ES2554643T3 - Compresor rotativo de capacidad variable - Google Patents

Abstract

Compresor rotativo de capacidad variable, que comprende: un cilindro (410) instalado en una carcasa hermética (100) y que incluye un espacio de compresión (V2) en el que se aspira un refrigerante que se va a comprimir, una entrada (412) conectada al espacio de compresión (V2), y una ranura de aleta (411) formada a un lado de la entrada (412); un pistón rotativo (430) para transferir un refrigerante realizando un movimiento en órbita excéntrica dentro del espacio de compresión (V2) del cilindro (410); una aleta (440) insertada por deslizamiento dentro de la ranura de aleta (411) del cilindro (410), que presenta un extremo interno que entra en contacto con el pistón rotativo (430) con el fin de dividir el espacio de compresión (V2) en una cámara de aspiración y una cámara de compresión; una cámara de aleta (413) conectada a un extremo externo de la ranura de aleta (411) y separada de un espacio hermético de la carcasa (100); una unidad de conmutación de modalidad (500) para que la aleta (440) entre en contacto con el pistón rotativo (430) o se separe del mismo en función de una modalidad de funcionamiento del compresor, que presenta un tubo de conexión lateral común (530) conectado con la cámara de aleta (413) para suministrar de manera alterna una presión de aspiración y una presión de descarga a la cámara de aleta (413) a través del tubo de conexión lateral común (530); y un paso de alta presión (414) conectado entre el interior de la carcasa (100) y la ranura de aleta (411) en una dirección perpendicular o una dirección inclinada hacia una dirección de movimiento de la aleta (440), caracterizado por que el compresor además comprende: un paso de baja presión (415) conectado entre la ranura de aleta (411) y la entrada (412), estando formado el paso de baja presión (415) en un lado opuesto de la ranura de aleta (411) con respecto al paso de alta presión (414) de tal forma que la aleta (440) entre en contacto con la superficie lateral interna de la ranura de aleta (411).

Description

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DESCRIPCION

Compresor rotativo de capacidad variable.

Antecedentes de la invencion

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un compresor rotativo de capacidad variable. Antecedentes de la invencion

En general, un compresor rotativo de capacidad variable se implementa de tal forma que pueda variarse la capacidad de enfriamiento (es decir, incrementarse o reducirse) segun las condiciones ambientales con el fin de optimizar la relacion entrada-salida. En uno de los procedimientos se adapta un motor inversor a un compresor para variar la capacidad de enfriamiento reciente del compresor. No obstante, en caso de que se adapte el motor inversor al compresor, el coste de fabricacion del compresor se incrementa, debido al elevado precio del motor inversor, con lo cual se reduce la competitividad desde el punto de vista del precio. Ademas, en lugar de adaptar el motor inversor al compresor, se esta investigando de forma exhaustiva una tecnica en la que el refrigerante comprimido en un cilindro de un compresor se deriva parcialmente al exterior con el fin de variar la capacidad de la camara de compresion. No obstante, esta tecnica requiere un complicado sistema de tuberfas para derivar el refrigerante fuera del cilindro. En consecuencia, la resistencia al flujo del refrigerante se incrementa, reduciendose de ese modo la eficacia.

Asf pues, se propone un procedimiento de tecnica anterior mediante el cual es posible simplificar el sistema de tuberfa sin utilizar el motor inversor, y variar la capacidad del compresor.

Un primer procedimiento permite convertir (variar) la presion de un espacio interno de un cilindro en una presion de aspiracion o una presion de descarga. En consecuencia, durante una (modalidad) de transmision de energfa, la presion de aspiracion se aplica al espacio interno del cilindro y una aleta ejecuta normalmente un movimiento deslizante, creandose de ese modo una camara de compresion. Por el contrario, durante un transmision de ahorro, la presion de descarga se aplica al espacio interno del cilindro y la aleta se repliega, con lo cual no se crea la camara de compresion (en lo sucesivo, este procedimiento se denominara "primer procedimiento de capacidad variable").

Se implementa un segundo procedimiento en el que un refrigerante a una presion de aspiracion se aplica solo por medio de una entrada, y la presion de aspiracion y la presion de descarga se aplican de manera alterna a un lado trasero de la aleta. En consecuencia, durante una transmision de energfa, la aleta normalmente ejecuta un movimiento deslizante, creandose de ese modo una camara de compresion. Por el contrario, durante una transmision de ahorro, la aleta se repliega, con lo cual no se crea la camara de compresion (en lo sucesivo, este procedimiento se denominara "segundo procedimiento de capacidad variable").

Sin embargo, los dos procedimientos mencionados deberfan restringir la aleta permanentemente, especialmente en una modalidad de ahorro, con el fin de estabilizar un sistema. En consecuencia, deberfa disponerse de unas unidades de restriccion de aleta para confinar la aleta.

Por ejemplo, con respecto al primer procedimiento de capacidad variable, representado en la figura 1, se dispone de un iman 4 en el lado trasero de una aleta 3 situado en una ranura de aleta 2 de un cilindro 1 o, como se representa en la figura 2, una valvula de conmutacion de contrapresion 5 en el lado trasero de la aleta 3 para aportar la presion de aspiracion. En consecuencia, la aleta 3 se mantiene en un estado replegado. El numero de referencia 6 denota un piston rotativo, el 7 denota una valvula de conmutacion de modalidad y el 8 indica una entrada.

Ademas, con referencia al segundo procedimiento de capacidad variable, representado en la figura 3, se dispone de un paso de presion lateral 9 en el cilindro 1 a fin de restringir la aleta 3 mediante aplicacion de una presion de descarga desde una superficie lateral de la aleta 3. El numero de referencia 10 denota una camara de aleta y el 11 denota una valvula de conmutacion de contrapresion.

No obstante, las unidades de restriccion de aleta de tecnica anterior no pueden restringir la aleta 3 al mismo tiempo que se conmuta la modalidad de funcionamiento del compresor, reduciendose de ese modo el rendimiento del compresor. En particular, se genera ruido de vibracion de la aleta 3, lo cual aumenta considerablemente el ruido del compresor. Por ejemplo, en el procedimiento de la figura 1, con el fin de ejecutar sin brusquedades la conmutacion de modalidad del compresor, no puede suministrarse un magnetismo elevado del iman 4. Como consecuencia de lo anterior, durante la transmision de ahorro del compresor, el iman 4 no puede restringir con rapidez la aleta 3, pudiendose generar de ese modo ruido debido a una inestabilidad de la aleta. Por otro lado, tras producirse la transmision de energfa del compresor en el procedimiento de la figura 2, una presion de descarga en el lado trasero de la aleta 3 no puede convertirse en una presion de aspiracion con rapidez, y en consecuencia la aleta 3 no se restringe al mismo tiempo que tiene lugar la conmutacion de modalidad. Como resultado, puede generarse ruido

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debido a un impacto entre el piston rotativo 6 y la aleta 3. Ademas, en el procedimiento de la figura 3, una fuerza lateral F2 transferida a la aleta 3 por medio del paso de presion lateral 9 no supera suficientemente una fuerza F1 ejercida por una presion de la camara de aleta 10. Asimismo, una presion de descarga en el lado trasero de la aleta 3 no puede convertirse en una presion de aspiracion con rapidez, y por lo tanto la aleta 3 no se restringe al mismo tiempo que tiene lugar la conmutacion de modalidad del compresor. En consecuencia, se produce un impacto entre la aleta 3 y el piston rotativo 6, generandose ruido. En particular, bajo una determinada condicion de transmision del compresor, tal como la representada en la figura 4, cuando el compresor pasa de una modalidad de energfa a una modalidad de ahorro, se genera un ruido excesivo durante cierto tiempo t.

Sumario de la invencion

Por consiguiente, un objetivo de la presente invencion es ofrecer un compresor rotativo de capacidad variable capaz de reducir notablemente el ruido debido a un impacto entre una aleta y un piston rotativo, restringiendo rapidamente la aleta en el momento que se conmuta la modalidad del compresor.

Para obtener esta y otras ventajas de conformidad con el proposito de la presente invencion, se ofrece un compresor rotativo de capacidad variable segun la reivindicacion independiente 1.

Los objetivos, caracterfsticas, aspectos y ventajas anteriores y adicionales de la presente invencion resultaran mas evidentes a partir de la descripcion detallada siguiente de la presente invencion considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos.

El documento WO 2006/090978 da a conocer un compresor rotativo de capacidad variable que comprende las caracterfsticas del preambulo de la reivindicacion independiente 1 y puede considerase la tecnica anterior mas cercana.

Breve descripcion de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se proporcionan para permitir una mejor comprension de la presente invencion y se incorporan a la presente memoria y forman parte de la misma, ilustran formas de realizacion de la presente invencion y, junto con la descripcion, sirven para explicar los principios de la presente invencion.

En los dibujos:

la figura 1 es una vista en seccion horizontal que representa una forma de realizacion de un compresor rotativo de capacidad variable segun la tecnica anterior;

la figura 2 es una vista en seccion horizontal que representa otra forma de realizacion de un compresor rotativo de capacidad variable segun la tecnica anterior;

la figura 3 es una vista en seccion horizontal que representa otra forma de realizacion de un compresor rotativo de capacidad variable segun la tecnica anterior;

la figura 4 es un grafico que representa un ruido caracterfstico en el momento de conmutar una modalidad del compresor rotativo de capacidad variable de la figura 3;

la figura 5 es una vista en seccion longitudinal que representa una forma de realizacion de un compresor rotativo de capacidad variable segun la presente invencion;

la figura 6 es una vista en seccion horizontal que representa un estado liberado de una aleta cuando el compresor rotativo de capacidad variable se halla en una modalidad de energfa segun la presente invencion;

la figura 7 es una vista en seccion horizontal que representa un estado restringido de una aleta cuando el compresor rotativo de capacidad variable se halla en una modalidad de ahorro segun la presente invencion;

la figura 8 es una vista ampliada que representa en detalle un procedimiento de restriccion de la aleta de la figura

7;

la figura 9 es un grafico que representa la caracterfstica de ruido en el momento de conmutar una modalidad del compresor rotativo de capacidad variable segun la presente invencion; y

las figuras 10 y 11 son unas vistas en seccion horizontales, cada una de las cuales representa otra forma de realizacion de un compresor rotativo de capacidad variable segun la presente invencion.

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Descripcion detallada de la invencion

A continuacion, se describira en detalle la presente invencion haciendo referenda a los dibujos adjuntos.

Normalmente, los compresores rotativos pueden clasificarse en compresores rotativos de tipo unico y compresores rotativos de tipo doble de conformidad con el numero de cilindros. Por ejemplo, en el caso de los compresores rotativos de tipo unico, se crea una camara de compresion mediante una fuerza de rotacion transferida desde una parte motriz, mientras que en el caso de los compresores rotativos de tipo doble, se crea una pluralidad de camaras de compresion en sentido vertical que presentan una diferencia de fase de 180°unas respecto de otras, mediante una fuerza de rotacion transferida desde la parte motriz. A continuacion, se describe un compresor rotativo de capacidad variable de tipo doble en el que se crea una pluralidad de camaras de compresion en sentido vertical, y en el que se varfa la capacidad de por lo menos una de las camaras de compresion.

Asimismo, se describira en detalle un compresor rotativo de capacidad variable de tipo doble segun la presente invencion con referencia a una forma de realizacion representada en los dibujos adjuntos.

La figura 5 es una vista en seccion longitudinal que representa una forma de realizacion de un compresor rotativo de capacidad variable segun la presente invencion, la figura 6 es una vista en seccion horizontal que representa un estado liberado de una aleta cuando el compresor rotativo de capacidad variable se halla en una modalidad de energfa segun la presente invencion, la figura 7 es una vista en seccion horizontal que representa un estado restringido de una aleta cuando el compresor rotativo de capacidad variable se halla en una modalidad de ahorro segun la presente invencion, la figura 8 es una vista ampliada que representa en detalle un procedimiento de restriccion de la aleta de la figura 7, y la figura 9 es un grafico que representa la caracterfstica de ruido en el momento en que se cambia la modalidad del compresor rotativo de capacidad variable segun la presente invencion.

Como se representa en la figura 5, un compresor rotativo de capacidad variable de tipo doble segun la presente invencion comprende una carcasa 100 que presenta un espacio hermetico, una parte motriz 200 instalada en un lado superior de la carcasa 100 para generar una fuerza de rotacion a velocidad constante o una fuerza de rotacion de inversion, una primera parte de compresion 300 y una segunda parte de compresion 400 dispuesta cada una en una parte inferior de la carcasa 100 para comprimir un refrigerante mediante una fuerza de rotacion generada por la parte motriz 200, y una unidad de conmutacion de modalidad 500 para conmutar una modalidad de funcionamiento de tal forma que la segunda parte de compresion 400 realiza una transmision de energfa o una transmision de ahorro.

El espacio hermetico de la carcasa 100 se mantiene a una atmosfera de presion de descarga mediante un refrigerante desalojado desde la primera parte de compresion 300 y la segunda parte de compresion 400. Un primer tubo de aspiracion de gas SP1 y un segundo tubo de aspiracion de gas SP2 se conectan respectivamente a una superficie circunferencial inferior de la carcasa 100 a fin de permitir aspirar el refrigerante hasta la primera y la segunda partes de compresion 300 y 400. Un tubo de descarga de gas Dp esta conectado a un extremo superior de la carcasa 100 de tal forma que el refrigerante desalojado desde la primera y la segunda partes de compresion de 300 y 400 hasta el espacio hermetico puede transferirse a un sistema de refrigeracion.

La parte motriz 200 comprende un estator 210 que esta instalado en la carcasa 100 y recibe alimentacion desde el exterior, un rotor 220 dispuesto en el estator 210 con un espacio de aire determinado y que gira en virtud de su interaccion con el estator 210, y un eje de rotacion 230 acoplado al rotor 220 para transmitir una fuerza de rotacion a la primera parte de compresion 300 y la segunda parte de compresion 400.

El eje de rotacion 230 comprende una parte de eje 231 acoplada al rotor 220 y una primera parte excentrica 232 y una segunda parte excentrica 233 dispuestas excentricamente en los lados derecho e izquierdo por debajo de la parte de eje 231. La primera y segunda partes excentricas 232 y 233 estan dispuestas simetricamente en virtud de una diferencia de fase mutua de alrededor de 180° La primera y la segunda partes excentricas 232 y 233 estan acopladas por medio de un acoplamiento de tipo rotativo con un primer piston rotativo 340 y un segundo piston rotativo 430, respectivamente, que se describiran mas adelante.

La primera parte de compresion 300 y la segunda parte de compresion 400 estan dispuestas en los lados superior e inferior de una parte inferior de la carcasa 100. La segunda parte de compresion 400 dispuesta en el extremo inferior de la carcasa 100 presenta una capacidad variable.

La primera parte de compresion 300 comprende un primer cilindro 310 que adopta una forma de anillo y esta instalado en la carcasa 100, una placa de cojinete superior 320 (en lo sucesivo, denominada "cojinete superior") y una placa de cojinete central 330 (en lo sucesivo, denominada "cojinete central") que abarcan los lados superior e inferior del primer cilindro 310 para crear de ese modo un primer espacio de compresion V1 y dar cabida al eje de rotacion 230 en direccion radial, un primer piston rotativo 340 acoplado por medio de un acoplamiento de tipo rotativo a una parte excentrica superior del eje de rotacion 230 y comprimir el refrigerante al girar en orbita en el primer espacio de compresion V1 del primer cilindro 310, una primera aleta 350 acoplada al primer cilindro 310 de tal forma que puede moverse en direccion radial a fin de estar en contacto con una superficie circunferencial externa del

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primer piston rotativo 340, para dividir el primer espacio de compresion V1 del primer cilindro 310 en una primera camara de aspiracion y una primera camara de compresion, un muelle de apoyo de la aleta 360 constituido por un muelle de compresion para brindar apoyo elastico a un lado trasero de la primera aleta 350, una primera valvula de descarga 370 que esta acoplada y puede abrirse en un extremo de una primera abertura de descarga 321 dispuesta en el centro del cojinete superior 320 para controlar una descarga de un gas refrigerante desalojado desde la primera camara de compresion del primer espacio de compresion V1, y un primer silenciador 380 que esta acoplado al cojinete superior 320 y presenta un volumen interno para recibir la primera valvula de descarga 370.

El primer cilindro 310, representado en la figura 5, comprende una primera ranura de aleta 311 formada en un lado de una superficie circunferencial interna que constituye el primer espacio de compresion V1 para la reciprocidad con la primera aleta 350 en direccion radial, una primera entrada (no representada) formada en un lado de la primera ranura de aleta 311 en direccion radial para introducir un refrigerante en el primer espacio de compresion V1, y una primera ranura de gufa de descarga (no representada) instalada de forma inclinada en el otro lado de la primera ranura de aleta 311 en una direccion del eje para desalojar un refrigerante dentro de la carcasa 100.

Uno de entre el cojinete superior 320 y el cojinete central 330 presenta un diametro menor que el del primer cilindro 310 de tal forma que un extremo externo (o denominado igualmente "extremo trasero" en lo sucesivo) de la primera aleta 350 puede sostenerse en virtud de una presion de descarga de un refrigerante introducido en el espacio hermetico de la carcasa 100.

La segunda parte de compresion 400 comprende un segundo cilindro 410 que adopta una forma de anillo y esta instalado en un lado inferior del primer cilindro 310 dentro de la carcasa 100, un cojinete central 330 y un cojinete inferior 420 que abarcan los lados superior e inferior del segundo cilindro 410 para formar de ese modo un segundo espacio de compresion V2 y dar cabida al eje de rotacion 230 en direccion radial y una direccion del eje, un segundo piston rotativo 430 acoplado por medio de un acoplamiento de tipo rotativo a una parte excentrica inferior del eje de rotacion 230 para comprimir un refrigerante al girar en orbita en el segundo espacio de compresion V2 del segundo cilindro 410, una segunda aleta 440 acoplada por medio de un acoplamiento de tipo movil al segundo cilindro 410 en una direccion radial a fin de estar en contacto con una superficie circunferencial externa del segundo piston rotativo 430 o separada de este, para dividir el segundo espacio de compresion V2 del segundo cilindro 410 en una segunda camara de aspiracion y una segunda camara de compresion o conectar la segunda camara de aspiracion con la segunda camara de compresion, una segunda valvula de descarga 450 que esta acoplada y puede abrirse en un extremo de una segunda abertura de descarga 421 dispuesta en el centro del cojinete inferior 420 para controlar una descarga de un refrigerante desalojado desde la segunda camara de compresion, y un segundo silenciador 460 que esta acoplado al cojinete inferior 420 y presenta un volumen interno determinado para recibir la segunda valvula de descarga 450.

El segundo espacio de compresion V2 del segundo cilindro 410 puede presentar la misma capacidad que el primer espacio de compresion V1 del primer cilindro 310 o una diferente si es necesario. Por ejemplo, en el estado en que los dos cilindros 310 y 410 presentan la misma capacidad, cuando el segundo cilindro 410 se acciona en una modalidad de ahorro, el compresor se acciona con una capacidad correspondiente a la capacidad de otro cilindro (es decir, el primer cilindro 310) y, por lo tanto, la funcion del compresor puede pasar al 50 %. Por otro lado, en el estado en que los dos cilindros 310 y 410 presentan capacidades diferentes, la funcion del compresor puede variarse en una proporcion correspondiente a la capacidad de un cilindro que se acciona en una modalidad de energfa.

El segundo cilindro 410, representado en las figuras 5 a 7, comprende una segunda ranura de aleta 411 formada en un lado de una superficie circunferencial interna que constituye el segundo espacio de compresion V2 para la reciprocidad con la segunda aleta 440 en direccion radial, una segunda entrada 412 formada en un lado de la segunda ranura de aleta 411 en direccion radial para introducir un refrigerante en el segundo espacio de compresion V2, y una segunda ranura de gufa de descarga inclinada (que no se representa) formada en el otro lado de la segunda ranura de aleta 411 en una direccion del eje para desalojar un refrigerante dentro de la carcasa 100.

Asimismo, una camara de aleta 413 esta formada hermeticamente en un lado trasero de la segunda ranura de aleta 411, y esta conectada a un tubo de conexion lateral comun 530 de una unidad de conmutacion de modalidad 500 que se describira mas adelante. La camara de aleta tambien esta separada del espacio hermetico de la carcasa 100 a fin de mantener el lado trasero de la segunda aleta 440 como una atmosfera de presion de aspiracion o una atmosfera de presion de descarga. Un paso de alta presion 414 para conectar el interior de la carcasa 100 con la segunda ranura de aleta 411 en una direccion perpendicular o una direccion inclinada hacia una direccion de movimiento de la segunda aleta 440 y que, de ese modo, restringe la segunda aleta 440 en virtud de una presion de descarga dentro de la carcasa 100 esta formado en el segundo cilindro 440. Un paso de baja presion 415 para conectar la segunda ranura de aleta 411 con la segunda entrada 412 y generar de ese modo una diferencia de presion con respecto al paso de alta presion 414 a fin de restringir con rapidez la segunda aleta 440 esta formado en un lado opuesto al paso de alta presion 414.

La camara de aleta 413 conectada con el tubo de conexion lateral comun 530 que se describira mas adelante presenta un volumen interno determinado. En consecuencia, aunque se haga retroceder por completo la segunda aleta 440 a fin de introducirla en la segunda ranura de aleta 411, la superficie trasera de la segunda aleta 440 puede

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presentar una superficie de presion para una presion aplicada a traves del tubo de conexion lateral comun 530.

El paso de alta presion 414, representado en las figuras 5 y 6, esta situado en un lado de la ranura de gufa de descarga (no representada) del segundo cilindro 410 basado en la segunda aleta 440, y esta formado de tal manera que penetra hacia el centro de la segunda ranura de aleta 411 desde una superficie circunferencial externa del segundo cilindro 410.

El paso de alta presion 414 esta formado con dos escalones que se estrechan hacia la segunda ranura de aleta 411 mediante un taladro de dos escalones. Una boca de salida del paso de alta presion 414 esta formada aproximadamente en una parte central de la segunda ranura de aleta 411 en direccion longitudinal, de tal manera que la segunda aleta 440 pueda mantener una reciprocidad lineal estable.

Preferentemente, una seccion del paso de alta presion 414 es igual o inferior a una superficie de presion aplicada a una superficie trasera de la segunda aleta 440 por medio de la camara de aleta, en concreto, una seccion de la segunda ranura de aleta 411, con lo cual se impide la restriccion excesiva de la segunda aleta 440.

Aunque no se representa en los dibujos, el paso de alta presion 414 pueden estar rebajado hasta una profundidad determinada en las superficies laterales superior e inferior del segundo cilindro 410, o estar rebajado hasta una profundidad determinada en el cojinete inferior 420 o el cojinete central 330 acoplados respectivamente a ambas superficies laterales del segundo cilindro 410 o formado a traves del cojinete inferior 420 o el cojinete central 330. En este caso, si el paso de alta presion 414 se rebaja en una superficie superior del cojinete inferior 420 o el cojinete central 330, este puede formarse al mismo tiempo que el segundo cilindro 410 o cada uno de los cojinetes 420 y 330 se procesa mediante sinterizacion, reduciendose de ese modo el coste de fabricacion.

El paso de baja presion 415 esta dispuesto preferentemente en la misma lfnea que el paso de alta presion 414, de tal forma que se genera una diferencia de presion entre una presion de descarga y una presion de aspiracion en ambas superficies laterales de la segunda aleta 440, con lo cual la segunda aleta 440 puede entrar en contacto con la segunda ranura de aleta 411. No obstante, el paso de baja presion 415 puede estar formado en una lfnea paralela al paso de alta presion 414, o en angulo a fin ser cruzado por el paso de alta presion 414.

El paso de baja presion 415, representado en la figura 8, esta preferentemente situado de tal forma que pueda conectarse a la camara de aleta 413 a traves de un espacio entre la segunda aleta 440 y la segunda ranura de aleta 411 cuando el compresor se encuentra en una modalidad de ahorro. Sin embargo, si la segunda aleta 440 se desplaza hacia delante mientras el compresor se encuentra en la modalidad de energfa, cuando el paso de baja presion 415 esta conectado a la camara de aleta 413, una presion de descarga Pd generada en la camara de aleta 413 se transfiere a la segunda entrada 412 en la cual se introduce un refrigerante de una presion de aspiracion. En consecuencia, es posible que el soporte que se brinda a la segunda aleta 440 no sea satisfactorio. Por lo tanto, el paso de baja presion 415 esta formado preferentemente con el fin de estar posicionado dentro de la distancia en vaiven de la segunda aleta 440.

Aunque no se representa en los dibujos, el paso de alta presion 414 y el paso de baja presion 415 pueden estar formados como una pluralidad a lo largo de una direccion de altura de la segunda aleta 440. Las areas de seccion del paso de alta presion 414 y el paso de baja presion 415 pueden ser iguales o diferentes.

La unidad de conmutacion de modalidad 500 comprende un tubo de conexion lateral de baja presion 510 que se bifurca desde un segundo tubo de aspiracion de gas SP2, un tubo de conexion lateral de alta presion 520 conectado a un espacio interno de la carcasa 100, un tubo de conexion lateral comun 530 conectado a la camara de aleta 413 del segundo cilindro 410 y conectado de manera alterna al tubo de conexion lateral de baja presion 510 y el tubo de conexion lateral de alta presion 520, una primera valvula de conmutacion de modalidad 540 conectada a la camara de aleta 413 del segundo cilindro 410 por medio del tubo de conexion lateral comun 530, y una segunda valvula de conmutacion de modalidad 550 conectada a la primera valvula de conmutacion de modalidad 540 para controlar una operacion de apertura/cierre de la primera valvula de conmutacion de modalidad 540.

El tubo de conexion lateral de baja presion 510 esta conectado entre un lado de aspiracion del segundo cilindro 410 y un tubo de aspiracion de gas lateral de entrada de un acumulador 110, o entre el lado de aspiracion del segundo cilindro 410 y un tubo de aspiracion de gas lateral de boca de salida (segundo tubo de aspiracion de gas SP2).

El tubo de conexion lateral de alta presion 520 puede estar conectado a una parte inferior de la carcasa 100 para de ese modo introducir directamente aceite de la carcasa 100 a la camara de aleta 413, o puede estar bifurcado desde una parte central de un tubo de descarga de gas DP. En este caso, cuando la camara de aleta 413 se convierte en hermetica, es imposible suministrar aceite entre la segunda aleta 440 y la segunda ranura de aleta 411, hecho que puede generar una perdida por friccion. En consecuencia, se forma un orificio de suministro de aceite (no representado) en el cojinete inferior 420 de tal forma que pueda suministrarse aceite cuando la segunda aleta 440 realiza un movimiento recfproco.

A continuacion, se describira un efecto operativo del compresor rotativo de tipo doble de capacidad variable segun la

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presente invencion.

Es decir, cuando el rotor 220 gira al suministrar energfa al estator 210 del motor de la parte motriz 200, el eje de rotacion 230 gira junto con el rotor 220. La fuerza de rotacion de la parte motriz 200 se transfiere por consiguiente a la primera parte de compresion 300 y la segunda parte de compresion 400. En funcion de la capacitancia del acondicionador de aire, la primera y la segunda partes de compresion 300 y 400 se accionan con normalidad (es decir, en una modalidad de energfa) para generar una capacidad de enfriamiento de gran capacitancia, o bien la primera parte de compresion 300 lleva a cabo una activacion normal y la segunda parte de compresion 400 lleva a cabo una activacion de ahorro, a fin de generar una capacidad de enfriamiento de pequena capacidad.

Entonces, en caso de que el compresor o un acondicionador de aire que lo comprenda se encuentren en una modalidad de energfa, representada en la figura 6, se suministrara energfa a la segunda valvula de conmutacion de modalidad 550. En consecuencia, el tubo de conexion lateral de baja presion 510 esta bloqueado mientras el tubo de conexion lateral de alta presion 520 esta conectado al tubo de conexion lateral comun 530. Se suministra gas de alta presion o aceite de alta presion de la carcasa 10 a la camara de aleta 413 del segundo cilindro 410 por medio del tubo de conexion lateral de alta presion 520 y, de ese modo, la segunda aleta 440 se repliega en virtud de la presion de la camara de aleta 413. Como consecuencia, la segunda aleta 440 se mantiene en un estado en el que esta en contacto con el segundo piston rotativo 430 y normalmente comprime el gas refrigerante introducido en el segundo espacio de compresion V2 y, a continuacion, desaloja el gas refrigerante comprimido.

En ese momento, se suministra un refrigerante o aceite de alta presion al paso de alta presion 414 formado en el segundo cilindro 410 o el cojinete 430 o 420 para presurizar de ese modo una superficie lateral de la segunda aleta 440. No obstante, puesto que la seccion del paso de alta presion 414 es inferior al de la segunda ranura de aleta 411, la fuerza de presurizacion de la camara de aleta 413 en direccion lateral es menor que la fuerza de presurizacion de la camara de aleta 413 en las direcciones de avance y retroceso. En consecuencia, la segunda aleta 440 no se restringe.

Asf pues, la primera aleta 350 y la segunda aleta 440 estan en contacto respectivamente con los pistones rotativos 340 y 440, a fin de dividir el primer espacio de compresion V1 y el segundo espacio de compresion V2 en una camara de aspiracion y una camara de compresion. La primera aleta 310 y la segunda aleta 440 comprimen cada refrigerante introducido por aspiracion en cada camara de aspiracion y a continuacion vacfan el refrigerante comprimido. Como resultado de lo anterior, el compresor o el acondicionador de aire que lo comprende lleva a cabo un accionamiento del 100 %.

Por otro lado, cuando el compresor o un acondicionador de aire que lo comprenda se encuentre en una modalidad de ahorro e igualmente en la activacion inicial, representada en la figura 7, la valvula de conmutacion de modalidad 510 es operativa de forma opuesta al accionamiento normal (de energfa), a fin de conectar el tubo de conexion lateral de baja presion 510 con el tubo de conexion lateral comun 530. Como resultado, un refrigerante de baja presion introducido mediante aspiracion en el segundo cilindro 410 se introduce parcialmente en la camara de aleta 413. Por consiguiente, la segunda aleta 440 se repliega en virtud de una presion del segundo espacio de compresion V2 y queda dispuesta dentro de la segunda ranura de aleta 411, con lo cual la camara de aspiracion y la camara de compresion del segundo espacio de compresion V2 estan conectadas entre sf. En consecuencia, el refrigerante que se introduce por aspiracion en el segundo espacio de compresion V2 no se comprime.

En este caso, la diferencia de presion aplicada a ambas superficies laterales de la segunda aleta 440 se incrementa debido al paso de alta presion 414 y el paso de baja presion 415 formados en el segundo cilindro 410 o el cojinete 330 o 420. Por consiguiente, la segunda aleta 440 puede restringirse con rapidez y eficacia. Por ejemplo, tal como se representa en las figuras 7 y 8, se introduce aceite o refrigerante de alta presion en el paso de alta presion 414 y, simultaneamente, el refrigerante o aceite de presion de descarga restante en la camara de aleta 413 se transfiere a un espacio comprendido entre la segunda aleta 440 y la ranura de aleta 411 y a la segunda entrada 412 a traves del paso de baja presion 415. En consecuencia, cuando se cambia la modalidad de funcionamiento del compresor, la segunda aleta 440 puede restringirse con mas rapidez. En particular, si al cambiar de la modalidad de energfa a la modalidad de ahorro en el compresor no se desaloja con rapidez una presion de descarga Pd generada en la camara de aleta 413, una fuerza de restriccion F2 transferida a la segunda aleta 440 por medio del paso de alta presion 414 no es muy superior a una fuerza de soporte F1 transferida a la segunda aleta 440 desde la camara de aleta 413 que presenta un area presurizada relativamente grande debido a la reducida seccion del paso de alta presion 414, con lo cual la segunda aleta se mueve de forma inestable. No obstante, puesto que el paso de baja presion 415 conectado a la segunda entrada 412 esta formado en el lado opuesto al paso de alta presion 414, la presion de descarga Pd restante en la camara de aleta 413 se transforma en una presion intermedia Pm y a continuacion se transfiere rapidamente a traves del paso de baja presion 415. En consecuencia, la fuerza de soporte F1 en la camara de aleta 413 se reduce drasticamente, con el objetivo de restringir con rapidez la segunda aleta 440.

En la figura 9, se representa un resultado de un ensayo. Es decir, como puede observarse en la figura 9, no se genera ningun pico de ruido, como el que se generaba durante 2,5 segundos aproximadamente cuando se cambiaba de la modalidad de energfa a la modalidad de ahorro tal como se representa en la figura 4.

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10

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20

25

30

35

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55

Asf pues, cuando la camara de compresion y la camara de aspiracion del segundo cilindro 410 estan conectados entre si, todo el refrigerante introducido mediante aspiracion en la camara de aspiracion del segundo cilindro 410 no se comprime, sino que se extrae e introduce en la camara de aspiracion a lo largo de un emplazamiento del segundo piston rotativo 430. En consecuencia, la segunda parte de compresion 400 no comprime el refrigerante y, entonces, el compresor o el acondicionador de aire que lo comprende lleva a cabo un accionamiento correspondiente solo a la capacidad de la primera parte de compresion 300.

El procedimiento de restriccion de la aleta segun la presente invencion puede suministrarse a otro compresor rotativo de capacidad variable.

Es decir, en caso de que en la forma de realizacion mencionada anteriormente se suministre un refrigerante de una presion de aspiracion Ps por la entrada 412 en algun momento, independientemente de la modalidad de funcionamiento del compresor, la camara de aleta 413 se conecta a la entrada 412, de tal forma que la presion de descarga Pd de la camara de aleta 413 se transfiera rapidamente a la entrada 412 cuando la modalidad de energfa cambia a la modalidad de ahorro. No obstante, en las formas de realizacion representadas en las figuras 10 y 11, se dispone ademas de una valvula de conmutacion de refrigerante 600 en un tubo de aspiracion de gas (no representado) conectado a la entrada 412 de tal forma que un refrigerante de la presion de aspiracion Ps o la presion de descarga Pd pueda suministrarse de forma selectiva por la entrada 412 en funcion de la modalidad de funcionamiento. En este caso, durante la modalidad de ahorro, el refrigerante de presion de descarga Pd se introduce en el segundo espacio de compresion V2 del segundo cilindro 410 por medio de la entrada 412, con lo cual la segunda aleta 440 se repliega y queda restringida.

En este caso, representado en la figura 10, una implementacion puede permitir que la presion de descarga Pd o la presion de aspiracion Ps puedan suministrarse de forma selectiva al lado trasero de la segunda aleta 440 en funcion de la modalidad de funcionamiento del compresor. De forma alternativa, representada en la figura 11, una implementacion puede permitir que la presion de descarga Pd pueda suministrarse siempre al lado trasero de la segunda aleta 440.

Por ejemplo, en la forma de realizacion de la figura 10, una camara de aleta 413 separada del espacio hermetico de la carcasa 100 esta formada en el lado trasero de la segunda aleta 440, y una valvula de conmutacion de contrapresion 700 operativa para suministrar de forma selectiva una presion de aspiracion o una presion de descarga segun la modalidad de funcionamiento del compresor esta conectada a la camara de aleta 413. Asimismo, en la forma de realizacion de la figura 11, el espacio hermetico de la carcasa 100 esta conectado a una superficie externa de la segunda ranura de aleta 411 y una unidad de restriccion de aleta 800, tal como un iman o un muelle de traccion, esta dispuesta en una superficie circunferencial externa de la segunda ranura de aleta 411.

Incluso en las formas de realizacion anteriores, el paso de alta presion 414 y el paso de baja presion 415 estan conectados a ambos lados de la segunda ranura de aleta 411. En consecuencia, durante la modalidad de ahorro, la segunda aleta 440 puede restringirse adecuadamente en virtud de una diferencia de presion entre el paso de alta presion 414 y el paso de baja presion 415.

No obstante, en estas formas de realizacion, durante la modalidad de ahorro, puesto que el refrigerante de presion de descarga Pd se introduce por medio de la segunda entrada 412, el paso de alta presion 414, a diferencia de la forma de realizacion mencionada anteriormente, esta formado preferentemente entre la segunda entrada 412 y la segunda ranura de aleta 411, mientras que el paso de baja presion 415 esta formado preferentemente de tal manera que se conecta con un tubo de conexion lateral de presion de aspiracion (no representado) dispuesto en una superficie externa de la carcasa 100 desde el lado opuesto al paso de alta presion 414.

Asf pues, aunque el ejemplo de compresor rotativo de tipo doble se ha descrito de conformidad con las formas de realizacion mencionadas anteriormente, la presente invencion puede suministrarse igualmente a un compresor rotativo de tipo unico. Asimismo, lo anterior puede suministrarse igualmente a cada una de las partes de compresion del compresor rotativo de tipo doble, siendo las descripciones de todas ellas similares a las de las formas de realizacion mencionadas anteriormente, motivo por el cual no se repiten.

Claims (8)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   REIVINDICACIONES

   1. Compresor rotativo de capacidad variable, que comprende:

   un cilindro (410) instalado en una carcasa hermetica (100) y que incluye un espacio de compresion (V2) en el que se aspira un refrigerante que se va a comprimir, una entrada (412) conectada al espacio de compresion (V2), y una ranura de aleta (411) formada a un lado de la entrada (412);

   un piston rotativo (430) para transferir un refrigerante realizando un movimiento en orbita excentrica dentro del espacio de compresion (V2) del cilindro (410);

   una aleta (440) insertada por deslizamiento dentro de la ranura de aleta (411) del cilindro (410), que presenta un extremo interno que entra en contacto con el piston rotativo (430) con el fin de dividir el espacio de compresion (V2) en una camara de aspiracion y una camara de compresion;

   una camara de aleta (413) conectada a un extremo externo de la ranura de aleta (411) y separada de un espacio hermetico de la carcasa (100);

   una unidad de conmutacion de modalidad (500) para que la aleta (440) entre en contacto con el piston rotativo (430) o se separe del mismo en funcion de una modalidad de funcionamiento del compresor, que presenta un tubo de conexion lateral comun (530) conectado con la camara de aleta (413) para suministrar de manera alterna una presion de aspiracion y una presion de descarga a la camara de aleta (413) a traves del tubo de conexion lateral comun (530); y

   un paso de alta presion (414) conectado entre el interior de la carcasa (100) y la ranura de aleta (411) en una direccion perpendicular o una direccion inclinada hacia una direccion de movimiento de la aleta (440),

   caracterizado por que el compresor ademas comprende:

   un paso de baja presion (415) conectado entre la ranura de aleta (411) y la entrada (412), estando formado el paso de baja presion (415) en un lado opuesto de la ranura de aleta (411) con respecto al paso de alta presion (414) de tal forma que la aleta (440) entre en contacto con la superficie lateral interna de la ranura de aleta (411).
2. 2. Compresor segun la reivindicacion 1, en el que la entrada (412) esta conectada a un tubo de aspiracion de gas (SP2) que comprende un refrigerante de presion de aspiracion.
3. 3. Compresor segun la reivindicacion 1, en el que el paso de alta presion (414) y el paso de baja presion (415) estan formados para ser posicionados dentro de la distancia en vaiven de la aleta (440).
4. 4. Compresor segun la reivindicacion 1, en el que el conjunto de cilindro comprende un cilindro (410) que presenta una forma de anillo y una pluralidad de cojinetes (420, 430) dispuestos en unos lados superior e inferior del cilindro (410) para formar el espacio interior hermetico.
5. 5. Compresor segun la reivindicacion 1, en el que el conjunto de cilindro comprende un cilindro (410) que presenta una forma de anillo y una pluralidad de cojinetes (420, 430) dispuestos en unos lados superior e inferior del cilindro

   (410) para formar el espacio interior hermetico, en el que el cilindro (410) comprende un paso de alta presion (414) formado en uno de entre la pluralidad de los cojinetes (420, 430) adaptado para ser conectado con la ranura de aleta

   (411) .
6. 6. Compresor segun la reivindicacion 1, en el que el paso de alta presion (414) presenta una seccion superior o igual a una seccion del paso de baja presion (415).
7. 7. Compresor segun la reivindicacion 1, en el que la unidad de conmutacion de modalidad (500) comprende:

   una unidad de conmutacion de contrapresion (700) conectado a la camara de aleta (413) adaptada para suministrar de forma selectiva una presion de aspiracion o una presion de descarga a la camara de aleta (413) segun la modalidad de funcionamiento del compresor.
8. 8. Compresor segun la reivindicacion 1, en el que el paso de baja presion (415) esta conectado a la camara de aleta (413) a traves de un espacio entre la aleta (440) y la ranura de aleta (411).