ES2368406B1 - Compresor de oxígeno. - Google Patents
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Abstract
Compresor de oxígeno, comprendiendo dos etapas de compresión formadas por sendos cilindros (1 y 2), mediante los cuales se realiza una compresión progresiva de una alimentación (6) de oxígeno a comprimir, yendo en relación con las mencionadas etapas de compresión sendos enfriadores (4 y 5) dispuestos en el exterior de los respectivos cilindros (1 y 2); mientras que el accionamiento de dichos cilindros (1 y 2) se establece controlado en relación con la alimentación (6) del oxígeno a comprimir.
Description
En ese conjunto funcional, según la invención, los
Compresor de oxígeno.
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con el envasado de oxígeno, en botellas o recipientes contenedores semejantes, proponiendo un compresor que permite realizar la compresión del oxígeno, para el envasado de una manera ventajosa. Estado de la técnica
Es conocido el envasado de oxígeno y otros gases de manera comprimida en botellas metálicas o recipientes semejantes, para el consumo en las aplicaciones que se requiera, realizándose dicho envasado a partir de un suministro desde una máquina de producción o desde un depósito cisterna.
Para el envasado en esos recipientes de consumo, el gas de aplicación se introduce en los mismos comprimido, utilizándose para ello un equipo compresor formado por unos cilindros accionados por un motorreductor de giro o por un cilindro hidráulico o neumático en movimiento lineal, comprendiendo generalmente dos etapas de compresión que realizan una compresión progresiva, de manera que la primera etapa comprime hasta una cierta presión y la segunda etapa completa la compresión hasta la presión de envasado.
Dichos equipos de compresión de gases presentan, sin embargo, los inconvenientes siguientes:
- -
- Los cilindros de compresión generan en su funcionamiento electricidad estática y electroerosión, de lo cual se deriva un peligro de explosiones y genera rotura prematura por envejecimiento de los materiales, debido a la combustibilidad del oxígeno.
- -
- La compresión se realiza de una manera constante, pudiendo haber desfases entre la compresión y el suministro de la alimentación del gas, cuando esta alimentación varía.
- -
- Los cilindros de compresión requieren una refrigeración para evitar sobrecalentamientos peligrosos, incluyéndose un sistema de refrigeración en las culatas y camisas de los propios cilindros, lo cual plantea dificultades importantes para el mantenimiento, ya que para cualquier operación en el sistema de refrigeración se requiere el desmontaje de los cilindros de compresión correspondientes.
- -
- En la compresión se producen turbulencias del gas, lo cual da lugar a alteraciones de los aparatos electrónicos de medida que van dispuestos en el equipo, resultando las medidas que se obtienen desvirtuadas. Objeto de la invención
De acuerdo con la invención se propone un compresor que permite realizar en unas condiciones ventajosas la compresión de oxígeno para ser envasado, solucionando los inconvenientes de los aparatos convencionales de dicha función.
Este compresor objeto de la invención consta de manera convencional de dos etapas de compresión conectadas en serie, comprendiendo cada una de dichas etapas un cilindro de compresión y un enfriador, con un motor rotativo o lineal de accionamiento que actúa el movimiento de los pistones de ambos cilindros, de forma que el oxígeno que se suministra para ser comprimido pasa por la primera etapa de compresión, en donde se produce una precompresión y un enfriamiento, y luego pasa por la segunda etapa de compresión, en donde se produce una compresión más cilindros de las etapas de compresión se disponen conectados eléctricamente a tierra, con lo cual la electricidad estática y electroerosión que genera el funcionamiento por rozamiento de dichos cilindros de compresión se descarga sin que quede acumulada, evitándose así el peligro de explosiones y roturas de ejes y vástagos.
Según una realización, el accionamiento de los cilindros de compresión se establece mediante un motorreductor, en relación con el cual se dispone un variador de frecuencia, el cual en combinación con un sensor de presión ajusta el funcionamiento de la compresión de acuerdo con el suministro del oxígeno en cada instante, evitando así desfases entre la alimentación del oxígeno y la compresión. No obstante, mediante un grupo hidráulico y un cilindro de accionamiento con movimiento lineal colocado en el centro de los dos cilindros de compresión, el equipo puede funcionar del mismo modo.
En los pistones de los cilindros de compresión se disponen además unos segmentos guías anulares de rozamiento sobre la pared interna de los cilindros, con lo cual se evitan las turbulencias del oxígeno que se comprime, de manera que las medidas que proporcionan los aparatos electrónicos son más exactas, lográndose un funcionamiento del compresor más eficiente.
Y en las etapas de compresión, las culatas de los pistones de los cilindros van provistas con un circuito de líquido refrigerante y doble camisa, de forma que el oxígeno sale a baja temperatura y se alarga la vida útil del compresor, resultando además más sencillas las operaciones de mantenimiento en dichos enfriadores y en los cilindros.
Por todo ello, dicho compresor objeto de la invención resulta de unas características muy ventajosas para la función a la que está destinado, adquiriendo vida propia y carácter preferente respecto de los compresores convencionales de la misma aplicación. Descripción de las figuras
La figura 1 muestra un esquema del conjunto funcional del compresor objeto de la invención, con accionamiento de los cilindros de compresión mediante un motorreductor.
La figura 2 es una perspectiva del compresor según un ejemplo de realización.
La figura 3 es una perspectiva ampliada de una etapa de compresión del compresor preconizado.
La figura 4 es una vista en sección de la etapa de compresión anterior.
La figura 5 es una sección ampliada del cilindro de la etapa de compresión.
La figura 6 es una vista del conjunto del compresor con las conexiones a tierra de los cilindros de compresión y de las partes relacionadas con ellos. Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención se refiere a un compresor para comprimir el oxígeno destinado a envasarse en recipientes de consumo, comprendiendo dos etapas de compresión formadas por sendos cilindros (1 y 2), los cuales son actuados por un mismo actuador (3) de accionamiento, para realizar, mediante el cilindro
(1) de la primera etapa una precompresión y con el cilindro (2) de la segunda etapa un complemento de compresión hasta la presión de envasado.
Las etapas de compresión comprenden a su vez sendos enfriadores (4 y 5), los cuales van dispuestos
exteriormente respecto de los respectivos cilindros (1 y 2), de manera que el oxígeno a comprimir entra en el primer cilindro (1) y a la salida del mismo pasa por el enfriador (4) correspondiente, introduciéndose luego en el segundo cilindro (2) y a la salida de éste pasa por el respectivo enfriador (5), desde donde se dirige al envasado, como se observa en la figura 1.
Según una realización (figura 1), el accionamiento de los cilindros (1 y 2) de compresión se realiza mediante un actuador (3) formado por un motorreductor, en relación con el cual se dispone un variador de frecuencia (no representado), y en relación con el mismo un sensor de presión que mide la presión del oxígeno que se suministra para ser comprimido, de forma que, en función de la alimentación (6) del oxígeno en cada instante, el variador de frecuencia ajusta el accionamiento de los cilindros (1 y 2), evitando que se produzcan desfases entre dicha alimentación (6) del oxígeno y la compresión. Aunque dichas máquinas también pueden trabajar a un número de revoluciones por minuto fijo, sin necesidad de usar un variador.
No obstante, dicho accionamiento de los cilindros (1 y 2) puede realizarse igualmente mediante un actuador (3) formado por un cilindro hidráulico con movimiento lineal colocado entre los dos cilindros (1 y 2).
En relación con los cilindros (1 y 2) y respecto de las estructuras relacionadas con los mismos, se disponen además conexiones a tierra mediante cables (7), como se observa en la figura 6, con lo cual la electricidad estática que generan dichos cilindros (1 y 2) en el funcionamiento se descarga a tierra, evitando así acumulaciones de electricidad estática y electroerosión y con ello el peligro de explosiones por causa de las mismas.
Por otro lado, en los pistones (8) de los cilindros (1 y 2) se dispone una junta especial de labio y muelle (9) para asegurar la hermeticidad con respecto a la camisa (10) correspondiente, unos segmentos guías
(11) que rozan sobre la camisa (10), haciendo dichos segmentos guías (11) un efecto de guiado y centrado del pistón (8), y una junta aro pistón (12) de hierro colado resistente al desgaste y con altas propiedades anticorrosivas. En el recorrido del pistón, éste va rozando con la camisa (10) y al ser los dos metálicos y estar siempre en contacto, descarga la electricidad estática y electroerosión que con el roce del deslizamiento se pueda producir. Con estos elementos se evitan las turbulencias del oxígeno dentro de los mencionados cilindros (1 y 2) y con ello la influencia negativa de esas turbulencias en los aparatos electrónicos de medida que controlan el funcionamiento del compresor.
Aunque toda la explicación del compresor preconizado se ha hecho con referencia a la compresión de oxígeno, por ser ésta su aplicación principal, de igual modo puede ser utilizado para comprimir otros gases, como helio, nitrógeno, etc.
Claims (4)
- REIVINDICACIONES1. Compresor de oxígeno, del tipo que comprende dos etapas de compresión formadas por respectivos cilindros (1 y 2) que son accionados por un actuador (3) eléctrico, neumático o hidráulico, mediante los cuales cilindros (1 y 2) se realiza una compresión progresiva de una alimentación (6) de oxígeno destinado a envasarse en recipientes de consumo, caracterizado porque en las etapas de compresión se disponen sendos enfriadores (4 y 5) situados exteriormente respecto de los cilindros (1 y 2) y consecutivamente en relación con los mismos, estableciéndose en relación con el actuador (3) de accionamiento un control del funcionamiento en relación con la alimentación(6) del oxígeno a comprimir y en el conjunto funcional una conexión eléctrica de descarga de electricidad estática y electroerosión, mientras que entre los pistones (8) y las camisas (10) de los cilindros (1 y 2) se establece un ajuste de centrado y guiado mediante segmentos guías (11).
-
- 2.
- Compresor de oxígeno, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el accionamiento de los cilindros (1 y 2) se realiza con actuador (3) formado por un motorreductor, determinándose un control del funcionamiento del mismo mediante un variador de frecuencia, en combinación con un sensor de presión relacionado con la alimentación del oxígeno.
-
- 3.
- Compresor de oxígeno, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque la conexión eléctrica de descarga de electricidad estática y electroerosión se establece mediante cables (7) que conectan a tierra los cilindros (1 y 2) y las estructuras relacionadas con los mismos.
OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASN.º solicitud: 201100190ESPAÑAFecha de presentación de la solicitud: 22.02.2011Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA51 Int. Cl. : Ver Hoja AdicionalDOCUMENTOS RELEVANTES- Categoría
- Documentos citados Reivindicaciones afectadas
- Y
- US 4627795 A (SCHMITZ-MONTZ HANS-HELMUT) 09.12.1986, resumen; columna 3, líneas 56-68; figura 1. 1-3
- Y
- US 4111609 A (BRAUN ANTON) 05.09.1978, columna 1, línea 62 – columna 2, línea 23. 1-3
- A
- US 2765976 A (STEWART WARREN A) 09.10.1956, reivindicación 1. 1
- A
- GB 276612 A (TECH D ETUDES ET D ENTPR S POU et al.) 02.02.1928, resumen; figuras. 1
- A
- US 2004113336 A1 (LUNDAHL LEIF) 17.06.2004, figuras. 1
- A
- US 2003094097 A1 (HERWIG KARL-WILHELM) 22.05.2003, resumen; figuras. 1
- A
- US 2009038472 A1 (HERWIG KARL-WILHELM) 12.02.2009, párrafo [40]. 1
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
- Fecha de realización del informe 31.10.2011
- Examinador C. Piñero Aguirre Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICANº de solicitud: 201100190CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD F04B25/00 (2006.01)F04B39/06 (2006.01) F16J9/00 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)F04B, F16JBases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOCInforme del Estado de la Técnica Página 2/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 201100190Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 31.10.2011Declaración- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).Base de la Opinión.-La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.Informe del Estado de la Técnica Página 3/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 2011001901. Documentos considerados.-A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.- Documento
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
- D01
- US 4627795 A (SCHMITZ-MONTZ HANS-HELMUT) 09.12.1986
- D02
- US 4111609 A (BRAUN ANTON) 05.09.1978
- D03
- US 2765976 A (STEWART WARREN A) 09.10.1956
- 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaraciónSe considera al documento D01 como el más cercano dentro del estado de la técnica con respecto a la reivindicación 1 de la solicitud. Dicho documento describe un compresor de oxígeno de dos etapas accionado por un motor, que comprende un ajuste de centrado y guiado mediante segmentos guías (6) (ver columna 3, líneas 56-61). La principal diferencia entre D01 y el documento de solicitud respecto a la reivindicación 1, se refiere a la refrigeración de los cilindros. D01 no habla nada de refrigeración, sin embargo en la reivindicación 1 se indica que ésta consiste en un enfriador entre etapas y otro después de la segunda etapa. Ahora bien, en el documento D02 sí se describe un sistema de refrigeración con un enfriador entre etapas(21) y un enfriador después de la segunda etapa (23) para un compresor alternativo de dos etapas; por tanto, a la vista de los documentos del estado de la técnica citados, resultaría obvio para el experto en la materia, aplicar las características del documento D02 al documento D01 para obtener las características principales de la reivindicación 1 del documento de solicitud. Otras características citadas en la reivindicación 1 como el control de funcionamiento o el uso de una conexión eléctrica para descarga de electricidad estática se consideran obvias para el experto en la materia y por tanto, carecen de actividad inventiva (ver reivindicación 1 de D03).A la vista de los documentos citados del estado de la técnica, se considera que la reivindicación 1, independiente, se trata sólo de una combinación de características técnicas independientes entre sí, cuya combinación sólo produce la suma de sus efectos, por consiguiente dicha reivindicación carece de actividad inventiva de acuerdo con los criterios del artículo 8.1 de la LP.Respecto a las reivindicaciones 2 y 3, dependientes, tanto el sistema de control mediante variador de frecuencia, como la conexión a tierra de ambos cilindros son suficientemente conocido dentro del campo de la técnica y no implican actividad inventiva ninguna de acuerdo con los criterios del artículo 8.1 de la LP.Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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| PC2A | Transfer of patent |
Owner name: CEIMSA ELECTROMEDICINA,S.L. Effective date: 20160224 |
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| RD2A | Seizure of patent freed |
Effective date: 20160222 |
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| PC2A | Transfer of patent |
Owner name: ATLAS COPCO AIRPOWER, NV Effective date: 20160309 |