ES2961508T3 - Separador de aceite y dispositivo de ciclo de refrigeración - Google Patents

Abstract

Este separador de aceite incluye: una primera tubería (3) conectada al lado de descarga de un compresor; una segunda tubería conectada al lado de succión del compresor; un mecanismo de generación de diferencia de presión (4) que incluye una tercera tubería (6) que conecta la primera tubería y la segunda tubería, incluyendo también el mecanismo de generación de diferencia de presión (4) una sección de filtro (4A) proporcionada en el extremo frontal del primer lado de la tubería de la tercera tubería, generando el mecanismo de generación de diferencia de presión (4) una diferencia de presión entre un refrigerante de alta presión que fluye a través de la primera tubería y un refrigerante de baja presión que fluye a través de la segunda tubería; y un mecanismo de retorno de aceite (5) que incluye una abertura de retorno de aceite (5A) formada y abierta en el lado aguas abajo de la porción de la primera tubería, a la que está conectada la tercera tubería, incluyendo también el mecanismo de retorno de aceite (5) circuito de retorno (8) para conectar la primera tubería y la segunda tubería a través de la abertura de retorno de aceite, el mecanismo de retorno de aceite (5) devuelve el aceite lubricante contenido en el refrigerante de alta presión, a la segunda tubería desde la primera tubería a través de ambas tuberías abertura de retorno y el circuito de retorno de aceite. La sección de filtro (4A) del mecanismo de generación de diferencia de presión recoge, mediante diferencia de presión, aceite lubricante en forma de niebla contenido en el refrigerante de alta presión, y el aceite lubricante recogido se mueve hacia el lado aguas abajo a lo largo de la pared periférica interior del primera tubería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Separador de aceite y dispositivo de ciclo de refrigeración

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a un separador de aceite para separar del refrigerante el aceite lubricante mezclado con el refrigerante, y a un aparato de ciclo de refrigeración que incluye el separador de aceite en un ciclo de refrigeración.

Antecedentes de la técnica

Un aparato de ciclo de refrigeración provisto de un circuito de refrigerante incluye un compresor como dispositivo elemento. En el compresor, el aceite lubricante, tal como el aceite de máquina refrigeradora, se utiliza ampliamente para lubricar las partes deslizantes de la cubierta. Después de mezclar el aceite lubricante con el refrigerante en una cubierta de compresor, se descarga el aceite lubricante de manera desventajosa junto con el refrigerante del compresor. Cuando el aceite lubricante mezclado con el refrigerante se encuentra en un evaporador o en una tubería de refrigerante, el rendimiento del evaporador disminuye. Además, cuando se saca del compresor la cantidad necesaria de aceite lubricante que se va a utilizar para lubricar las partes deslizantes de la cubierta del compresor, se puede de este modo originar una sacudida del compresor.

Por lo tanto, se ha utilizado un método tal que se instala un separador de aceite en un ciclo de refrigeración del aparato de ciclo de refrigeración, o se ubica un dispositivo de recuperación de aceite en el evaporador, y el aceite lubricante se recoge mediante el separador de aceite o el dispositivo de recuperación de aceite se devuelve a la cubierta del compresor. Sin embargo, como el separador de aceite o el dispositivo de recuperación de aceite tiene que ir unido al ciclo de refrigeración, se requiere espacio suficiente para instalar el separador de aceite o el dispositivo de recuperación de aceite. Además, proporcionar el separador de aceite o el dispositivo de recuperación de aceite puede deteriorar el rendimiento de otros dispositivos ubicados en el ciclo de refrigeración. Además, la instalación del separador de aceite o del dispositivo de recuperación de aceite requerirá un coste elevado.

Por ejemplo, el documento JP 2004092933 A divulga un separador de aceite, que comprende:

una primera tubería adecuada para conectarse a un puerto de descarga de un compresor;

una segunda trayectoria adecuada para conectarse a un puerto de succión del compresor;

un mecanismo de generación de presión diferencial que tiene una tercera trayectoria que conecta la primera tubería y la segunda trayectoria entre sí y una porción de filtro ubicada en un extremo distal de la tercera trayectoria en el que la tercera trayectoria está conectada a la primera tubería, estando el mecanismo de generación de presión diferencial está configurado para generar una presión diferencial entre una presión de refrigerante de alta presión que fluye en la primera tubería y una presión de refrigerante de baja presión que fluye en la segunda trayectoria; y un mecanismo de retorno de aceite que tiene un puerto de retorno de aceite, abierto y formado aguas abajo de una posición de conexión en la que la tercera trayectoria está conectada a la primera tubería, y una porción de un circuito de retorno de aceite que conecta la primera tubería y la segunda trayectoria entre sí mediante el puerto de retorno de aceite, estando el mecanismo de retorno de aceite configurado para devolver, mediante el puerto de retorno de aceite y el circuito de retorno de aceite, el aceite lubricante incluido en el refrigerante de alta presión desde la primera tubería hasta el segundo recorrido,

estando la porción de filtro, situada en el mecanismo de generación de presión diferencial, configurada para recoger, mediante la presión diferencial, el aceite lubricante que está en forma de vaho incluido en el refrigerante de alta presión, permitiendo la primera tubería que el aceite lubricante recogido se mueva aguas abajo a lo largo de una pared interna de la primera tubería.

Por lo tanto, como se divulga en la literatura patente 1, se conoce un tubo de separación de ciclo de refrigeración que tiene, "en un separador de aceite de ciclo de refrigeración que tiene una estructura de doble tubería que incluye una tubería interior y una tubería exterior unidas coaxialmente mediante un conector de conexión a un conducto a través del cual fluye refrigerante gaseoso en el ciclo de refrigeración, la tubería interior está hecha de un cuerpo poroso a través del cual penetra el aceite, y la tubería interior insertada con un hueco dentro de la tubería exterior de tal manera que se forma un paso que se extiende, en la dirección axial de estas tuberías, entre la tubería interior y la tubería exterior".

Lista de citas

Literatura patente

Literatura patente 1: Patente japonesa núm. 56-170664

Sumario de la invención

Problema técnico

El separador de aceite del ciclo de refrigeración divulgado en la literatura patente 1 tiene una estructura de doble tubería en la que la tubería interior cuya porción de pared tiene permeabilidad al aceite se inserta con un hueco en la tubería exterior para formar el paso que se extiende en la dirección axial. Por lo tanto, cuando la película de aceite es espesa, en una dirección desde el centro de la tubería interior hasta la pared de la tubería interior, la captura de aceite lubricante lejos de la pared es débil, y, de este modo, el aceite lubricante pasa a través del tubo de separación de aceite antes de que el aceite lubricante penetre en la tubería exterior. Como resultado, la eficiencia de separación disminuye. Por otro lado, cuando la película de aceite formada en la tubería interior es fina, o cuando no se forma ninguna película de aceite, el diámetro molecular del gas refrigerante es mucho menor que el diámetro de las partículas de aceite. Por lo tanto, el refrigerante fluye desde la tubería interior hasta la tubería exterior, y el caudal de refrigerante disminuye después de que el refrigerante haya pasado a través del tubo de separación de aceite, de modo que disminuye todo el rendimiento del ciclo de refrigeración.

En vista de los problemas descritos anteriormente, la presente divulgación tiene como objetivo proporcionar un separador de aceite que esté configurado para impedir la reducción en la eficiencia de separación con una baja pérdida de presión de canalización de separación, y un aparato de ciclo de refrigeración provisto con un separador de aceite.

Solución al problema

Se proporciona un separador de aceite de acuerdo con la reivindicación independiente 1. El separador de aceite tiene una primera tubería adecuada para conectarse a un puerto de descarga de un compresor, y una segunda tubería adecuada para conectarse a un puerto de succión del compresor. Además, el separador de aceite tiene un mecanismo de generación de presión diferencial que tiene una tercera tubería que conecta la primera tubería y la segunda tubería entre sí, y una porción de filtro ubicada en un extremo distal de la tercera tubería en el que la tercera tubería está conectada a la primera tubería, y está configurado para generar una presión diferencial entre una presión de refrigerante de alta presión que fluye en la primera tubería y una presión de refrigerante de baja presión que fluye en la segunda tubería. El separador de aceite tiene adicionalmente un mecanismo de retorno de aceite que tiene un puerto de retorno de aceite abierto y formado en la primera tubería y dispuesto aguas abajo de una posición de conexión en la que la tercera tubería está conectada a la primera tubería, y una porción de un circuito de retorno de aceite que conecta la primera tubería y la segunda tubería entre sí mediante el puerto de retorno de aceite. La porción de filtro en el mecanismo de generación de presión diferencial está configurada para recoger, mediante la presión diferencial, el aceite lubricante que está en forma de vaho incluido en el refrigerante de alta presión. La primera tubería permite que el aceite lubricante recogido se mueva aguas abajo a lo largo de una pared interna de la primera tubería. El mecanismo de retorno de aceite está configurado para devolver, mediante el circuito de retorno de aceite y el puerto de retorno de aceite, el aceite lubricante recogido incluido en el refrigerante de alta presión desde la primera tubería hasta la segunda tubería.

Efectos ventajosos de la invención

Con el separador de aceite de una realización de la presente divulgación, la presión diferencial generada entre la presión del refrigerante de alta presión que fluye en la primera tubería y la presión del refrigerante de baja presión que fluye en la segunda tubería se usa para recoger el aceite lubricante. Por lo tanto, no es necesario proporcionar un obstáculo dentro de la primera tubería, y, de este modo, la pérdida de presión de canalización se reduce considerablemente. Además, como el aceite lubricante se separa independientemente del diámetro de la gota de aceite, se impide la reducción de la eficiencia de separación.

Breve descripción de los dibujos

[Figura 1] La figura 1 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra una configuración de circuito de refrigerante ejemplar de un aparato de ciclo de refrigeración de la realización 1 de la presente invención.

[Figura 2] La figura 2 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar de un separador de aceite de la realización 1 de la presente invención.

[Figura 3] La figura 3 es un diagrama explicativo que ilustra el funcionamiento del separador de aceite de la realización 1 de la presente invención.

[Figura 4] La figura 4 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar del separador de aceite de la realización 1 de la presente invención.

[Figura 5] La figura 5 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar de un separador de aceite de la realización 2 de la presente invención.

[Figura 6] La figura 6 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar de un separador de aceite de la realización 3 de la presente invención.

[Figura 7] La figura 7 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar de un separador de aceite de la realización 4 de la presente invención.

Descripción de realizaciones

A continuación, se describirán algunas realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. En los siguientes dibujos, incluida la figura 1, la relación de tamaños de los componentes en los dibujos puede diferir de los tamaños reales. En los siguientes dibujos, incluida la figura 1, los indicados por los mismos signos de referencia son los mismos o equivalentes, y los signos de referencia son comunes a lo largo de toda la descripción. Además, las formas de los componentes constituyentes en toda la descripción son meramente ejemplos y la presente divulgación no se limita a estas descripciones.

Realización 1

La figura 1 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra una configuración de circuito de refrigerante ejemplar de un aparato 100 de ciclo de refrigeración de la realización 1 de la presente invención.

El aparato 100 de ciclo de refrigeración ilustrado en la figura 1 está configurado para conmutar los flujos de refrigerante. En la figura 1, las flechas continuas representan el flujo del refrigerante cuando se usa un primer intercambiador 12 de calor como condensador y se usa un segundo intercambiador 14 de calor como evaporador, y las flechas de puntos representan el flujo del refrigerante cuando el primer intercambiador 12 de calor se utiliza como evaporador y el segundo intercambiador 14 de calor se utiliza como condensador.

Configuración del aparato 100 de ciclo de refrigeración

Como se ilustra en la figura 1, el aparato 100 de ciclo de refrigeración incluye un circuito de refrigerante que incluye un compresor 10, un dispositivo 11 de conmutación de flujo, el primer intercambiador 12 de calor, un dispositivo 13 de descompresión y el segundo intercambiador 14 de calor, que están conectados mediante una tubería 15 de refrigerante. La tubería 15 de refrigerante tiene una tubería 15A de descarga que está conectada a un puerto de descarga del compresor 10 y una tubería 15B de succión que está conectada a un puerto de succión del compresor 10.

La tubería 15B de succión corresponde a una "segunda tubería" en la presente divulgación.

Un separador 50 de aceite está conectado entre el compresor 10 y el dispositivo 11 de conmutación de flujo, es decir, en una porción de la tubería de refrigerante que está conectada al puerto de descarga del compresor 10. En la figura 1 se ilustra un ejemplo en el que está el aparato 100 de ciclo de refrigeración en el que se proporciona el dispositivo 11 de conmutación de flujo, y los flujos del refrigerante son conmutables mediante el dispositivo 11 de conmutación de flujo; sin embargo, el flujo del refrigerante se puede fijar sin proporcionar el dispositivo 11 de conmutación de flujo. En este caso, el primer intercambiador 12 de calor se usa sólo como condensador y el segundo intercambiador 14 de calor se usa sólo como evaporador.

El compresor 10, el separador 50 de aceite, el dispositivo 11 de conmutación de flujo, el primer intercambiador 12 de calor y el dispositivo 13 de descompresión están montados en, por ejemplo, una unidad de fuente de calor. Cuando el aparato 100 de ciclo de refrigeración se utiliza como aparato de aire acondicionado, la unidad de fuente de calor se instala en un espacio diferente de un espacio con aire acondicionado, por ejemplo, al aire libre, y suministra energía de enfriamiento o energía de calentamiento a una unidad de carga.

El segundo intercambiador 14 de calor está montado, por ejemplo, en la unidad de carga. Cuando el aparato 100 de ciclo de refrigeración se usa como un aparato de aire acondicionado, la unidad de carga se instala en un espacio que suministra energía de enfriamiento o energía de calentamiento al espacio con aire acondicionado, por ejemplo interior, y enfría o calienta el espacio de aire acondicionado con la energía de enfriamiento o con la energía de calentamiento suministrada desde la unidad de fuente de calor.

El compresor 10 está configurado para comprimir y descargar el refrigerante. Los ejemplos del compresor 10 incluyen un compresor rotativo, un compresor de espiral, un compresor de tornillo y un compresor alternativo. Cuando el primer intercambiador 12 de calor se usa como condensador, el refrigerante descargado del compresor 10 pasa a través de la tubería 15A de descarga y se envía al primer intercambiador 12 de calor. Cuando el primer intercambiador 12 de calor se usa como evaporador, el refrigerante descargado desde el compresor 10 pasa a través de la tubería 15A de descarga y se envía al segundo intercambiador 14 de calor.

El compresor 10 utiliza aceite lubricante tal como aceite de máquina refrigeradora para lubricar partes deslizantes de una cubierta del compresor 10.

El dispositivo 11 de conmutación de flujo está ubicado en una porción de la tubería de refrigerante que está conectada al puerto de descarga del compresor 10, más específicamente, aguas abajo del separador 50 de aceite, y está configurado para conmutar los flujos del refrigerante entre el funcionamiento de calentamiento y el funcionamiento de enfriamiento. Ejemplos del dispositivo 11 de conmutación de flujo incluyen una válvula de cuatro vías, una combinación de válvulas de tres vías y una combinación de válvulas de dos vías.

El primer intercambiador 12 de calor está configurado para funcionar como un condensador o un evaporador. El primer intercambiador 12 de calor puede ser, por ejemplo, un intercambiador de calor de aletas y tubos.

El primer intercambiador 12 de calor está expuesto a un medio de calor tal como aire, refrigerante, agua y salmuera de acuerdo con el uso previsto del aparato 100 de ciclo de refrigeración, y, de este modo, se intercambia calor entre el medio de calor y el refrigerante que fluye en la tubería 15 de refrigerante.

El dispositivo 13 de descompresión está configurado para descomprimir el refrigerante que ha pasado a través del segundo intercambiador 14 de calor o del primer intercambiador 12 de calor. El dispositivo 13 de descompresión puede ser, por ejemplo, una válvula de expansión electrónica o un tubo capilar. El dispositivo 13 de descompresión puede montarse en la unidad de carga en lugar de montarse en la unidad de fuente de calor.

El segundo intercambiador 14 de calor está configurado para funcionar como evaporador o condensador. El segundo intercambiador 14 de calor puede ser, por ejemplo, un intercambiador de calor de aletas y tubos.

El segundo intercambiador 14 de calor está expuesto a un medio de calor tal como aire, refrigerante, agua y salmuera de acuerdo con el uso previsto del aparato 100 de ciclo de refrigeración, y, de este modo, se intercambia calor entre el medio de calor y el refrigerante que fluye en la tubería 15 de refrigerante.

El separador 50 de aceite está configurado para separar, del refrigerante, el aceite lubricante descargado junto con el refrigerante del compresor 10. El aceite lubricante separado por el separador 50 de aceite es guiado al puerto de succión del compresor 10 mediante un circuito 8 de retorno de aceite. El circuito 8 de retorno de aceite está configurado para conectar el separador 50 de aceite con la tubería 15B de succión.

El separador 50 de aceite se describirá en detalle con referencia a la figura 2 y a los siguientes dibujos.

Además, el aparato 100 de ciclo de refrigeración incluye un controlador 70 que controla integralmente la totalidad del aparato 100 de ciclo de refrigeración. El controlador 70 controla la frecuencia de accionamiento del compresor 10. Además, el controlador 70 controla el grado de apertura del dispositivo 13 de descompresión dependiendo del estado de funcionamiento. Además, el controlador 70 controla el grado de apertura y el grado de cierre de una válvula 7 de control de flujo, descrita más adelante, y el grado de apertura y el grado de cierre de una válvula 9 de retorno de aceite, descrita más adelante.

Las unidades funcionales del controlador 70 incluyen equipo físico informático (hardware) dedicado o una unidad de microprocesamiento (MPU) que ejecuta programas almacenados en una memoria.

El controlador 70 utiliza información transmitida desde sensores de temperatura (no ilustrados) y sensores de presión (no ilustrados) y controla, de acuerdo con una instrucción de funcionamiento, un actuador tal como el compresor 10, el dispositivo 13 de descompresión, la válvula 7 de control de flujo, y la válvula 9 de retorno de aceite. Además, el controlador 70 controla el accionamiento de, por ejemplo, un ventilador que suministra el medio de calor o un dispositivo de suministro de medio de calor tal como una bomba de acuerdo con el uso previsto del aparato 100 de ciclo de refrigeración.

Funcionamiento del aparato 100 de ciclo de refrigeración

A continuación, se describirán los funcionamientos del aparato 100 de ciclo de refrigeración junto con el flujo del refrigerante. Aquí, los funcionamientos del aparato 100 de ciclo de refrigeración se describirán con un ejemplo en el que el fluido de intercambio de calor es aire y el fluido de intercambio de calor es refrigerante.

En primer lugar, se describirá un funcionamiento en el que el primer intercambiador 12 de calor se utiliza como condensador.

Cuando se acciona el compresor 10, el compresor 10 descarga refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión. El refrigerante fluye como lo representan las flechas sólidas. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión descargado desde el compresor 10 fluye a través de la tubería de descarga 15A y fluye hacia el primer intercambiador 12 de calor mediante el separador 50 de aceite y el dispositivo 11 de conmutación de flujo. En el primer intercambiador 12 de calor, el calor se se intercambia entre el refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión, que ha fluido hacia el primer intercambiador 12 de calor, y el aire suministrado al primer intercambiador 12 de calor, y el refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión se condensa en refrigerante líquido de alta presión.

El refrigerante líquido a alta presión suministrado desde el primer intercambiador 12 de calor se convierte en refrigerante gas-líquido de dos fases, de refrigerante gaseoso a baja presión y de refrigerante líquido, mediante el dispositivo 13 de descompresión. El refrigerante gas-líquido de dos fases fluye al segundo intercambiador 14 de calor, que funciona como evaporador. En el segundo intercambiador 14 de calor, se intercambia calor entre el refrigerante gas-líquido de dos fases, que ha fluido al segundo intercambiador 14 de calor, y el aire suministrado al segundo intercambiador 14 de calor, y el refrigerante líquido se evapora del refrigerante gas-líquido de dos fases y se convierte en refrigerante gaseoso de baja presión. El refrigerante gaseoso de baja presión suministrado desde el segundo intercambiador 14 de calor fluye a través de la tubería 15B de succión mediante el dispositivo 11 de conmutación de flujo, y es succionado y comprimido por el compresor 10, y se convierte en refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión, y es descargado nuevamente del compresor 10. Este ciclo se repite.

A continuación se describirá un funcionamiento en el que el primer intercambiador 12 de calor se utiliza como evaporador.

Cuando se acciona el compresor 10, el compresor 10 descarga refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión. El refrigerante fluye como lo representan las flechas de puntos. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión descargado del compresor 10 fluye a través de la tubería de descarga 15A y fluye hacia el segundo intercambiador 14 de calor mediante el separador 50 de aceite y el dispositivo 11 de conmutación de flujo. En el segundo intercambiador 14 de calor, se intercambia calor entre el refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión, que ha fluido hacia el segundo intercambiador 14 de calor, y el aire suministrado al segundo intercambiador 14 de calor, y el refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión se condensa en refrigerante líquido a alta presión.

El refrigerante líquido a alta presión suministrado desde el segundo intercambiador 14 de calor se convierte en refrigerante gas-líquido de dos fases, de refrigerante gaseoso a baja presión y de refrigerante líquido, mediante el dispositivo 13 de descompresión. El refrigerante gas-líquido de dos fases fluye en el primer intercambiador 12 de calor. En el primer intercambiador 12 de calor, se intercambia calor entre el refrigerante gas-líquido de dos fases, que ha fluido al primer intercambiador 12 de calor, y el aire suministrado al primer intercambiador 12 de calor, y el refrigerante líquido se evapora del refrigerante gas-líquido de dos fases y se convierte en refrigerante gaseoso de baja presión. El refrigerante gaseoso de baja presión suministrado desde el primer intercambiador 12 de calor fluye a través de la tubería 15B de succión mediante el dispositivo 11 de conmutación de flujo, y es succionado y comprimido por el compresor 10, y se convierte en refrigerante gaseoso a alta temperatura y a alta presión, y es descargado nuevamente del compresor 10. Este ciclo se repite.

La figura 2 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar del separador 50 de aceite de la realización 1 de la presente invención. La figura 3 es un diagrama explicativo que ilustra el funcionamiento del separador 50 de aceite. La configuración y los funcionamientos del separador 50 de aceite se describirán con referencia a las figuras 2 y 3. En la figura 3, las flechas A representan el flujo del refrigerante. El separador 50 de aceite está instalado, como uno de los componentes constituyentes del aparato 100 de ciclo de refrigeración, en un ciclo de refrigeración del aparato 100 de ciclo de refrigeración. En la figura 3 se ilustra un estado en el que una tubería 3 de conexión está doblada.

Configuración del separador 50 de aceite

El separador 50 de aceite tiene una tubería 1 de entrada de flujo, una tubería 2 de salida de flujo, la tubería 3 de conexión, un mecanismo 4 de generación de presión diferencial y un mecanismo 5 de retorno de aceite. La configuración en la que el mecanismo 4 de generación de presión diferencial incluye la válvula 7 de control de flujo se ilustra a modo de ejemplo en la figura 2; sin embargo, la válvula 7 de control de flujo no es un componente esencial y puede estar ubicada fuera del mecanismo 4 de generación de presión diferencial y del separador 50 de aceite. La configuración en la que el mecanismo 5 de retorno de aceite incluye la válvula 9 de retorno de aceite se ilustra a modo de ejemplo en la figura 2; sin embargo, la válvula 9 de retorno de aceite no es un componente esencial y puede estar ubicada fuera del mecanismo 4 de generación de presión diferencial y del separador 50 de aceite.

La tubería 1 de entrada de flujo está conectada a una tubería conectada al puerto de descarga del compresor 10, concretamente, la tubería 15A de descarga, y es una tubería a través de la cual fluye refrigerante de alta temperatura y de alta presión.

La tubería 2 de salida de flujo está conectada al dispositivo 11 de conmutación de flujo y es una tubería a través de la cual fluye el refrigerante de alta temperatura y de alta presión.

La tubería 3 de conexión es una tubería que se fusiona, por un extremo, con la tubería 1 de entrada de flujo, y, por el otro extremo, con la tubería 2 de salida de flujo. Por lo tanto, el refrigerante de alta temperatura y de alta presión fluye también en la tubería 3 de conexión.

La tubería 1 de entrada de flujo y la tubería 2 de salida de flujo no son tuberías claramente separadas entre sí. Con el mecanismo 4 de generación de presión diferencial como límite, a una porción de la tubería 3 de conexión ubicada aguas arriba del mecanismo 4 de generación de presión diferencial se hace referencia simplemente como a la tubería 1 de entrada de flujo, y a una porción de la tubería 3 de conexión ubicada aguas abajo del mecanismo 4 de generación de presión diferencial se hace referencia simplemente como a la tubería 2 de salida de flujo.

La tubería 3 de conexión corresponde a una "primera tubería" en la presente divulgación.

El mecanismo 4 de generación de presión diferencial incluye una tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión a través de la cual la tubería 3 de conexión y la tubería 15B de succión se comunican entre sí, y una porción 4A de filtro ubicada en un extremo distal de la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión en la que la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión está conectada a la tubería 3 de conexión. El mecanismo 4 de generación de presión diferencial genera una presión diferencial entre una presión del refrigerante de alta presión que fluye en la tubería 3 y de conexión una presión del refrigerante de baja presión que fluye en la tubería 15B de succión.

La tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión corresponde a una "tercera tubería" en la presente divulgación. La tubería 3 de conexión se comunica con la tubería 15B de succión mediante el mecanismo 4 de generación de presión diferencial. Se desea que una porción de extremo del mecanismo 4 de generación de presión diferencial en la que el mecanismo 4 de generación de presión diferencial está conectado a la tubería 3 de conexión esté formada para que tenga una forma sustancialmente ahusada en una vista lateral, de tal manera que el diámetro del mecanismo 4 de generación de presión diferencial aumente hacia la porción 4A de filtro, como, por ejemplo, se ilustra en la figura 2. Sin embargo, la forma del mecanismo 4 de generación de presión diferencial no se limita a la forma ilustrada.

La porción 4A de filtro está hecha de un material poroso, y está configurada para recoger el aceite lubricante que está en forma de vaho en una película líquida. La porción 4A de filtro puede ser, por ejemplo, un antivaho. La porción 4A de filtro está ubicada para quedar expuesta dentro de la tubería 3 de conexión. El mecanismo 4 de generación de presión diferencial está configurado para extraer el aceite lubricante a la porción 4A de filtro y recoger el aceite lubricante como una película líquida por la presión diferencial que se genera cuando la tubería 3 de conexión y la tubería 15B de succión se comunican entre sí.

La porción 4A de filtro puede fabricarse integralmente con el mecanismo 4 de generación de presión diferencial o puede fabricarse por separado del mecanismo 4 de generación de presión diferencial.

La tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión tiene un extremo conectado a la tubería 3 de conexión y el otro extremo conectado a la tubería 15B de succión.

La válvula 7 de control de flujo está ubicada en la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión y está configurada para ajustar el caudal de refrigerante ajustando el grado de apertura y el grado de cierre de la válvula 7 de control de flujo.

El mecanismo 5 de retorno de aceite incluye un puerto 5A de retorno de aceite que se abre y se forma en la tubería 3 de conexión aguas abajo de la posición de conexión en la que la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión está conectada a la tubería 3 de conexión y una porción del circuito 8 de retorno de aceite que conecta la tubería 3 de conexión y la tubería 15B de succión mediante el puerto 5A de retorno de aceite. El mecanismo 5 de retorno de aceite está configurado para devolver el aceite lubricante, mediante el puerto 5A de retorno de aceite y el circuito 8 de retorno de aceite, desde la tubería 3 de conexión a la tubería 15B de succión. Es decir, que el mecanismo 5 de retorno de aceite devuelve el aceite lubricante separado por el mecanismo 4 de generación de presión diferencial y recogido por la porción 4A de filtro al puerto de succión del compresor 10. El puerto 5A de retorno de aceite es una entrada del circuito 8 de retorno de aceite.

El circuito 8 de retorno de aceite tiene un extremo conectado a la tubería 3 de conexión y el otro extremo conectado a la tubería 15B de succión.

La válvula 9 de retorno de aceite está ubicada en el circuito 8 de retorno de aceite y está configurada para ajustar el caudal de aceite lubricante ajustando el grado de apertura y el grado de cierre de la válvula 9 de retorno de aceite. La configuración en la que cada una de los tuberías 6 de conexión de alta presión-baja presión y el circuito 8 de retorno de aceite está conectado a la tubería 15B de succión se ilustra a modo de ejemplo en la figura 2; sin embargo, la porción de conexión en la que están conectadas la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión y la tubería 15B de succión y la porción de conexión en la que están conectados el circuito 8 de retorno de aceite y la tubería 15B de succión pueden formarse comúnmente como una porción conectada a la tubería 15B de succión, como se ilustra en la figura 3. Es decir, que una tubería 30 de relé que se usa comúnmente como la porción de conexión en la que la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión está conectada a la tubería 15B de succión y la porción de conexión en la cual el circuito 8 de retorno de aceite está conectado a la tubería 15B de succión puede estar conectada a la tubería 15B de succión. Se ilustra a modo de ejemplo la configuración en la que una porción de la tubería 15B de succión está incorporada en el separador 50 de aceite; sin embargo, la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión y el circuito 8 de retorno de aceite pueden estar conectados a una tubería que es diferente de la tubería 15B de succión que está conectada a la tubería 15B de succión.

Funcionamiento del separador 50 de aceite

Seguidamente, se describirá el funcionamiento del separador 50 de aceite.

Como se ilustra en la figura 3, mientras el aparato 100 de ciclo de refrigeración está accionado, tanto el refrigerante como el aceite lubricante fluyen desde la tubería 1 de entrada de flujo al separador 50 de aceite (como se representa por las flechas A). En este momento, el refrigerante está en forma de gas y el aceite lubricante está en forma de vaho. En la figura 3, el refrigerante gaseoso se ilustra como refrigerante R, el aceite lubricante que está en forma de vaho se ilustra como aceite lubricante O1, y el aceite lubricante formado por el aceite lubricante O1 recogido se ilustra como aceite lubricante O2.

La tubería 1 de entrada de flujo, concretamente la tubería 3 de conexión, está en comunicación con la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión del mecanismo 4 de generación de presión diferencial. Más específicamente, el mecanismo 4 de generación de presión diferencial genera una presión diferencial entre una alta presión y una baja presión. Esto se debe a que la tubería 1 de entrada de flujo está en un estado de alta presión debido al flujo del refrigerante gaseoso descargado del compresor 10, y la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión está en un estado de baja presión debido al flujo del refrigerante gaseoso que vuelve al compresor 10. Con el fin de utilizar estos dos estados de presión, se ubica el mecanismo 4 de generación de presión diferencial, y la presión diferencial se genera, de este modo, con el mecanismo 4 de generación de presión diferencial. La generación de la presión diferencial hace que el refrigerante y el aceite lubricante fluyan desde la porción de alta presión a la porción de baja presión, es decir, desde la tubería 1 de entrada de flujo hasta la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión. En otras palabras, como se ilustra en la figura 3, el aceite lubricante O1 es extraído hasta la porción 4A de filtro. Sin embargo, la porción 4A de filtro en el mecanismo 4 de generación de presión diferencial impide que el aceite lubricante O1 fluya hasta la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión. Por lo tanto, el aceite lubricante O1 es recogido por la porción 4A de filtro. Es decir, que la porción 4A de filtro actúa en el mecanismo 4 de generación de presión diferencial para recoger el aceite lubricante O1 en una película líquida del aceite lubricante O2 mientras que el mecanismo 4 de generación de presión diferencial actúa para impedir que el aceite lubricante O1 sea guiado hacia la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión. Por ejemplo, cuando la porción 4A de filtro es un antivaho, el aceite lubricante O1 se recoge en el aceite lubricante O2 debido a la tensión superficial del antivaho. El aceite lubricante O2 forma una película de aceite y fluye a lo largo de una superficie de pared interior de la tubería 3 de conexión en la dirección de la gravedad.

Posteriormente, el aceite lubricante O2 se guía al circuito 8 de retorno de aceite a través del puerto 5A de retorno de aceite del mecanismo 5 de retorno de aceite. Es decir, que el aceite lubricante O1 que está en forma de vaho se recoge como aceite lubricante O2. Por otro lado, el refrigerante R del que se ha separado el aceite lubricante fluye a través de la tubería 2 de salida de flujo y sale del separador 50 de aceite.

En el mecanismo 4 de generación de presión diferencial, una pequeña cantidad de gas refrigerante y una fina vaho de aceite fluyen hacia la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión. La pequeña cantidad de gas refrigerante y el fino vaho de aceite, que ha fluido hacia el interior de la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión, son guiados al puerto de succión del compresor 10. Además, el aceite lubricante que ha fluido al circuito 8 de retorno de aceite mediante el mecanismo 5 de retorno de aceite es guiado al puerto de succión del compresor 10.

El caso en el que el aceite lubricante O2 fluye a lo largo de la superficie de la pared interior de la tubería 3 de conexión en la dirección de la gravedad se ilustra a modo de ejemplo en la figura 3; sin embargo, el aceite lubricante O2 recogido por la porción de filtro 4A requiere tan sólo ser movido aguas abajo a lo largo de una pared interna de la tubería 3 de conexión y guiarlo hasta el puerto 5A de retorno de aceite.

Efectos ejercidos por el separador 50 de aceite y el aparato 100 de ciclo de refrigeración

Seguidamente, se describirán los efectos ejercidos por el separador 50 de aceite y el aparato 100 de ciclo de refrigeración.

Con el separador 50 de aceite, es posible reducir la pérdida de presión de canalización del refrigerante que pasa a través de la tubería 3 de conexión. Es decir, que, con el separador 50 de aceite, el aceite lubricante se recoge utilizando el estado de alta presión y el estado de baja presión en el que se encuentra el circuito de refrigerante, sin proporcionar ningún obstáculo contra el flujo del refrigerante dentro de la tubería 3 de conexión. Por lo tanto, la pérdida de presión de canalización en la tubería 3 de conexión se reduce considerablemente.

Además, en un separador de aceite con filtro o en un separador de aceite ciclónico, que se ha utilizado ampliamente, existe el problema de que la eficiencia de separación disminuye cuando el vaho de aceite tiene un diámetro de gota de aceite fino. Por otro lado, el separador 50 de aceite está configurado para separar el aceite lubricante independientemente del diámetro de la gota de aceite. Por lo tanto, con el aparato 100 de ciclo de refrigeración provisto del separador 50 de aceite, es posible impedir la reducción en la eficiencia de separación independientemente del diámetro de la gota de aceite. Y, también, es posible reducir el aceite que fluye hacia el intercambiador de calor, siendo éste, por ejemplo, el primer intercambiador 12 de calor o el segundo intercambiador 14 de calor.

Además, en un aparato de ciclo de refrigeración que tiene una unidad de fuente de calor que tiene un espacio de instalación restringido, existe el problema de que es difícil ubicar un separador de aceite que requiera un espacio, esto es, por ejemplo, un separador de aceite ciclónico. Por el contrario, se permite instalar el aparato 100 de ciclo de refrigeración provisto del separador 50 de aceite sin requerir un gran espacio, y se espera una alta eficiencia de separación.

Además, como el aparato 100 de ciclo de refrigeración provisto con el separador 50 de aceite está configurado para reducir la cantidad de aceite lubricante que fluye hacia el intercambiador de calor, es posible reducir la reducción en el rendimiento de transferencia de calor que puede ser causada cuando una pared de tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor está cubierta por el aceite lubricante que ha fluido hasta el intercambiador de calor. Por lo tanto, el aparato 100 de ciclo de refrigeración está configurado para impedir el aumento de la presión de condensación en un intercambiador de calor que se utiliza como condensador.

Además, con el aparato 100 de ciclo de refrigeración, provisto del separador 50 de aceite, es posible reducir la pérdida de presión de canalización. Por lo tanto, se espera una reducción en la entrada de compresor. Es decir, que el aparato 100 de ciclo de refrigeración está configurado para mejorar el coeficiente de rendimiento (COP) del sistema reduciendo la entrada de compresor.

Modificación del separador 50 de aceite

La figura 4 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar de un separador 50a de aceite de la realización 1 de la presente invención. El separador 50a de aceite es una modificación del separador 50 de aceite y se describirá a continuación con referencia a la figura 4. El separador 50a de aceite es similar en configuración fundamental al separador 50 de aceite; sin embargo, el separador 50a de aceite se distingue del separador 50 de aceite añadiendo el sufijo "a" al signo de referencia de cada componente constituyente en el separador 50a de aceite. En la figura 4, el flujo del refrigerante está representado por las flechas A. Además, de manera similar al separador 50 de aceite, el separador 50a de aceite está instalado, como uno de los componentes constituyentes del aparato 100 de ciclo de refrigeración, en el ciclo de refrigeración del aparato 100 de ciclo de refrigeración.

De manera similar a la tubería 1 de entrada de flujo, una tubería 1a de entrada de flujo es una tubería a través de la cual fluye refrigerante de alta temperatura y de alta presión.

De manera similar a la tubería 2 de salida de flujo, una tubería 2a de salida es una tubería a través de la cual fluye el refrigerante de alta temperatura y de alta presión.

Una tubería 3a de conexión es similar en uso a la tubería 3 de conexión y diferente en forma de la tubería 3 de conexión. La tubería 3a de conexión es una tubería en forma de U doblada en forma de U. La tubería 3 de conexión ilustrada a modo de ejemplo en la figura 3 tiene también forma doblada.

Un mecanismo 4a de generación de presión diferencial está configurado para generar una presión diferencial cuando la tubería 3a de conexión se comunica con la tubería 15B de succión, de manera similar al mecanismo 4 de generación de presión diferencial. Sin embargo, el mecanismo 4a de generación de presión diferencial está doblado en la dirección de flujo de refrigerante de una tubería 6a de conexión de alta presión-baja presión y ubicado en la tubería 1a de entrada de flujo de la tubería 3a de conexión. Es decir, que el mecanismo 4a de generación de presión diferencial está situado en una parte de la superficie lateral derecha de la tubería 1a de entrada de flujo en el dibujo. Una porción 4Aa de filtro está configurada para recoger el aceite lubricante que está en forma de vaho y para conformar el aceite lubricante recogido en una película líquida, de manera similar a la porción 4A de filtro.

De manera similar a la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión, la tubería 6a de conexión de alta presiónbaja presión tiene un extremo conectado a la tubería 3a de conexión y el otro extremo conectado a la tubería 15B de succión.

De manera similar a la válvula 7 de control de flujo, una válvula 7a de control de flujo está configurada para ajustar el caudal de refrigerante.

De manera similar al mecanismo 5 de retorno de aceite, un mecanismo 5a de retorno de aceite está configurado para devolver el aceite lubricante separado por el mecanismo 4 de generación de presión diferencial al puerto de succión del compresor 10.

De manera similar al puerto 5A de retorno de aceite, se abre y se forma un puerto 5Aa de retorno de aceite en la tubería 2a de salida de la tubería 3a de conexión. El puerto 5Aa de retorno de aceite está situado en la parte de más abajo de la tubería 3a de conexión. Por lo tanto, el aceite lubricante recogido por el mecanismo 4a de generación de presión diferencial fluye fácilmente hasta un circuito 8a de retorno de aceite.

De manera similar al circuito 8 de retorno de aceite, el circuito 8a de retorno de aceite tiene un extremo conectado a la tubería 3a de conexión y el otro extremo conectado a la tubería 15B de succión.

Una válvula 9a de retorno de aceite está ubicada en el circuito 8 de retorno de aceite y está configurada para ajustar el caudal de aceite lubricante ajustando el grado de apertura y el grado de cierre de la válvula 9a de retorno de aceite.

De este modo, incluso cuando se utiliza la tubería 3a de conexión, el separador 50a de aceite ejerce efectos similares a los efectos del separador 50 de aceite.

De manera similar a la figura 3, la figura 4 ilustra una tubería 30a de relé que está conectada a la tubería 15B de succión y que se usa comúnmente como una porción de conexión en la que están conectadas la tubería 6a de conexión de alta presión-baja presión y la tubería 15B de succión, y como una porción de conexión en la que están conectados el circuito 8a de retorno de aceite y la tubería 15B de succión.

No se especifica la ubicación real de la tubería 3a de conexión; sin embargo, se desea que la tubería 3a de conexión esté ubicada, como se ilustra en la figura 4, de tal manera que el puerto 5Aa de retorno de aceite esté ubicado en la parte de más abajo de la tubería 3a de conexión.

Control ejemplar de la válvula 7 de control de flujo

Como se describió anteriormente, el grado de apertura y el grado de cierre de la válvula 7 de control de flujo se ajustan y son controlados por el controlador 70. El controlador 70 está configurado para ajustar el grado de apertura de la válvula 7 de control de flujo dependiendo del modo de funcionamiento del aparato 100 de ciclo de refrigeración. En adelante, se describirá un caso ejemplar en el que el aparato 100 de ciclo de refrigeración se usa como un aparato de aire acondicionado.

Por ejemplo, cuando el aparato 100 de ciclo de refrigeración está en un modo de funcionamiento en el que la presión diferencial entre una presión de refrigerante cerca del puerto de descarga y una presión de refrigerante cerca del puerto de succión del compresor 10 es menor que un valor de referencia, el controlador 70 establece el grado de apertura de la válvula 7 de control de flujo para que sea menor que el valor de referencia. Esta configuración reduce la cantidad de derivación del refrigerante que fluye en la tubería 6 de conexión de alta presión-baja presión. En el modo de funcionamiento en el que la presión diferencial es menor que el valor de referencia, cuando se establece que el grado de apertura de la válvula 7 de control de flujo sea mayor que el valor de referencia, el caudal del refrigerante que circula en todo el circuito frigorífico puede disminuir. Por lo tanto, en vista de tal caso, el aparato 100 de ciclo de refrigeración se configura para controlar el grado de apertura de la válvula 7 de control de flujo dependiendo del modo de funcionamiento, y la eficiencia de separación de aceite se mejora de este modo con menos deterioro en el rendimiento.

El modo de funcionamiento en el que la presión diferencial entre la presión del refrigerante cerca del puerto de descarga y la presión del refrigerante cerca del puerto de succión del compresor 10 es menor que el valor de referencia es, por ejemplo, un modo de funcionamiento en el cual el funcionamiento es estable en el funcionamiento de enfriamiento o en el funcionamiento de calentamiento. Además, el valor de referencia se establece apropiadamente de acuerdo con el uso previsto del aparato 100 de ciclo de refrigeración. El valor de referencia se puede establecer con antelación o se puede establecer más tarde. Además, el valor de referencia puede ser modificable.

Control ejemplar de la válvula 9 de retorno de aceite

Como se describió anteriormente, el grado de apertura y el grado de cierre de la válvula 9 de retorno de aceite se ajustan y son controlados por el controlador 70. El controlador 70 está configurado para ajustar el grado de apertura de la válvula 9 de retorno de aceite dependiendo del modo de funcionamiento del aparato 100 de ciclo de refrigeración. En adelante, se describirá un caso ejemplar en el que el aparato 100 de ciclo de refrigeración se usa como un aparato de aire acondicionado.

Por ejemplo, en un modo de funcionamiento en el que aumente la frecuencia del compresor del aparato 100 de ciclo de refrigeración, el controlador 70 ajustará el grado de apertura de la válvula 9 de retorno de aceite para que sea mayor que el valor de referencia. Este ajuste aumenta la cantidad de retorno de aceite lubricante que fluye en el circuito 8 de retorno de aceite. En el modo de funcionamiento en el que aumenta la frecuencia del compresor, cuando el grado de apertura de la válvula 9 de retorno de aceite se establece para que sea menor que el valor de referencia, la cantidad de aceite lubricante devuelto al compresor 10 puede disminuir. Por lo tanto, en vista de tal caso, el aparato 100 de ciclo de refrigeración está configurado para controlar el grado de apertura de la válvula 9 de retorno de aceite dependiendo del modo de funcionamiento, y de este modo se mejora la eficiencia de separación de aceite con menos deterioro en el rendimiento.

El modo de funcionamiento en el que aumenta la frecuencia de compresor es, por ejemplo, un modo de funcionamiento cuando se arranca el compresor 10.

Realización 2

La figura 5 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar de un separador 50-1 de aceite de la realización 2 de la presente invención.

El separador 50-1 de aceite se describirá con referencia a la figura 5. El separador 50-1 de aceite es similar en configuración fundamental al separador 50 de aceite de la realización 1; sin embargo, cada componente constituyente en el separador 50-1 de aceite que es diferente del componente constituyente correspondiente en el separador 50 de aceite se distingue por el sufijo "-1" al signo de referencia del componente constituyente en el separador 50-1 de aceite. De manera similar al separador 50 de aceite, el separador 50-1 de aceite está instalado, como uno de los componentes constituyentes del aparato 100 de ciclo de refrigeración, en el ciclo de refrigeración del aparato 100 de ciclo de refrigeración.

En la realización 2, se describirán principalmente las diferencias con respecto a la realización 1, y las mismas partes que las partes descritas en la realización 1 se indican con los mismos signos de referencia y no se repetirá la descripción redundante de las mismas partes.

En el separador 50-1 de aceite, la tubería 1 de entrada de flujo y la tubería 2-1 de salida de flujo se diferencian en el diámetro de la tubería. Esta configuración mejora la eficiencia de separación de aceite en el separador 50-1 de aceite.

Específicamente, el diámetro de la tubería 2-1 de salida de flujo y el diámetro de la tubería 1 de entrada de flujo se ajustan de tal manera que el caudal en la tubería 2-1 de salida de flujo es menor o igual a un caudal de flujo de penetración cero del aceite lubricante. Es decir, que se satisface la relación "diámetro de tubería 1 de entrada de flujo < diámetro de tubería 2-1 de salida de flujo". Además, la tubería 2-1 de salida de flujo está situada verticalmente como se ilustra en la figura 5.

Los funcionamientos del separador 50-1 de aceite son similares a los funcionamientos del separador 50 de aceite y no se repetirá la descripción redundante de funcionamientos similares.

Aquí, se describirá el caudal de penetración cero.

En una porción del circuito de refrigerante en la que fluye el refrigerante gaseoso, el refrigerante y el aceite lubricante exhiben una configuración de flujo de estado gas-líquido de dos fases. En particular, en el flujo ascendente, el estado de flujo del aceite lubricante cambia dependiendo del caudal de gas. Cuando aumenta el caudal de gas, el flujo de gas hace que el líquido suba junto con el flujo de gas. Cuando el caudal de gas disminuye, el líquido cae a lo largo de la pared de tubo. El estado en el que el caudal de gas aumenta y la película de líquido que cae disminuye se denomina penetración cero, y el caudal en ese momento se denomina caudal de penetración cero.

Es decir, que, en el separador 50-1 de aceite, el diámetro de la tubería 2-1 de salida de flujo se establece de tal manera que el caudal en la tubería 2-1 de salida de flujo es menor o igual al caudal de penetración cero del aceite lubricante, y la tubería 2-1 de salida de flujo está situada verticalmente, para reducir por ello el aceite lubricante que sube por la tubería 2-1 de salida de flujo contra su propio peso.

El caudal de penetración cero se calcula, usando una fórmula bien conocida, en base al diámetro de la tubería y al estado del refrigerante gas-líquido.

Como se describió anteriormente, en el separador 50-1 de aceite, el diámetro de la tubería 2-1 de salida de flujo se establece de tal manera que un caudal en la tubería 2-1 de salida de flujo es menor o igual al caudal de penetración cero del aceite lubricante, y la tubería 2-1 de salida de flujo está ubicada verticalmente. Esta configuración reduce la cantidad de aceite lubricante que fluye a través de la tubería 2-1 de salida de flujo hacia el exterior del separador 50 1 de aceite incluso cuando el caudal de refrigerante es alto. Por lo tanto, con el separador 50-1 de aceite, cuando el aceite lubricante recogido por el mecanismo 4 de generación de presión diferencial vuelve a través del mecanismo 5 de retorno de aceite, se reduce la cantidad de aceite lubricante que sale a través de la tubería 2-1 de salida de flujo, y, en consecuencia, se mejora la eficiencia de separación de aceite.

Realización 3

La figura 6 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar de un separador 50-2 de aceite de la realización 3 de la presente divulgación. El separador 50-2 de aceite se describirá con referencia a la figura 6. El separador 50-2 de aceite es similar en configuración fundamental al separador 50 de aceite de la realización 1; sin embargo, cada componente constituyente en el separador 50-2 de aceite que es diferente del componente constituyente correspondiente en el separador 50 de aceite se distingue por el sufijo "-2" para el signo de referencia del componente constituyente en el separador 50-2 de aceite. De manera similar al separador 50 de aceite, el separador 50-2 de aceite está instalado, como uno de los componentes constituyentes del aparato 100 de ciclo de refrigeración, en el ciclo de refrigeración del aparato 100 de ciclo de refrigeración.

En la realización 3, se describirán principalmente las diferencias con respecto a las realizaciones 1 y 2, y las mismas partes que las partes descritas en las realizaciones 1 y 2 se indican con los mismos signos de referencia y no se repetirá la descripción redundante de las mismas partes.

En el separador 50-2 de aceite, la forma de una tubería 3-2 de conexión es diferente de la forma de la tubería 3 de conexión. Esta configuración mejora la eficiencia de separación de aceite en el separador 50-2 de aceite.

Específicamente, la tubería 3-2 de conexión es una tubería curvada. la tubería curvada es, por ejemplo, una tubería en forma de U o una tubería en forma de L. Un extremo de la tubería 3-2 de conexión se usa como una tubería 1-2 de entrada de flujo que se extiende en dirección vertical, y el otro extremo de la tubería 3-2 de conexión se usa como una tubería 2-2 de salida de flujo que se extiende en dirección vertical.

Los funcionamientos del separador 50-2 de aceite son similares a los funcionamientos del separador 50 de aceite y no se repetirá la descripción redundante de funcionamientos similares.

Como se describió anteriormente, en el separador 50-2 de aceite, la tubería 3-2 de conexión es una tubería curvada. Esta configuración promueve la acción de separación por gravedad y la acción de separación por fuerza centrífuga en una porción que se extiende desde la tubería 1-2 de entrada de flujo hasta la tubería 2-2 de salida de flujo. Es decir, que, en el separador 50-2 de aceite, como la tubería 3-2 de conexión incluye una parte curvada en la dirección de la gravedad, se promueve la acción de separación por gravedad que utiliza el propio peso del aceite lubricante. Además, en el separador 50-2 de aceite, como la tubería 3-2 de conexión incluye al menos dos porciones dobladas, se promueve la acción de separación por fuerza centrífuga que utiliza la fuerza centrífuga que se genera cuando el aceite lubricante cambia la dirección de flujo. Por lo tanto, con el separador 50-2 de aceite, cuando el aceite lubricante recogido por el mecanismo 4 de generación de presión diferencial vuelve a través del mecanismo 5 de retorno de aceite, se reduce la cantidad de aceite lubricante que sale a través de la tubería 2-2 de salida de flujo, y, en consecuencia, se mejora la eficiencia de separación de aceite.

Realización 4

La figura 7 es un diagrama de configuración esquemático que ilustra esquemáticamente una configuración ejemplar de un separador 50-3 de aceite de la realización 4 de la presente invención.

El separador 50-3 de aceite se describirá con referencia a la figura 7. El separador 50-3 de aceite es similar en configuración fundamental al separador 50 de aceite de la realización 1. De manera similar al separador 50 de aceite, el separador 50-3 de aceite está instalado, como uno de los componentes constituyentes del aparato 100 de ciclo de refrigeración, en el ciclo de refrigeración del aparato 100 de ciclo de refrigeración. El separador 50-3 de aceite incluye una tubería 1-2 de entrada de flujo, una tubería 2-2 de salida de flujo, y una tubería 3-2 de conexión, que son los mismos componentes que los componentes constituyentes correspondientes de la realización 3, y, en consecuencia, se indican con los mismos signos de referencia.

En la realización 4, se describirán principalmente las diferencias con respecto a las realizaciones 1 a 3, y las mismas partes que las partes descritas en las realizaciones 1 a 3 se indican con los mismos signos de referencia y no se repetirá la descripción redundante de las mismas partes.

En el separador 50-3 de aceite, un rectificador 60 de flujo está instalado en la tubería 1-2 de entrada de flujo, es decir, aguas arriba del mecanismo 4 de generación de presión diferencial. Esta configuración mejora la eficiencia de separación de aceite en el separador 50-3 de aceite.

Específicamente, el rectificador 60 de flujo, tal como un colador, está instalado en la tubería 1-2 de entrada de flujo. El colador es un dispositivo en forma de red para eliminar sustancias extrañas, tales como componentes sólidos incluidos en el refrigerante y en el aceite lubricante.

Los funcionamientos del separador 50-3 de aceite son similares a los funcionamientos del separador 50 de aceite y no se repetirá la descripción redundante de funcionamientos similares.

Como se describió anteriormente, en el separador 50-3 de aceite, el rectificador 60 de flujo está instalado aguas arriba del mecanismo 4 de generación de presión diferencial. Esta configuración elimina sustancias extrañas del refrigerante y del aceite lubricante que fluye en la tubería 1-2 de entrada de flujo y evita que la porción 4A de filtro se obstruya. Por lo tanto, el separador 50-3 de aceite está configurado para impedir el deterioro del rendimiento del mecanismo 4 de generación de presión diferencial. De este modo se reduce la cantidad de aceite lubricante que sale a través de la tubería 2-2 de salida de flujo, y, en consecuencia, se mejora la eficiencia de separación de aceite. Se han descrito cuatro realizaciones del separador de aceite de la presente divulgación; sin embargo, el separador de aceite no se limita a estas realizaciones y se cambia o modifica de diversas maneras siempre que la configuración del separador de aceite no se aparte del alcance y del espíritu de la presente divulgación. Además, el separador de aceite puede formarse combinando adecuadamente los contenidos de algunas realizaciones. Por ejemplo, el rectificador 60 de flujo descrito en la realización 4 se puede aplicar al separador de aceite de cualquiera de las realizaciones 1 a 3. Además, el diámetro de tubería descrito en la realización 2 se puede aplicar al separador de aceite de las realizaciones 1, 3 y 4.

El aparato 100 de ciclo de refrigeración descrito en cada realización se usa, por ejemplo, como un aparato de aire acondicionado, un calentador de agua con bomba de calor o una vitrina. Además, la configuración de circuito de refrigerante del aparato 100 de ciclo de refrigeración no se limita a la configuración del circuito de refrigerante ilustrada en la figura 1.

Lista de signos de referencia

1 tubería de entrada de flujo 1-2 tubería de entrada de flujo 1a tubería de entrada de flujo 2 tubería de salida de flujo 2-1 tubería de salida de flujo 2-2 tubería de salida de flujo 2a tubería de salida de flujo 3 tubería de conexión 3-2 tubería de conexión 3a tubería de conexión 4 mecanismo de generación de presión diferencial 4a porción de filtro 4Aa porción de filtro 4a mecanismo de generación de presión diferencial 5A mecanismo de retorno de aceite 5Aa puerto de retorno de aceite 5a mecanismo de retorno de aceite 6 tubería de conexión de alta presión-baja presión 6a tubería de conexión de alta presión-baja presión 7 válvula de control de flujo 7a válvula de control de flujo 8 circuito de retorno de aceite 8a circuito de retorno de aceite 9 válvula de retorno de aceite 9a válvula de retorno de aceite 10 compresor 11 dispositivo de conmutación de flujo 12 primer intercambiador de calor 13 dispositivo de descompresión 14 segundo intercambiador de calor 15 tubería de refrigerante 15A tubería de descarga 15B tubería de succión 30 tubería de relé

30a tubería de relé 50 separador de aceite 50-1 separador de aceite 50-2 separador de aceite 50-3 separador de aceite 50a separador de aceite 60 rectificador de flujo 70 controlador 100 aparato de ciclo de refrigeración O1 aceite lubricante O2 aceite lubricante R Refrigerante

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un separador (50) de aceite, que comprende:

una primera tubería (3) adecuada para conectarse a un puerto de descarga de un compresor (10);

una segunda tubería (15B) adecuada para conectarse a un puerto de succión del compresor (10);

un mecanismo (4) de generación de presión diferencial que tiene una tercera tubería (6) que conecta la primera tubería (3) y la segunda tubería (15B) entre sí y una porción (4A) de filtro ubicada en un extremo distal de la tercera tubería (6) en el que la tercera tubería (6) está conectada a la primera tubería (3), estando configurado el mecanismo (4) de generación de presión diferencial para generar una presión diferencial entre una presión de refrigerante de alta presión que fluye en la primera tubería (3) y una presión de refrigerante de baja presión que fluye en la segunda tubería (15B); y

un mecanismo (5) de retorno de aceite que tiene un puerto (5A) de retorno de aceite abierto y formado en la primera tubería (3) y dispuesto aguas abajo de una posición de conexión, en el que la tercera tubería (6) está conectada a la primera tubería (3) y una parte de un circuito (8) de retorno de aceite que conecta la primera tubería (3) y la segunda tubería (15B) entre sí mediante el puerto (5A) de retorno de aceite,

estando configurada la porción (4A) de filtro en el mecanismo (4) de generación de presión diferencial para recoger, mediante la presión diferencial, el aceite lubricante que está en forma de vaho incluido en el refrigerante de alta presión,

permitiendo la primera tubería (3) que el aceite lubricante recogido se mueva aguas abajo a lo largo de una pared interna de la primera tubería (3),

estando configurado el mecanismo (5) de retorno de aceite para devolver, mediante el circuito (8) de retorno de aceite y el puerto (5A) de retorno de aceite, el aceite lubricante recogido incluido en el refrigerante de alta presión desde la primera tubería (3) hasta la segunda tubería (15B).

2. El separador (50) de aceite de la reivindicación 1, en el que

una tubería (2) de salida de flujo posicionada aguas abajo en la primera tubería (3) está situada verticalmente, y un diámetro de tubería de la tubería (2) de salida de flujo y un diámetro de tubería de una tubería (1) de entrada de flujo posicionada aguas arriba en la primera tubería (3) se ajustan de tal manera que el caudal en la tubería (2) de salida de flujo sea menor que o igual a un caudal de penetración cero para el aceite lubricante.

3. El separador (50) de aceite de la reivindicación 1 ó 2, en el que la primera tubería (3) es una tubería en forma de U o una tubería en forma de L.

4. El separador (50) de aceite de la reivindicación 3, en el que, cuando la primera tubería (3) es la tubería en forma de U, el puerto (5A) de retorno de aceite está ubicado en la parte de más abajo de la primera tubería (3).

5. El separador (50) de aceite de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la porción (4A) de filtro es un antivaho.

6. El separador (50) de aceite de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que un rectificador (60) de flujo está ubicado en la primera tubería (3) y aguas arriba del mecanismo (4) de generación de presión diferencial.

7. El separador (50) de aceite de la reivindicación 6, en el que el rectificador (60) de flujo es un colador.

8. Un aparato (100) de ciclo de refrigeración en el que el separador (50) de aceite de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 está situado aguas abajo del compresor (10).

9. El aparato (100) de ciclo de refrigeración de la reivindicación 8, que comprende adicionalmente:

una válvula (7) de control de flujo que está ubicada en la tercera tubería (6) del separador (50) de aceite y que tiene un grado de apertura ajustable; y

un controlador (70) configurado para controlar el grado de apertura de la válvula (7) de control de flujo,

en el que el controlador (70) está configurado para establecer el grado de apertura de la válvula (7) de control de flujo para que sea menor que un valor de referencia, en un modo de funcionamiento en el que la presión diferencial entre una presión de refrigerante cerca del puerto de descarga del compresor (10) y una presión de refrigerante cerca del puerto de succión del compresor (10) es menor que un valor de referencia.

10. El aparato (100) de ciclo de refrigeración de la reivindicación 8 ó 9, que comprende adicionalmente:

una válvula (9) de retorno de aceite que está ubicada en el circuito (8) de retorno de aceite del separador (50) de aceite y que tiene un grado de apertura ajustable; y

un controlador (70) configurado para controlar el grado de apertura de la válvula (9) de retorno de aceite, en el que el controlador (70) está configurado para establecer el grado de apertura de la válvula (9) de retorno de aceite para que sea mayor que un valor de referencia, en un modo de funcionamiento en el que aumenta una frecuencia del compresor (10).