ES2291785T3 - Compresor rotatorio cerrado. - Google Patents
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Abstract
Un compresor (C) rotatorio cerrado que comprende un elemento (2) eléctrico y un elemento (3) de compresión rotatorio en un contenedor (1) cerrado, comprendiendo dicho elemento (3) de compresión rotatorio: una chapa (8) de partición intermedia; primero y segundo cilindros (9, 10) provistos, respectivamente, a ambos lados de dicha chapa (8) de partición intermedia; un árbol (6) rotatorio que tiene partes (11, 12) excéntricas cuyos ángulos de rotación están desplazados entre sí 180 grados y que se extiende en la dirección axial de dicho contenedor (1) cerrado para ser conectado a dicho elemento (2) eléctrico; rodillos (13, 14) acoplados respectivamente a dichas partes (11, 12) excéntricas de dicho árbol (6) rotatorio para rotar en dichos cilindros (9, 10); y soportes (17, 18) para el cierre de respectivas aberturas de dichos cilindros (9, 10), comprendiendo dicho elemento (2) eléctrico un estátor (4) que tiene un bobinado (7) de estátor y está fijo a dicho contenedor (1) cerrado; y un rotor (5) que está soportado por dicho árbol (6) rotatorio y es rotable en la parte interior de dicho estátor (4), caracterizado porque el gas emitido desde dicho primer cilindro (9) se descarga hacia dicho elemento (2) eléctrico, siendo descargado el gas emitido desde dicho segundo cilindro (10) desde la dirección circunferencial de dicho contenedor (1) cerrado en un espacio entre dicho bobinado (7) del estátor y dicho elemento (3) de compresión rotatorio.
Description
Compresor rotatorio cerrado.
La presente invención se refiere a un compresor
rotatorio cerrado montado en, por ejemplo, un acondicionador de aire
o en una máquina de congelación.
Este tipo de compresor 100 rotatorio cerrado
convencional se explicará en referencia a las figuras 14 a 16. En
cada dibujo, el numeral 101 de referencia indica un contenedor
cerrado en el cual se provee un motor 102 eléctrico (por ejemplo,
un motor de CC. sin escobillas) en la parte superior como elemento
eléctrico y un elemento 103 de compresión albergado en la parte
inferior accionado rotatoriamente por el motor 102 eléctrico. El
contenedor 101 cerrado tiene una estructura dividida por la mitad
compuesta por una parte 101A carcasa cilíndrica, cuyo extremo
superior está abierto, y una parte 101B capucha cuya abertura del
extremo superior está cerrada por encima de la parte 101A carcasa,
y se constituye encajando la parte 101B de capucha final sobre la
parte 101A carcasa a cerrar por deposición a alta frecuencia y
similar, tras acomodar el motor 102 eléctrico y el elemento 103 de
compresión en la parte 101A de carcasa. Además, la parte inferior de
la parte 101A de carcasa del contenedor 101 cerrado es un banco B de
aceite.
El motor 102 eléctrico está constituido por un
estator 104 fijado sobre la pared interior del contenedor 101
cerrado, y un rotor 105 soportado para ser rotable alrededor de un
árbol 106 rotatorio dentro del estator 104. El estator 104 está
constituido por un núcleo 174 de estator configurado superponiendo
una pluralidad de planchas de hierro de estator que tienen una
forma sustancialmente similar ala de una rosca, y un bobinado 107
(bobina de excitación) de estator para aplicar un campo magnético
rotatorio al rotor 105 unido a una pluralidad de partes 175
salientes, formadas sobre la periferia interior del núcleo 174 del
estator por el procedimiento de bobinado distribuido. La superficie
periférica exterior del núcleo 174 del estator se pone en contacto
con y se fija a la pared interior de la parte 101A de carcasa del
contenedor 101 cerrado.
En este caso, una pluralidad de muescas 176
están formadas en la superficie de la periferia exterior del núcleo
174 del estator, y la muesca 176 está separada de la pared interior
de la parte 101A de carcasa de forma que en este espacio se forma un
paso 177.
El elemento 103 de compresión incluye un primer
cilindro 109 rotatorio y un segundo cilindro 110 rotatorio
separados por una plancha 108 intermedia de partición. Partes 111 y
112 excéntricas accionadas rotatoriamente por el árbol 106
rotatorio están unidas a los correspondientes cilindros 109 y 110, y
las fases de estas partes 111 y 112 excéntricas se cambian entre sí
180 grados en las posiciones excéntricas.
Los numerales 113 y 114 de referencia designan
un primer rodillo y un segundo rodillos que rotan en los cilindros
109 y 110, respectivamente, y giran en los cilindros por la rotación
de las partes 111 y 112 excéntricas. Los numerales 115 y 116 de
referencia indican un primer cuerpo de bastidor y un segundo cuerpo
de bastidor, y el primer cuerpo 115 de bastidor forma un espacio
cerrado de compresión para el cilindro 109 entre él mismo y la
plancha 108 de partición, mientras el segundo cuerpo 116 de bastidor
forma, análogamente, un espacio cerrado de compresión para el
cilindro 110 entre él mismo y la plancha 108 de partición. Además,
el primer cuerpo 115 de bastidor y el segundo cuerpo 116 de
bastidor incluyen, respectivamente, partes 117 y 118 de soporte
sobre el que pivota rotablemente la parte inferior del árbol 106
rotatorio. Dicho compresor se conoce como JP54 121405 A y se
especifica en la reivindicación 1.
Los numerales 119 y 120 de referencia
representan amortiguadores de copa que están dispuestos para de
cubrir el primer cuerpo 115 de bastidor y el segundo cuerpo 116 de
bastidor, respectivamente. Es de destacar que el cilindro 109 se
comunica con el amortiguador 119 de copa vía un orificio de
comunicación no ilustrado, formado en el primer cuerpo 115 de
bastidor, y el cilindro 110 también se comunica con el amortiguador
120 de copa vía un orificio de comunicación no ilustrado formado en
el segundo cuerpo 116 de bastidor. El numeral 121 de referencia
indica un tubo de derivación provisto fuera del contenedor 101
cerrado para comunicar con el interior del amortiguador 120 de
copa.
El numeral 122 de referencia indica un tubo de
descarga provisto encima del contenedor 101 cerrado, y los
numerales 123 y 124 de referencia indican tubos de aspiración que
conducen a los cilindros 109 y 110. Además, el numeral 125 de
referencia designa un terminal cerrado que suministra energía
eléctrica desde el exterior del contenedor 101 cerrado al bobinado
107 del estator del estator 104 (no está ilustrado un conductor que
conecta el terminal 125 cerrado al bobinado 107 del estator).
El numeral 126 de referencia representa un
núcleo de rotor del rotor 105 que se obtiene superponiendo una
pluralidad de planchas de hierro de rotor cortadas de una plancha de
acero electromagnético que tiene un grosor de 0,3 mm a 0,7 mm y una
forma tal como la mostrada en las figuras 15 y 16, y masillándolas
entre sí para estratificarlas íntegramente.
En este caso, la plancha de hierro de rotor del
núcleo 126 del rotor está cortada de la plancha de acero
electromagnético de tal forma que las partes 128 a 131 de poste
salientes, que constituyen cuatro postes magnéticos, y los
numerales 132 a 135 de referencia, representan partes cóncavas
provistas de forma que las partes poste salientes están formadas
entre las respectivas partes 128 a 131 de poste salientes.
Los numerales 141 a 144 de referencia indican
ranuras en las cuales está insertado un cuerpo 45 magnético (un
imán permanente). Estas ranuras 141 a 144 se corresponden con las
respectivas partes 128 a 131 de poste salientes, y están formadas
sobre un círculo concéntrico en la parte periférica exterior del
núcleo 126 del rotor a lo largo de la dirección axial del árbol 106
rotatorio.
Además, el numeral 146 de referencia designa un
orificio que está formado en el centro del núcleo 126 del rotor y
al cual el árbol 106 rotatorio está encajado por contracción. Los
numerales 147 a 150 de referencia denotan orificios pasantes que
tienen un tamaño y una forma con lo que los remaches 151, descritos
en lo que sigue, para enmasillar, se insertan. Estos orificios 147
a 151 pasantes están formados para estar asociados con las partes
interiores de las respectivas ranuras 141 a 144. Además, los
numerales 161 a 164 de referencia representan orificios de
ventilación para formar pasos de aceite entre los respectivos
orificios 147 a 150 pasantes. Una vez superpuestas las respectivas
múltiples planchas
de hierro de rotor, son enmasilladas entre sí para su integración, formando de este modo, el núcleo 126 del rotor.
de hierro de rotor, son enmasilladas entre sí para su integración, formando de este modo, el núcleo 126 del rotor.
Por otro lado, el cuerpo 145 magnético está
constituido por un miembro de imán de tierra rara, tal como imán
basado en praseodimio o un imán basado en neodimio, cuya superficie
está chapada con níquel, y la forma exterior del mismo es
rectangular como un todo, con sección transversal rectangular. Las
respectivas ranuras 141 a 144 tienen un tamaño que permite la
inserción del cuerpo 145 magnético a su través.
Los numerales 166 y 167 de referencia denotan
miembros de borde tubular unidos a los extremos superior e inferior
del núcleo 126 del rotor y moldeados con una forma sustancialmente
discoidal, usando un material amagnético tal como acero inoxidable
o latón. Análogamente, están formados orificios pasantes en los
miembros 166 y 167 de borde en posiciones que se corresponden con
los orificios 147 a 151 pasantes.
Es de destacar que el numeral 172 de referencia
representa una plancha de separación de aceite discoidal unida al
rotor 105 a fin de ser situada encima del miembro 166 de borde, y
173 designa un contrapeso dispuesto entre la plancha 172 y el
miembro 166 de borde.
Con dicha configuración, cuando el bobinado 107
de rotor del rotor 104 del motor 102 eléctrico está energizado
eléctricamente, se forma el campo magnético rotatorio par hacer
rotar el rotor 105. La rotación del rotor 105 ocasiona la rotación
excéntrica de los rodillos 113 y 114 en los cilindros 109 y 110 a
través del árbol 106 rotatorio y que se comprima un gas de entrada
absorbido de los tubos 123 y 124 de entrada.
El gas comprimido a alta presión se emite desde
el cilindro 109 hacia dentro del amortiguador 119 de copa a través
del orificio de comunicación y se descarga desde un orificio de
descarga no ilustrado formado en el amortiguador 119 de copa hacia
dentro del contenedor 101 cerrado. Por otro lado, el gas se emite
desde el cilindro 110 hacia dentro del amortiguador 119 de copa a
través del orificio de comunicación y, posteriormente, se descarga
hacia dentro del contenedor 101 cerrado vía el tubo 121 de
derivación.
El gas a alta presión descargado pasa un espacio
en el motor 102 eléctrico para alcanzar el tubo 122 de descarga y
es descargado al exterior. Por otro lado, aunque el gas contiene
aceite, este aceite es separado por la plancha 172 y por otras
antes de alcanzar el tubo 122 de descarga y ser dirigido al exterior
por la fuerza centrífuga. Posteriormente, fluye hacia abajo hasta
el banco B de aceite a través del paso 177 y otros.
Como se describió anteriormente, en el compresor
100 rotatorio cerrado convencional, dado que el bobinado 107
rotatorio que constituye el estator 104 del motor 102 eléctrico
adopta el modo de bobinado distribuido, el bobinado 107 de estator
sobresale relativamente en gran medida del núcleo 174 del estator en
dirección vertical, como se muestra en la figura 14. Por lo tanto,
la dimensión vertical del contenedor 101 cerrado también está
alargada, aumentando, de esta manera, el tamaño total del compresor
100 rotatorio cerrado.
Además, puesto que el estator 104 que tiene el
bobinado 107 de estator del tipo de bobinado distribuido es
estrecho, como se muestra en la figura 15, el gas en su interior que
asciende a su través llega a tener una velocidad de flujo alta.
Además, los extremos superior e inferior de las partes 132 a 135
cóncavas del rotor 105 son cerrados por los miembros 166 y 167 de
borde o por la plancha 174, y, por ello, las partes 132 a 135
cóncavas no contribuyen tampoco a la supresión de la velocidad del
flujo de gas.
Puesto que es difícil separar el aceite cuando
la velocidad de flujo de gas es alta, el aceite fluye fácilmente
fuera del tubo 122 de descarga. Adicionalmente, puesto que el
bobinado 107 de estator está vertical alto fuera de la placa 172,
como se muestra en la figura 14, el aceite apenas fluye hacia el
paso 177 incluso aunque actúe la fuerza centrífuga, reduciéndose de
esta manera el efecto de separación de aceite.
De este modo, el gran espacio del el contenedor
101 cerrado encima del bobinado 107 del estator del estator 104
debe ser asegurado, como se muestra en la figura 14 de la técnica
anterior, que también favorece el aumento de tamaño del compresor
100 rotatorio cerrado.
Por otro lado, con el fin de hacer avanzar el
flujo descendente del aceite hacia el interior del banco B de
aceite, se debe formar un paso 177 de retorno de aceite de dimensión
suficiente. Sin embargo, cuando una muesca 176 está aumentada de
tamaño, el área de contacto entre la superficie periférica exterior
del núcleo 174 del estator y el contenedor 101 cerrado (parte 101A
de la carcasa) se hace pequeña, y la resistencia mecánica de una
parte del contenedor 101 cerrado con el cual el núcleo 174 del
estator no está en contacto se reduce. Por lo tanto, cuando se
produce un problema tal que el contenedor 101 cerrado se curva hacia
el interior en la muesca 176. De este modo, la formación del
orificio pasante en la parte periférica exterior del núcleo 174 del
estator es independiente de la muesca que pueda ser considerada,
pero el aceite no fluye tan suavemente si se compara con el que
fluye sobre la pared interior del contenedor 101 cerrado.
El documento
US-A-5 800 150 revela un compresor
que tiene soporte de amortiguación de vibraciones. El compresor
comprende un contenedor de sellado, un mecanismo de compresión, que
está alojado en el contenedor de sellado e introduce el gas
comprimido en su interior para comprimir el gas comprimido, y un
bastidor para soportar fijamente el mecanismo de compresión. Una
parte donde el mecanismo de compresión y el bastidor entran en
contacto entre sí, está dotada de una parte sólida de amortiguación
de la propagación de ondas que amortigua una propagación
vibratoria, cambiando repentinamente una sección transversal de la
parte colindante.
El documento
EP-A-0 823 771 se refiere a un motor
con núcleo del estátor de tipo dividido.
Los objetivos de la presente invención se logran
mediante un compresor rotatorio cerrado de acuerdo con la
reivindicación independiente 1. Las reivindicaciones dependientes
tratan otros desarrollos beneficiosos de la presente invención.
El compresor rotatorio cerrado de acuerdo con la
presente invención alberga un elemento eléctrico y un elemento de
compresión rotatorio en un contenedor cerrado, en el que el elemento
de compresión rotatorio comprende: una chapa de partición
intermedia; primero y segundo cilindros provistos a ambos lados de
la chapa de partición intermedia; un árbol rotatorio que tiene
partes excéntricas cuyos ángulos de rotación están desplazados entre
sí 180 grados y se extiende en la dirección axial del contenedor
cerrado a conectar al elemento eléctrico; rodillos instalados en
las partes excéntricas del árbol rotatorio para rotar en los
cilindros; y soportes para el cierre de las aberturas de los
respectivos cilindros, y el elemento eléctrico comprende: un estátor
que tiene un bobinado de estátor y está fijo al contenedor cerrado;
y un rotor que está soportado por el árbol rotatorio y es rotable
en la parte interior del estátor, siendo el gas emitido desde el
primer cilindro descargado hacia el elemento eléctrico, siendo el
gas emitido desde el segundo cilindro descargado desde la dirección
circunferencial del contenedor cerrado hacia dentro de un espacio
situado entre el bobinado del estátor y el elemento de compresión
rotatorio.
Adicionalmente, en la parte exterior del
contenedor cerrado está instalado un tubo de derivación para guiar
el gas emitido desde el segundo cilindro.
Además, el elemento eléctrico incluye un núcleo
de estátor que constituye el estátor; y una pluralidad de partes
salientes y partes ranuradas formadas en el núcleo del estátor y
está constituido por un motor de un tipo de bobinado concentrado en
poste magnético en el que se arrolla directamente el bobinado del
estátor alrededor de las respectivas partes salientes utilizando
las partes ranuradas.
La figura 1 es una vista lateral longitudinal en
sección, que muestra un compresor rotatorio cerrado según una
realización a la que se aplica la presente invención;
La figura 2 es una vista en planta en sección
transversal del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura
1;
La figura 3 es una vista en planta que muestra
un núcleo de estator y un núcleo de rotor del compresor rotatorio
cerrado ilustrado en la figura 1;
La figura 4 es una vista lateral longitudinal en
sección, que muestra un rotor del compresor rotatorio cerrado
ilustrado en la figura 1;
La figura 5 es una vista en planta desde abajo
que muestra el rotor del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la
figura 1;
La figura 6 es una vista desde arriba que
muestra el rotor del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la
figura 1;
La figura 7 es una vista lateral longitudinal en
sección ampliada que muestra una parte del motor eléctrico del
compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura 1;
La figura 8 es una vista que muestra la relación
entre una altura general del compresor rotatorio cerrado y una
cantidad de descarga de aceite cuando L1 y L2 en la figura 1 están
cambiados;
La figura 9 es una vista en sección transversal
ampliada que muestra una parte del motor eléctrico de un compresor
rotatorio cerrado de acuerdo con otro ejemplo pero que no es parte
de la materia reivindicada;
La figura 10 es una sección transversal plana de
un compresor rotatorio cerrado de acuerdo con otro ejemplo, pero que
no es parte de la materia reivindicada;
La figura 11 es una vista en planta que muestra
un núcleo de estator y un núcleo de rotor del compresor rotatorio
cerrado ilustrado en la figura 10;
La figura 12 es una vista lateral longitudinal
en sección lateral de un compresor rotatorio cerrado de acuerdo con
otra realización de la presente invención;
La figura 13 es una vista que muestra un valor
del ruido cuando SH y T en la figura 12 están cambiados;
La figura 14 es una vista lateral longitudinal
en sección que muestra un compresor rotatorio cerrado
convencional;
La figura 15 es una sección transversal plana
del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura 14;
La figura 16 es una vista en planta que muestra
un núcleo de estator y un núcleo rotatorio del compresor rotatorio
cerrado representado en la figura 14;
La figura 17 es una vista lateral longitudinal
en sección de un compresor rotatorio cerrado de acuerdo con otra
realización de la presente invención;
La figura 18 es una sección transversal plana
del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura 17;
La figura 19 es una vista en planta que muestra
un núcleo de estátor y un núcleo de rotor del compresor rotatorio
cerrado representado en la figura 17;
La figura 20 es una vista lateral longitudinal
en sección de un rotor del compresor rotatorio cerrado representado
en la figura 17;
La figura 21 es una vista desde abajo que
muestra el rotor del compresor rotatorio cerrado representado en la
figura 17;
La figura 22 es una vista desde arriba que
muestra el rotor del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la
figura 17;
La figura 23 es una vista lateral longitudinal
en sección y ampliada que muestra una parte del tubo de derivación
del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura 17;
La figura 24 es una vista que muestra un nivel
de presión acústica de un ruido generado por el compresor rotatorio
cerrado;
La figura 25 es una vista lateral longitudinal
en sección del compresor rotatorio convencional; y
La figura 26 es una vista para explicar un modo
de resonancia columnar de un espacio de la parte inferior del motor
eléctrico del compresor rotatorio cerrado.
Seguidamente se van a describir en detalle
realizaciones de acuerdo con la presente invención con referencia a
los dibujos adjuntos. La figura 1 es una vista lateral longitudinal
en sección de un compresor C al cual se aplica la presente
invención. En este dibujo, el numeral 1 de referencia denota un
contenedor cerrado en el cual un motor 102 eléctrico como elemento
eléctrico está alojado en la parte superior, y un elemento 3 de
compresión accionado para rotar mediante el motor 2 eléctrico está
albergado en la parte inferior. El contenedor 1 cerrado tiene una
estructura partida por la mitad que consta de una parte 1A de
carcasa cilíndrica, cuyo extremo superior está abierto, y una parte
1B de capucha para cerrar la abertura final superior de la parte 1ª
de carcasa. Además, el contenedor 1 cerrado está constituido
encajando la parte 1B de capucha sobre la parte 1A de carcasa a
sellar por deposición a alta frecuencia y similar, tras alojar el
motor 2 eléctrico y el elemento de compresión en la parte 1ª de
carcasa. Además, una parte inferior de la parte 1A de carcasa del
contenedor 1 cerrado sirve como banco B de aceite.
El motor 2 eléctrico en un motor de CC sin
escobillas de un tipo denominado de bobinado concentrado de poste
magnético, y está constituido por un estator 4 fijo a una pared
interior del contenedor 1 cerrado, y un rotor 5 soportado
rotablemente alrededor de un árbol 6 rotatorio en la parte interior
del estator 4. El estátor 4 incluye un núcleo 74 de estator formado
superponiendo una pluralidad de planchas de hierro de estator
(planchas de acero al silicio) que tienen una forma sustancialmente
de rosca, y un bobinado 7 (bobina de excitación) de estator para
aplicar campo magnético rotatorio al rotor 5.
En este caso, están dispuestas seis partes 75
salientes sobre la periferia interior del núcleo 74 de estator, y
están formadas partes 78 ranuradas abiertas en las direcciones
entrante y vertical entre las partes 75 salientes. Además, una
parte 75A en punta abierta a lo largo de la superficie exterior del
rotor 5 está formada en el extremo de la parte 75 saliente. Cuando
el bobinado 7 de estator está bobinado directamente alrededor de de
las partes 75 salientes utilizando el espacio de las partes 78
ranuradas, los polos magnéticos del estator 4 están formados por un
denominado procedimiento de bobinado de series concentradas,
constituyendo, de este modo, el estator 4 de cuatro polos y seis
ranuras.
Al adoptar dicho motor de CC sin escobillas del
tipo de bobinado concentrado de poste magnético como el motor 2
eléctrico, la dimensión de la parte sobresaliente del bobinado 7 de
estator del núcleo 74 de estator en dirección vertical se puede
reducir en gran medida en comparación con la técnica anterior
(figura 14). Además, puesto que el área de la sección transversal
de la parte 78 ranurada del núcleo 74 de estator se hace grande,
como se muestra en la figura 3, la separación G que se forma dentro
del estator 4 y se abre paso en dirección vertical, como se muestra
en la figura 2, se aumenta prominentemente en comparación con la
técnica anterior (figura 15).
Se debe advertir que la relación dimensional
entre el estator 4 y el contenedor 1 cerrado se describirá más
adelante.
La superficie periférica exterior del núcleo 74
del estator entra en contacto con y está fija a la pared interior
de la parte 1A de carcasa del contenedor 1 cerrado. En tal caso, una
pluralidad de muescas 76 (seis en esta realización) obtenidas
tallando la circunferencia en forma de cuerdas, están formadas sobre
la superficie periférica exterior del núcleo 74 del estator, y las
muescas 176 están separadas de la pared interior de la parte 1A de
carcasa de forma que el paso 77 de retorno de aceite se constituye
como se describirá más adelante.
Por otro lado, el elemento 3 de compresión
rotatorio está dotado con un primer cilindro 9 rotatorio y con un
segundo cilindro 10 rotatorio separados por una plancha 8 intermedia
de partición. Las partes 11 y 12 excéntricas accionadas para rotar
mediante el árbol 6 rotatorio están unidas a los correspondientes
cilindros 9 y 10, y las posiciones excéntricas de estas partes 11 y
12 excéntricas están desplazadas entre sí 180 grados.
Los numerales 13 y 14 de referencia designan un
primer rodillo y un segundo rodillo que rotan en los respectivos
cilindros 9 y 10, y giran en los cilindros por rotación de las
partes 11 y 12 excéntricas. Los numerales 15 y 16 de referencia
designan primero y segundo cuerpos de bastidor, y el primer cuerpo
15 de bastidor forma un espacio de compresión cerrado del cilindro
9 entre él mismo y la plancha 8 de partición, mientras que el
segundo cuerpo 16 de bastidor forma, análogamente, un espacio de
compresión cerrado del cilindro 9 entre él mismo y la plancha 8 de
partición. Además, el primer cuerpo 15 de bastidor y el segundo
cuerpo 16 de bastidor incluyen, respectivamente, partes 17 y 18 de
soporte que permiten pivotar rotablemente la parte inferior del
árbol 6 rotatorio.
Los numerales 19 y 20 de referencia representan
amortiguadores de copa que están unidos a fin de cubrir el primer
cuerpo 15 de bastidor y el segundo cuerpo 16 de bastidor,
respectivamente. Es de destacar que el cilindro 9 se comunica con
el amortiguador 19 de copa a través de un orificio de comunicación
no ilustrado, provisto en el primer cuerpo 15 de bastidor, y que el
cilindro 10 se comunica análogamente con el amortiguador 20 de copa
a través de un orificio de comunicación no ilustrado provisto en el
segundo cuerpo 16 de bastidor. En este ejemplo, el interior del
amortiguador 20 de copa de la parte inferior comunica con el
amortiguador 19 de copa de la parte superior a través de un
orificio 79 que se abre paso por los cilindros 9 y 10 y la chapa 8
de partición.
El numeral 22 de referencia indica un tubo de
descarga provisto en la parte superior del contenedor 1 cerrado,
tubos 23 y 24 de aspiración conectados, respectivamente, a los
cilindros 9 y 10. Además, el numeral 25 de referencia designa un
terminal cerrado que suministra energía eléctrica desde el exterior
del contenedor 1 cerrado al bobinado 7 del estator 4 (no está
ilustrado un conductor que conecta el terminal 25 cerrado al
bobinado 7 del estator).
El numeral 26 de referencia representa un núcleo
de rotor del rotor 5 que se obtiene superponiendo múltiples
planchas de hierro de rotor cortadas de una plancha de acero
electromagnético que tiene un grosor de 0,3 mm a 0,7 mm de una
forma como la mostrada en las figuras 2 y 3, y enmasillándolas entre
sí para estratificarlas íntegramente.
En dicho caso, la plancha de hierro de rotor del
núcleo 26 de rotor está cortada de la plancha de acero
electromagnético de forma tal que se forman las partes 28 a 31 de
poste salientes, que constituyen cuatro postes magnéticos, y los
numerales 32 a 35 de referencia indican partes cóncavas provistas de
manera tal que las partes de poste salientes se forman entre las
respectivas partes 28 a 31 de poste salientes.
Los numerales 41 a 44 de referencia indican
ranuras en las cuales está insertado un cuerpo 45 magnético (un
imán permanente). Estas ranuras se corresponden con las respectivas
partes 28 a 31 de poste salientes, y están formadas sobre un
círculo concéntrico a lo largo de la dirección axial del árbol 6
rotatorio sobre la parte periférica exterior del núcleo 26 de
rotor.
Además, el numeral 46 de referencia designa un
orificio que está formado en el centro del núcleo 26 de rotor y el
cual el árbol 6 rotatorio está encajado por contracción. Los
numerales 47 a 50 de referencia representan orificios pasantes que
tienen un tamaño que permite la inserción a su través de los
remaches 51 de enmasillado descritos a continuación. Estos
orificios están formados de acuerdo con la parte interior de las
respectivas ranuras 41 a 44. Además, los numerales 61 a 64 de
referencia indican orificios respiraderos para formar pasos de
aceite entre los respectivos orificios 47 a 50 pasantes. Una vez
superpuestas las respectivas planchas de hierro de rotor, éstas se
enmasillan entre sí para ser integradas, formando, de este modo, el
núcleo 26 de rotor.
Por otro lado, el cuerpo 45 magnético está
constituido de un material magnético de tierra rara, tal como imán
basado en praseodimio o un imán basado en neodimio, cuya superficie
esté chapada con níquel, y la forma exterior del mismo es
rectangular en su conjunto, con sección transversal rectangular. Las
respectivas ranuras 41 a 44 tienen un tamaño que permite la
inserción del material 45 magnético a su través.
Los numerales 66 y 67 de referencia denotan
miembros de borde tubulares unidos a los extremos superior e
inferior del núcleo 26 de rotor. Estos miembros están construidos
por un material amagnético tal como acero inoxidable o latón. En
estos miembros, las partes 81 con muesca están formadas en
posiciones que se corresponden con las partes 32 a 35 cóncavas de
tal forma que tienen sustancialmente la misma forma que el núcleo 26
de estator, y están formados orificios 82 respiraderos en
posiciones que se corresponden co los orificios 61 a 64 respiraderos
(figura 5).
Asimismo, están formados orificios pasantes en
los miembros 66 y 67 de borde en posiciones que se corresponden con
los orificios 47 a 50 pasantes.
Es de destacar que el numeral 72 de referencia
designa una plancha discoidal de separación de aceite unida al
rotor 5 en una posición encima del miembro 66 de borde, y 73 indica
un contrapeso dispuesto entre la plancha 72 y el miembro 66 de borde
(véanse las figuras 4 y 6).
Con una estructura como ésta, cuando el bobinado
7 de stator del estator 4 del motor 2 eléctrico tiene suministro
eléctrico, se forma el campo magnético rotatorio para hacer rotar el
rotor 5. La rotación del rotor 5 ocasiona la rotación excéntrica de
los rodillos 13 y 14 en los cilindros 9 y 10 a través del árbol 6
rotatorio, y el gas de entrada absorbido desde los tubos 23 y 24 de
entrada se comprime.
El gas comprimido a alta presión es emitido
desde el cilindro 9 hacia dentro del amortiguador 19 de copa a
través del orificio de comunicación y, posteriormente, se descarga
desde los orificios 83 de descarga (figura 7) formados en el
amortiguador 19 de copa hacia dentro del contenedor 101 cerrado
superior. Por otro lado, el gas se emite desde el cilindro 10 hacia
dentro del interior del amortiguador 20 de copa a través del
orificio de comunicación para entrar en el amortiguador 19 de copa
vía el orificio 79 pasante y, posteriormente, se descarga desde los
orificios 83 de descarga hacia dentro del contenedor 1 cerrado
superior.
Como se indica mediante las flechas de la figura
7, el gas a alta presión descargado pasa la separación G del el
estator 4 del motor 2 eléctrico o la separación entre el núcleo 74
de estator y el rotor 5, las partes 32 a 35 cóncavas del núcleo 26
de rotor, los orificios 61 a 62 respiraderos y las muescas 81 de los
miembros 66 y 67 de borde, y los orificios 82 respiraderos para su
desplazamiento ascendente. El gas entra en contacto con la plancha
72 para ser dirigido hacia fuera por la fuerza centrífuga. El gas se
descarga desde el tubo 22 de descarga y el aceite fluye hacia abajo
a través del paso 77 para ser devuelto al banco B de aceite en la
parte inferior en el contenedor 1 cerrado.
De esta forma, puesto que el espacio G,
relativamente grande, del estator 2 o de las partes 32 a 35 cóncavas
del núcleo 26 de rotor, los orificios 61 a 62 de aire y las partes
81 de muesca de los miembros 66 y 67 borde, y los orificios 82
respiraderos están formados en el motor 2 eléctrico, la velocidad
del flujo del gas que se mueve hacia arriba se hace relativamente
lenta. Por lo tanto, el gas y el aceite se pueden separar fácilmente
entre sí.
Además, puesto que el motor es del tipo de
bobinado concentrado de poste magnético, la dimensión de la parte
del bobinado 7 del estator que se proyecta hacia arriba desde el
núcleo 74 del estator se hace menor en comparación con la técnica
anterior. De este modo, el aceite dirigido hacia fuera desde la
plancha 72 se desplaza fácilmente más allá del bobinado 7 del
estator y colisiona con la pared interior del contenedor 1 cerrado
para fluir hacia el paso
77.
77.
En consecuencia, no hay que asegurar el espacio
grande para la separación de aceite dentro del contenedor 1 cerrado,
y se pueden lograr tanto la reducción de tamaño del propio motor 2
eléctrico como la reducción de la dimensión general del compresor C
rotatorio cerrado.
Aquí, asumiendo que una distancia desde el
extremo superior del bobinado 7 del estator del motor 2 eléctrico
hasta la superficie inferior de la pared superior de la parte 1B de
capucha del contenedor 1 cerrado es L1, y que la dimensión vertical
del bobinado 7 de estator del estator 4 del motor 2 eléctrico es L2,
cuando L1/(L1+L2) se cambias en diversas formas. La figura 8
muestra una altura L de conjunto del compresor 1 rotatorio cerrado
y una cantidad de descarga de aceite desde el tubo 22. Es de
destacar que cada valor está representado en forma de cociente
cuando la altura total L del compresor de motor cerrado convencional
que usa un motor de CA como el motor eléctrico se determina como
100, y la cantidad de descarga de aceite como 100.
Además, en cuanto al motor de CC sin escobillas,
cada valor se muestra en el caso del compresor 100 rotatorio cerrado
representado en la figura 14.
Como evidencia en los dibujos, cuando el espacio
en el contenedor 1 cerrado encima del estator 4 está comprimido y
L1/(L1+L2) llega a ser 0,3, la altura L total se reduce al 77% de la
del compresor rotatorio cerrado de motor de CA, pero la cantidad de
descarga de aceite aumenta hasta el 90% (el compresor 100 rotatorio
cerrado convencional de motor de CC también tiene una cantidad de
descarga de aceite del 90%).
Cuando el espacio en el contenedor cerrado
encima del estator 4 está agrandado y L1/(L1+L2) se hace igual a
0,6, la altura L total se hace igual a la del compresor (100%)
rotatorio cerrado de motor de CA, pero la cantidad de descarga de
aceite se reduce al 8%.
Por lo tanto, cada dimensión se configura de
forma que se obtenga 0,3 \leq L1 / (L1 + L2) \leq 0,6 en esta
realización. En consecuencia, la altura del compresor C rotatorio
cerrado se puede reducir en gran medida manteniendo al mismo tiempo
la cantidad de descarga de aceite del contenedor 1 cerrado para que
sea igual que en la técnica anterior, o la cantidad de descarga de
aceite se pueda reducir en gran medida manteniendo al mismo tiempo
la altura del compresor rotatorio cerrado para que sea igual a la de
la técnica anterior.
La columna inferior de la figura 8 muestra una
relación de un área de todo paso (la zona de paso que comunica con
la dirección vertical) X de la parte del estator 4 a la cual el área
del paso 77 y la separación G se añade respecto de un área Y
periférica interior de sección trasversal.
Es decir, X = área del paso 77 + área de la
separación G.
Y = área interior de sección transversal del
contenedor 1 cerrado.
La relación de la columna inferior en la figura
8 = X/Y x 100 (%)
Cuando se reduce el espacio en el contenedor 1
cerrado encima del estator 4 para reducir la relación de toda la
altura L al 77%, la cantidad de descarga de aceite se hace igual o
menor que (menor que la del motor de CA.) que en la técnica
anterior si la relación antes descrita no es inferior a 3,8%. Por lo
tanto, en el presente ejemplo, la relación antes mencionada está
configurada para no menos del 3,8%.
En particular, el área de paso de la separación
G se configura mayor que la del paso 77 y, en el ejemplo de la
figura 2, el área de la separación G es 266,44 mm^{2} mientras que
el área del paso es 246,0 mm^{2}.
Aquí, la figura 9 muestra otro ejemplo de rotor
5. En este caso, orificios 84 pasantes se abren paso a través del
núcleo 26 del rotor y los miembros 66 y 67 de borde en la dirección
vertical están formados en el núcleo 26 de rotor en posiciones que
se corresponden con las partes superiores de los orificios 83 de
descarga del amortiguador 19 de copa. En consecuencia, puesto que
el gas descargado desde los orificios 83 de descarga fluye
suavemente en los orificios 61 a 64 pasantes como se indica con las
flechas en la figura 9 y asciende, la velocidad del flujo de gas se
puede reducir más, mejorando de esta manera el aislamiento de
gas.
Adicionalmente, las figuras 10 y 11 muestran
otro ejemplo de estator 4. En este caso, las muescas 76 formadas en
seis posiciones sobre la superficie periférica exterior del núcleo
74 del estator tienen forma en sección curvada estrechamente sobre
la parte periférica exterior del estator 4 y tiene una forma cóncava
en la que la parte interior está ensanchada elípticamente. La
superficie periférica exterior del núcleo 74 del estator, excepto
la parte curva, está configurada para entrar en contacto con la
pared interior de la parte 1B de carcasa del contenedor 1
cerrado.
Por lo tanto, puesto que el paso 77 que tiene la
forma de sección que es estrecha sobre la parte periférica exterior
del estator 4 y ancha sobre la parte interior está formado en la
muesca 76, el área de contacto del estator 4 y del contenedor 1
cerrado se puede ampliar asegurando al mismo tiempo el área grande
del paso 77 de retorno de aceite. En particular, dado que el área
de la parte de no contacto en una posición también se puede
reducir, dicho inconveniente, igual que el del contenedor 1 cerrado
que se curva hacia dentro, se puede evitar.
Es de destacar que el aceite puede fluir
suavemente descendentemente sobre la pared interior porque el paso
77 se comunica con la pared interior de la parte 1B de carcasa.
La figura 12 muestra otra realización del
contenedor C rotatorio cerrado de acuerdo con la presente invención.
En este caso, un tubo 21 de derivación está dispuesto hasta el
exterior del contenedor 1 cerrado, y este tubo 21 de derivación
conecta el orificio 79 pasantes con el espacio del contenedor 1
cerrado debajo del motor 2 eléctrico. En consecuencia, el gas
descargado en el amortiguador 20 de copa también fluye por el tubo
21 de derivación y escapa por la salida de extremo superior hasta
la parte inferior del motor 2 eléctrico en dirección horizontal. Es
de destacar que, en el dibujo, los numerales de referencia análogos
indican partes similares a las de la figura 1 y la relación
dimensional entre L1 y L2 está establecida de manera similar a la
figura 1.
Sin embargo, además de la figura 1, suponiendo
que la altura del volumen del núcleo 74 del estator del estator 4
es SH y la distancia desde el núcleo 74 de estator hasta el borde
inferior (indicado por 1BB) de la parte 1B de capuchón es T en este
caso, cada dimensión, se ajusta para conseguir la expresión
siguiente.
0,15 < T/SH
<
0,5
Aquí, dado que el número de partes ranuradas del
motor de tipo de bobinado concentrado de poste magnético es
pequeño, el par magnético es alto y la vibración del motor también
es grande. La vibración del motor se transmite al contenedor 1
cerrado y se propaga al exterior igual que el ruido, y la vibración
del contenedor 1 cerrado se hace mayor a medida que la distancia T
desde el núcleo 74 de estator hasta el borde 1BB inferior de la
parte 1BB de capuchón se hace mayor.
Esta situación se muestra en la figura 13. Es
decir, se entiende que el nivel de presión acústica aumenta cuando
la distancia T se hace mayor y se obtiene T/SH =1. Por lo tanto, el
ajuste del rango dimensional de este ejemplo puede suprimir la
vibración del contenedor 1 cerrado y reducir el ruido. Aunque hay un
procedimiento para aumentar la altura de la parte 1B de capucha con
el fin de reducir el ruido, este no se puede adoptar porque la
altura del compresor C rotatorio cerrado se incrementa
desventajosamente.
El límite inferior, 0,15, se determina en el
rango práctico estructural. Además, esta relación dimensional se
puede aplicar de forma natural al ejemplo mostrado en la figura
1.
De acuerdo con el presente ejemplo descrito
anteriormente, en el compresor rotatorio cerrado de alojamiento del
elemento eléctrico y del elemento de compresión rotatorio accionados
por el árbol rotatorio conectado al elemento eléctrico del
contenedor cerrado, puesto que el elemento eléctrico está
constituido por el motor del modo de bobinado concentrado de poste
magnético que comprende: el estator fijo a la pared interior del
contenedor cerrado; el rotor soportado rotablemente por el árbol de
rotación sobre la parte interior del estator; el núcleo del estator
que constituye el estator; una pluralidad de partes salientes y
partes ranuradas formadas en el núcleo del estator; y el bobinado
del estator arrollado directamente alrededor de las respectivas
partes salientes utilizando las partes ranuradas, adoptando este
motor con tipo de bobinado concentrado de poste magnético se puede
reducir la dimensión de la parte sobresaliente del bobinado del
estator desde el núcleo de estator, obteniendo de este modo el
efecto de separación excelente del aceite.
En consecuencia, el espacio grande para la
separación del aceite no se tiene que asegurar en el contenedor
cerrado, y se puede lograr tanto la reducción del tamaño del propio
elemento eléctrico como la reducción del tamaño general del
compresor rotatorio cerrado.
En particular, en los casos en los que el
elemento de compresión rotatorio está alojado en la parte inferior
del contenedor cerrado; el elemento eléctrico se dispone encima de
aquel elemento; el tubo de descarga está unido a la pared superior
del contenedor cerrado; la distancia desde el extremo superior del
bobinado del estator del elemento eléctrico hasta la superficie
inferior de la pared superior es L1 y la dimensión vertical del
estator del elemento eléctrico es L2, lo siguiente se puede
conseguir cuando cada dimensión se establece para satisfacer la
expresión siguiente.
0,3 \leq
L1/(L1+L2) \leq
0,6
La altura del compresor rotatorio cerrado se
puede reducir en gran medida manteniendo al mismo tiempo la cantidad
de descarga de aceite desde el contenedor cerrado para que sea
igual a la de la técnica anterior, o se puede reducir en gran
medida la cantidad de descarga de aceite manteniendo al mismo tiempo
la altura del compresor rotatorio cerrado para que sea igual a la de
la técnica anterior.
Además, el rotor comprende el núcleo rotatorio,
las partes cóncavas formadas a través de la superficie periférica
exterior del núcleo rotatorio en la dirección vertical y los
miembros de borde unidos tanto al borde superior como al inferior
del núcleo rotatorio, y las partes con muesca están formadas en los
miembros de borde en posiciones que se corresponden con las partes
cóncavas del núcleo rotatorio. Los miembros borde, por ello, no
interfieren con el gas que se mueve hacia arriba en las partes
cóncavas del núcleo rotatorio, y la velocidad de flujo de gas se
puede reducir para mejorar el aislamiento del aceite.
Además, dado que los orificios de descarga
formados en los amortiguadores de copa del elemento de compresión
rotatorio están provistos y los orificios pasantes que se extienden
tanto hasta el borde superior como el inferior del rotor están
formados en posiciones que se corresponden con las partes superiores
de los orificios de descarga, el gas descargado desde los orificios
de descarga puede fluir suavemente en los orificios pasantes del
rotor para ascender. Esto puede reducir más la velocidad de flujo de
gas y mejorar el aislamiento de aceite.
Además, una pluralidad de pasos cóncavos que se
extienden hasta los bordes superior e inferior están formados en la
superficie periférica exterior del estator a intervalos
predeterminados, cada paso tiene una sección transversal con una
forma tal que se estrecha en la parte periférica exterior del
estator y se amplía en la parte interior, y la superficie
periférica exterior de otras partes excepto las de cada paso están
en contacto con la pared interior del contenedor cerrado. De este
modo, el área de contacto del estator y del contenedor cerrado se
pueden agrandar asegurando al mismo tiempo el ancho del paso de
retorno de aceite, y el área de la parte que no está en contacto en
una posición se reduce para evitar un inconveniente tal como la
deformación del contenedor cerrado.
Adicionalmente, en los casos en que el
contenedor cerrado está formado por la parte de carcasa cuyo extremo
que alberga el elemento eléctrico y el elemento de compresión
rotatorio está abierto y por la parte de capuchón del cierre de la
abertura de la parte de carcasa; la altura del volumen del núcleo de
estator del estator del elemento eléctrico se denomina SH; y la
distancia desde el núcleo de estator hasta el borde de la parte de
capuchón se denomina T. Lo siguiente se puede conseguir cuando cada
dimensión se establece para satisfacer la expresión siguiente:
0,15 < T /
SH <
0,5
Aunque el par magnético sea grande y se adopte
el motor con bobinado de tipo concentrado de poste magnético con
tendencia a que la vibración se haga grande, la vibración del propio
contenedor cerrado se puede suprimir y el ruido se puede
reducir.
Además, dado que el área de paso del estator no
está ajustada a menos del 3,8% del área de la sección transversal
interior del contenedor cerrado, la cantidad de descarga de aceite
se reduce más.
La descripción se ocupará ahora del compresor
rotatorio cerrado como otra realización más de acuerdo con la
presente invención.
Aquí se va a explicar este tipo de compresor 300
rotatorio convencional con referencia a las figuras 25 y 26. En
estos dibujos, los numerales de referencia similares indican partes
iguales o similares a las de la figura 14. En esta estructura, el
gas comprimido a lata presión se descarga desde el cilindro 109
dentro del amortiguador 119 de copa a través del orificio de
comunicación y, posteriormente, se emite desde el orificio 183 de
descarga formado en el amortiguador 119 de taza hacia dentro
(dirección del motor 102 eléctrico) del contenedor 101 cerrado. Por
otra parte, el gas se descarga desde el cilindro 110 dentro del
amortiguador 120 de taza a través del orificio de comunicación, se
emite hacia el amortiguador 119 de taza a través del orificio 179
pasante y, posteriormente, se expele desde el orificio 183 de
descarga del amortiguador 119 de taza dentro del contenedor 101
cerrado superior.
El gas a alta presión descargado pasa la
separación en el motor 102 eléctrico para alcanzar el tubo 122 de
descarga y escapar al exterior. Por otra parte, aunque el aceita
está contenido en el gas, el aceite es separado por la plancha 172
y otras antes de alcanzar el tubo 122 de descarga y es pasado a la
parte exterior por la fuerza centrífuga. Posteriormente, el aceite
pasa el paso 177 y otros similares y fluye descendentemente hacia
dentro del banco B de aceite.
De esta manera, en este tipo de compresor 300
rotatorio cerrado, dado que el gas descargado desde el cilindro
situado en la parte superior y el gas emitido desde el cilindro 110
situado en la parte inferior escapan del amortiguador 119 de copa
hacia dentro del espacio del contenedor 101 cerrado situado en la
parte inferior del motor 102 eléctrico con sus fases desplazadas
entre sí 180 grados, la resonancia columnar es excitada y se genera
una onda estacionaria en la dirección circunferencial del cilindro
del contenedor 101 cerrado.
La figura 26 muestra el modo de resonancia
columnar en la parte inferior del motor 102 eléctrico. En el dibujo,
(D, (2) y (3) indican ondas estacionarias en los modos primario y
secundario en las posiciones (D, (2) y (3) mostradas en la figura
9, y la presión en la parte indicada por el sombreado del dibujo es
mayor que la presión en otras partes.
Cuando se excita dicha resonancia columnar, el
sonido de baja frecuencia de 600 HZ a 1,6 kHZ se incrementa como
indica el sombreado de la figura 24. Este sonido de baja frecuencia
es apto para ser transmitido a través del contenedor 101 cerrado y,
por consiguiente, el pico durante la operación llega a ser
considerablemente grande.
Por consiguiente, se adopta una estructura tal
que el tubo 121 de derivación está unido al exterior del contenedor
101 cerrado, como se muestra en la figura 14, y el extremo inferior
del tubo 121 de derivación se hace que comunique con el
amortiguador 120 de copa inferior a través del orificio 179 mientras
que el extremo superior del tubo 121 de derivación se abre sobre la
superficie de la pared interior del contenedor 101 cerrado superior
encima del elemento 103 de compresión rotatorio.
Esta estructura pretende descargar el gas
emitido desde el cilindro 110 inferior hacia dentro del contenedor
101 cerrado desde la dirección circunferencial del cilindro del
contenedor 101 cerrado usando el tubo 121 de derivación y hace que
el gas colisione con la onda estacionaria en la dirección
circunferencial en la parte inferior del motor 102 eléctrico con el
fin de romper la onda estacionaria. Sin embargo, dado que el
bobinado 107 del estator que constituye el estátor 104 del motor
102 eléctrico convencional es del tipo de bobinado distribuido, el
bobinado 107 de estator sobresale en gran medida relativamente del
núcleo 174 del estátor en la dirección vertical, como se muestra en
las figuras 25 y 26.
De esta manera, tomando en consideración el
radio de curvatura del tubo 121 de derivación, como se muestra en
la figura 14, el extremo superior de la misma está abierto hacia la
superficie del bobinado 107 del estátor que sobresale hacia abajo
desde el motor 102 eléctrico, y el gas se descarga desde la
dirección circunferencial hacia el bobinado 107 del estátor, con lo
que se impide la rotura efectiva de la onda estacionaria
circunferencial. Es de destacar que el sombreado de la figura 24
muestra la estructura de la figura 14 y el sonido de baja frecuencia
se hace realmente mayor en la estructura de la figura 25.
Ahora, con referencia a las figuras 17 a 24, se
impartirá la descripción sobre la realización del compresor
rotatorio cerrado de acuerdo con la presente invención que puede
reducir con efectividad el ruido del compresor rotatorio cerrado.
La figura 17 es una vista lateral longitudinal en sección del
compresor C rotatorio cerrado al que se aplica la presente
invención. En este dibujo, el numeral 201 de referencia indica un
contenedor cerrado cilíndrico en el que el motor 202 eléctrico está
alojado en la parte superior como el elemento eléctrico y en la
parte inferior está alojado el elemento 203 de compresión accionado
para rotar por el motor 202 eléctrico. El contenedor 201 cerrado
tiene una estructura dividida por la mitad compuesta de una parte
201 A de carcasa cilíndrica cuyo extremo superior está abierto y
una parte 201 B de capuchón para el cierre de la abertura final
superior de la parte de carcasa 201 A, y está constituida albergando
el motor 202 eléctrico y el elemento 203 de compresión en la parte
de carcasa 201A y, seguidamente, instalando la parte 201B de
capuchón sobre la parte de carcasa 201A para sellarla mediante
deposición a lata frecuencia y similares. Además, la parte inferior
de la parte de carcasa 201 A del contenedor 201 cerrado sirve de
banco 200B de aceite.
El motor 202 eléctrico es un motor sin
escobillas de CC que adopta un así denominado modo de bobinado
concentrado de poste magnético y que consta de un estátor 204 fijo
a la pares interior del contenedor 201 cerrado y un rotor 205 que
está fijo a un árbol 206 rotatorio que se extiende en la dirección
axial del cilindro del contenedor 201 cerrado y puede rotar
alrededor del árbol 206 rotatorio en la parte interior del estátor
204. El estátor 204 está constituido por un núcleo 274 de estátor
formado superponiendo una pluralidad de chapas de hierro de estator
similares sustancialmente a roscas (chapas de hierro al silicio) y
un bobinado de estátor (bobina de excitación) 207 para aplicar el
campo magnético rotatorio al rotor 205.
En dicho caso, están provistas seis partes 275
salientes en la periferia interior del núcleo 274 del estátor y,
entre las partes 275 salientes, están formadas partes 278 ranuradas
abiertas hacia dentro y verticalmente. Las partes 275A de vaciado
que están abiertas a lo largo de la superficie exterior del rotor
205 están formadas en los extremos de las partes 275 salientes. El
bobinado directo del bobinado 207 del estátor alrededor de las
partes 275 salientes utilizando el espacio de las partes 278
ranuradas forma postes magnéticos del estátor de manera que
mediante el así denominado bobinado directo concentrado de manera
que se configura el estátor 204 de cuatro postes y seis ranuras.
Adoptando el motor sin escobillas de CC del tipo
bobinado concentrado magnético como motor 202 eléctrico, la
dimensión del bobinado 207 del estátor que se proyecta desde el
núcleo 274 del estátor en la dirección vertical se puede reducir en
gran medida en comparación con la técnica anterior (Figuras 14 y
15). Además, como se muestra en la figura 19, dado que el área de
la sección transversal de la parte 278 ranurada del núcleo del
estátor también se incrementa, como se muestra en la figura 19, una
separación 200G que está formada en el estátor 204 y que se abre
paso en la dirección vertical, como se muestra en la figura 18,
también se puede ampliar considerablemente en comparación con la
técnica anterior (Figura 15).
La superficie periférica exterior del núcleo 274
del estado está en contacto con fijo a la pared interior de la
parte 201A de carcasa del contenedor 201 cerrado. En este caso está
formada una pluralidad de muescas 276 (seis posiciones en la
realización) obtenidas tallando la circunferencia en forma similar a
cuerda en la superficie periférica exterior del núcleo 274 del
estátor, y las muescas 276 están separadas de la pared interior de
la parte 201 A de carcasa para constituir un paso 277 del entorno
del aceite que se describirá más adelante.
Por otra parte, el elemento 203 de compresión
rotatorio está provisto con un primer cilindro 209 y un segundo
cilindro 210 rotatorio divididos por una plancha 208 de partición
intermedia. Las partes 211 y 212 excéntricas accionadas para rotar
por el árbol 206 rotatorio están unidas a los respectivos cilindros
209 y 210, y las fases en posiciones excéntricas de estas partes
211 y 212 excéntricas están desplazadas entre sí 180 grados.
Los numerales 213 y 214 de referencia indican un
primer rodillo y un segundo rodillo que rotan en los respectivos
cilindros 209 y 210. Estos rodillos giran en los respectivos
cilindros 209 y 210 por la rotación de las partes 211 y 212
excéntricas. Los numerales 215 y 216 de referencia designan un
primer soporte y un segundo soporte. El primer soporte 215 forma un
espacio de compresión cerrado del cilindro 209 entre él mismo y la
chapa 208 de partición intermedia y el segundo soporte 216 forma
análogamente un espacio de compresión cerrado del cilindro 210
entre él mismo y la chapa 208 de partición intermedia. El primer
soporte 215 y el segundo soporte 216 tiene partes 217 y 218 de
rodamiento sobre las que pivota notablemente la parte inferior del
árbol 206 rotatorio, respectivamente.
Los numerales 219 y 220 de referencia
representan amortiguadores de copa que están unidos para cubrir el
primer soporte 215 y el segundo soporte 216, respectivamente. Es de
destacar que el cilindro 209 comunica con el amortiguador 219 de
copa a través de un orificio de comunicación no ilustrado provisto
en el primer soporte 215, y el cilindro 210 también comunica con el
amortiguador 220 de copa a través de un orificio de comunicación no
ilustrado provisto en el segundo soporte 216. El interior del
amortiguador 220 de copa superior comunica con el amortiguador 219
de copa superior a través de un orificio 279 que perfora los
cilindros 209 y 210 y la chapa 208 de partición
intermedia.
intermedia.
Además, las aberturas 201C y 202 C están
formadas en la pared lateral de la parte 201A de carcasa al lado
del cilindro 209 y en la pared lateral de la parte 201A de carcasa
al lado del extremo inferior del bobinado 207 del estátor, como se
muestra en la figura 23. Una abertura 221A del extremo superior y
una abertura 221B del extremo inferior del tubo 221 de derivación
están insertadas en las aberturas 201C de la parte exterior del
contenedor 201 cerrado y soldadas y fijas a la parte 201A de
carcasa.
La abertura 221B del extremo inferior del tubo
221 de derivación comunica con el interior del amortiguador 220 de
copa a través del orificio 279 pasante en el cilindro 209, y la
abertura 221 A del extremo inferior está situada debajo de la
superficie del extremo inferior del bobinado 207 de estátor del
estátor 204. A propósito, es más deseable que la abertura 221A del
extremo superior esté formada en la parte totalmente debajo del
bobinado 207 del estátor dentro del espacio libre que deja el radio
de curvatura del tubo 221 de derivación.
El numeral 222 de referencia indica un tubo de
descarga provisto encima del contenedor 201 cerrado, y los
numerales 223 y 224 de referencia representan tubos de aspiración
conectados a los cilindros 209 y 210, respectivamente. Además, el
numeral 225 de referencia indica un terminal cerrado que suministra
energía eléctrica desde el exterior del contenedor 201 cerrado al
bobinado 207 del estator 204 (no se muestra un cable conductor que
conecta el terminal 225 cerrado al bobinado 207 del estátor).
El numeral 226 de referencia representa un
núcleo de rotor del rotor 205. Este se obtiene superponiendo una
pluralidad de chapas de hierro de rotor cortadas de una chapa de
acero electromagnético que tiene un espesor de 0,3 mm a 0,7 mm de
forma tal como la mostrada en las figuras. 18 y 19 y enmasillándolas
para su estratificado integral.
En este caso, la chapa de hierro de rotor del
núcleo 226 del rotor está cortada de la chapa de acero
electromagnético de manera que se forman las partes 228 a 231 de
poste salientes que constituyen cuatro postes magnéticos, y los
numerales 232 a 235 de referencia indican partes cóncavas provistas
de manera tal que las partes de poste salientes se forman entre las
respectivas partes 228 a 231 de poste salientes.
Los numerales 241 a 244 de referencia designan
ranuras para oprimir el cuerpo 245 magnético (un imán permanente)
entre las mismas. Se corresponden con las respectivas partes 228 y
231 de poste salientes y están formadas sobre un circuito
concéntrico sobre la parte periférica exterior del núcleo 226
rotatorio a lo largo de la dirección axial del árbol 206
rotatorio.
Además, el numeral 246 de referencia indica un
orificio que está formado en el centro del núcleo 226 del rotor y
en el que el árbol 206 rotatorio esté encajado por contracción. Los
numerales 247 a 250 de referencia representan orificios que tienen
el tamaño y forma que permiten la inserción de los remaches 251
antes descritos para en enmasillado. Estos orificios están formados
de acuerdo con la parte interior de las respectivas ranuras 241 a
244. Además, los numerales 261 a 264 de referencia indican orificios
respiraderos que forman pasos de aceite provistos entre los
respectivos orificios 247 a 250 pasantes. Las respectivas chapas de
hierro de rotor se superponen y seguidamente se masillan entre sí
para su integración, formando de esta manera el núcleo 226 del
rotor.
Por otra parte, el cuerpo 245 magnético está
constituido por material de imán de tierras raras tal como un imán
basado en praseodimio o un imán basado en neodimio cuya superficie
está niquelada y la forma exterior del mismo es rectangular en
general con sección transversal rectangular. Las respectivas ranuras
241 a 244 tienen el tamaño que permite la inserción del cuerpo 245
magnético.
Los numerales 266 y 267 de referencia indican
miembros de borde tubular unidos a los extremos superior e inferior
del núcleo 226 del rotor, que están constituidos por un miembro de
chapa de un material no magnético tal como aluminio o un material
de resina. En estos miembros 266 y 267 están formadas muescas 281 en
posiciones que se corresponden con las partes 232 a 235 cóncavas y
están formados similares a los orificios 261 a 264 respiraderos de
manera que tienen sustancialmente la misma forma que el núcleo 226
del estátor (Figura 21).
En los miembros 266 y 267 de de borde están
formados orificios pasantes que se corresponden con los orificios
247 a 250 pasantes.
Es de destacar que el numeral 272 de referencia
indica una chapa de separación de aceite discoidal unida al rotor
205 en una posición sobre el miembro 266 de borde, y que el 273, es
un contrapeso provisto entre la chapa 272 y el miembro 266 de borde
(véanse las figuras. 20 y 22).
Con la estructura antes descrita, cuando se
conecta el bobinado 207 de estator del estátor 204 del motor 202
eléctrico, se forma un campo eléctrico rotatorio que hace que el
rotor 205 rote. La rotación del rotor 205 da lugar a la rotación
excéntrica de los rodillos 213 y 214 en los cilindros 209 y 210
mediante el árbol 206 rotatorio, y se comprime el gas de entrada
absorbido desde los tubos 223 y 224 de admisión.
El gas comprimido a alta presión es emitido
desde el cilindro 209 superior hacia dentro del amortiguador 219 de
copa a través del orificio de comunicación y, posteriormente, se
descarga por los orificios 283 de descarga formados en el
amortiguador 219 de copa hacia dentro del (una dirección del motor 4
eléctrico) contenedor 201 cerrado (indicada en la figura 23 por una
flecha discontinua). Por otra parte, el gas es emitido desde el
cilindro 210 hacia dentro del amortiguador 220 de copa a través del
orificio de comunicación y pasa a través del orificio 279 pasante.
Seguidamente, el gas entra parcialmente en el amortiguador 219 de
copa para ser descargado por los orificios 283 de descarga, pero la
parte de gas restante entra por la abertura 221B del extremo
inferior en el tubo 221 de derivación para ser descargado por la
abertura 221A del extremo superior en el espacio situado en la
parte inferior del motor 202 eléctrico (espacio comprendido entre el
motor 202 eléctrico y el elemento 203 de compresión rotatorio) a lo
largo de la dirección circunferencial del cilindro del contenedor
201 cerrado.
En este momento, puesto que al menos la mitad de
la abertura 221 del extremo superior del tubo 221 de derivación
está formado debajo del bobinado 207 de estator, el gas descargado
desde la abertura 221A del extremo superior colisiona directamente
con la onda estacionaria en la dirección circunferencial que está a
punto de ser generada en el espacio situado en la parte inferior
del motor 202 eléctrico.
Esto puede romper con efectividad la onda
estacionaria circunferencial generada en el espacio dentro del
contenedor 201 cerrado entre el motor 202 eléctrico y el elemento
203 de compresión rotatorio, previniendo de esta manera la
excitación de la resonancia columnar. Por consiguiente, se puede
lograr el decrecimiento del ruido de baja frecuencia debido a la
excitación de la resonancia columnar y se puede lograr una reducción
significativa del ruido del compresor C rotatorio cerrado.
Es de destacar que el gas descargado del
cilindro 210 es conducido tanto al amortiguador 219 de copa como al
tubo 221 de derivación, no obstante, la presente invención no se
limita a dicha conducción sino que el gas puede ser conducido
solamente al tubo 221 de derivación.
Además, el gas descargado en el contenedor 201
cerrado pasa por cada paso del motor 202 eléctrico para ser emitido
desde el tubo 222 de descarga al exterior. Además, el aceite es
separado por la chapa 272 y devuelto al banco 200B de aceite a
través del paso 277.
De acuerdo con la presente invención descrita
anteriormente en detalle, en el compresor rotatorio cerrado para
albergue del elemento eléctrico y el elemento de compresión
rotatorio el contenedor cerrado, comprendiendo el elemento de
compresión rotatorio: la chapa de partición intermedia; los primero
y segundo cilindros provistos a ambos lados de la chapa de
partición intermedia; el árbol rotatorio que tiene las partes
excéntricas cuyos ángulos de rotación están desplazados entre sí
180 grados y que se extiende en la dirección axial del contenedor
cerrado para ser conectado con el elemento eléctrico; los rodillos
instalados respectivamente en las partes excéntricas del árbol
rotatorio para rotar en los cilindros; y los soportes para el cierre
de las respectivas aberturas de los cilindros, comprendiendo el
elemento eléctrico: el estátor que tiene el bobinado de estátor y
que está fijo al contenedor cerrado; y el rotor que está soportado
por el árbol rotatorio y es capaz de rotar en la parte interior del
estátor, el gas emitido desde el primer cilindro se descarga hacia
el elemento eléctrico y el gas emitido desde el segundo cilindro se
descarga desde la dirección circunferencial del contenedor cerrado
en el espacio comprendido entre el bobinado del estátor y el
elemento de compresión rotatorio. Por consiguiente, la onda
estacionaria en la dirección circunferencial que es generada en el
espacio del interior del contenedor cerrado entre el elemento
eléctrico y el elemento de compresión rotatorio puede ser rota por
el gas descargado desde el segundo cilindro, evitándose de esta
manera la excitación de la resonancia columnar.
Consecuentemente, se puede lograr el
decrecimiento del sonido de baja frecuencia debido a la excitación
de la resonancia columnar y se puede obtener una reducción
significativa de ruido del compresor. En particular, cuando el tubo
de derivación para conducir el gas descargado del segundo cilindro
está unido al exterior del contenedor cerrado, como en la presente
invención definida en la reivindicación 2, el gas descargado del
segundo cilindro se puede emitir entre el elemento eléctrico y el
elemento de compresión rotatorio desde la dirección
circunferencial. Además, cuando el elemento eléctrico está
constituido por el motor del tipo de bobinado concentrado de poste
magnético, dado que se puede disminuir la dimensión de la proyección
del bobinado del estátor desde el núcleo del estátor, el gas del
segundo cilindro se puede hacer con seguridad que colisione con la
on da estacionaria en la dirección circunferencial con el radio de
curvatura que permita el tubo de derivación, evitando con
efectividad de esta manera la excitación de la resonancia columnar.
Además, adoptando dicho motor, también se puede reducir el tamaño
total del compresor rotatorio cerrado.
Claims (3)
1. Un compresor (C) rotatorio cerrado que
comprende un elemento (2) eléctrico y un elemento (3) de compresión
rotatorio en un contenedor (1) cerrado, comprendiendo dicho elemento
(3) de compresión rotatorio: una chapa (8) de partición intermedia;
primero y segundo cilindros (9, 10) provistos, respectivamente, a
ambos lados de dicha chapa (8) de partición intermedia; un árbol (6)
rotatorio que tiene partes (11, 12) excéntricas cuyos ángulos de
rotación están desplazados entre sí 180 grados y que se extiende en
la dirección axial de dicho contenedor (1) cerrado para ser
conectado a dicho elemento (2) eléctrico; rodillos (13, 14)
acoplados respectivamente a dichas partes (11, 12) excéntricas de
dicho árbol (6) rotatorio para rotar en dichos cilindros (9, 10); y
soportes (17, 18) para el cierre de respectivas aberturas de dichos
cilindros (9,10), comprendiendo dicho elemento (2) eléctrico un
estátor (4) que tiene un bobinado (7) de estátor y está fijo a dicho
contenedor (1) cerrado; y un rotor (5) que está soportado por dicho
árbol (6) rotatorio y es rotable en la parte interior de dicho
estátor (4), caracterizado porque
el gas emitido desde dicho primer cilindro (9)
se descarga hacia dicho elemento (2) eléctrico, siendo descargado el
gas emitido desde dicho segundo cilindro (10) desde la dirección
circunferencial de dicho contenedor (1) cerrado en un espacio entre
dicho bobinado (7) del estátor y dicho elemento (3) de compresión
rotatorio.
2. El compresor (C) rotatorio cerrado de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que un tubo (21) de
derivación para el guiado de dicho gas emitido desde dicho segundo
cilindro (10) está unido al exterior de dicho contenedor (1)
cerrado.
3. El compresor (C) rotatorio cerrado de
acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que dicho elemento (2)
eléctrico incluye un núcleo (74) de estátor que constituye dicho
estátor (4) y una pluralidad de partes (75) salientes y partes (41,
42, 43, 44) ranuradas formadas en el núcleo (74) de dicho estátor y
está configurado por un motor de un tipo de bobinado concentrado de
polo magnético que está formado bobinando directamente un bobinado
(7) de estátor alrededor de dichas partes salientes utilizando
dichas partes (41, 42, 43, 44) ranuradas.
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