ES2965004T3 - Compresor de espiral - Google Patents

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ES2965004T3 ES20856102T ES20856102T ES2965004T3 ES 2965004 T3 ES2965004 T3 ES 2965004T3 ES 20856102 T ES20856102 T ES 20856102T ES 20856102 T ES20856102 T ES 20856102T ES 2965004 T3 ES2965004 T3 ES 2965004T3
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Satoru Tsutsumi
Tomomi Yokoyama
Ryousuke WADA
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Abstract

El extremo aguas abajo de un tubo de succión (12) se superpone al extremo aguas arriba de un puerto de succión (64) cuando se ve desde la dirección axial. Además, dentro de una carcasa (20) se proporciona un espacio interior (23) a través del cual fluye un refrigerante que contiene aceite, y una espiral fija (60) incluye dicho puerto de succión (64), que se comunica con el espacio interior (23) y con una cámara de compresión (S). El refrigerante, incluidas las gotas de aceite (25), que fluye a través del espacio interior (23), fluye hacia el puerto de succión (64) a través de un espacio entre el extremo aguas abajo del tubo de succión (12) y una superficie de abertura (60a) de el puerto de entrada de succión (64). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Compresor de espiral
Campo técnico
La presente invención se refiere a un compresor de espiral.
Antecedentes de la técnica
El documento de patente 1 describe un compresor de espiral configurado para realizar una primera operación en la que de entre una ranura de aceite de lado fijo, una ranura de aceite de lado móvil y una cámara de compresión (o una cámara de fluido), sólo la ranura de aceite de lado fijo y la ranura de aceite de lado móvil se comunican entre sí, y una segunda operación en la que la ranura de aceite de lado móvil se comunica simultáneamente con la ranura de aceite de lado fijo y con la cámara de compresión después de la primera operación.
Lista de citación
Documentos de patente
Documento de patente 1: documento de publicación de patente japonesa sin examinar n° 2016-160816.
Compendio de la invención
Problema técnico
El documento de solicitud de patente europea n° EP 1.158.166 A1 describe un compresor de espiral que comprende una carcasa a la que está conectado un conducto de succión, una espiral fija alojada en la carcasa y una espiral móvil que forma una cámara de compresión con la espiral fija, teniendo la carcasa en su interior un espacio interno a través del cual fluye un refrigerante que contiene aceite, y teniendo la espiral fija un puerto de succión que comunica con el espacio interno y con la cámara de compresión. El conducto de succión está soldado a un conducto de unión fijado a una cúpula de la carcasa. Una parte de mayor diámetro y una parte de menor diámetro están dispuestas dentro del conducto de unión. El aceite contenido en el refrigerante que fluye a través del espacio interno de la cúpula se adhiere a la superficie circunferencial exterior del conducto de unión. El diámetro exterior del conducto de unión es mayor que la abertura del puerto de succión. Por lo tanto, el aceite que se ha adherido a la superficie circunferencial exterior del conducto de unión cae naturalmente, y es menos probable que entre en el puerto de succión.
El documento de solicitud de patente europea n° EP 1.156.222 A1 describe un conducto de succión que tiene una parte de mayor diámetro, una parte de menor diámetro y una parte de reducción de diámetro. La parte de mayor diámetro está acoplada a una carcasa.
El documento de patente de Japón n° JP 2015036514 A describe un compresor de espiral con un puerto de succión que tiene una parte cónica.
El documento de patente de EE.UU. n° US 2016/061203 A1 describe que un extremo de un conducto de succión está situado de forma separada con respecto a una superficie abierta de una espiral fija.
El documento de patente de EE.UU. n° US 5.304.045 A describe un conducto de succión que tiene una parte de reducción de diámetro; sin embargo, el puerto de succión no se comunica con el espacio interno.
En la invención del documento de patente 1, la ranura de aceite de lado móvil se comunica con el espacio de la cámara de compresión situado radialmente hacia afuera de una espiral móvil. De este modo, se suministra menos aceite al espacio de la cámara de compresión situado radialmente hacia dentro de la espiral móvil.
Es un objeto de la presente invención permitir un suministro de aceite a los espacios de una cámara de compresión situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de una espiral móvil.
Solución al problema
Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un compresor de espiral según la reivindicación 1.
Según el primer aspecto, el conducto de succión (12) tiene la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b). El diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro interior del extremo aguas arriba del puerto de succión (64). El aceite que fluye a través del espacio interno (23) fluye hacia el interior del puerto de succión (64) a través del hueco existente entre la parte de menor diámetro (12b) del conducto de succión (12) y el puerto de succión (64).
En consecuencia, se puede suministrar aceite a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70).
Según el primer aspecto, la parte de reducción de diámetro (12c) está dispuesta entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b), y su diámetro exterior se reduce gradualmente.
Por lo tanto, el aceite que fluye a lo largo de la superficie circunferencial exterior de la parte de mayor diámetro (12a) puede fluir suavemente desde la parte de reducción de diámetro (12c) hasta la parte de menor diámetro (12b).
Un segundo aspecto de la presente invención es una realización del primer aspecto. En el segundo aspecto, una parte cónica (64a) está conformada en la espiral fija (60) alrededor de una parte periférica de un lado aguas arriba del puerto de succión (64).
Según el segundo aspecto, la anchura de la abertura del puerto de succión (64) es mayor hacia el lado aguas arriba debido a la parte cónica (64a). Esta configuración permite que el aceite fluya fácilmente a lo largo de la parte cónica (64a) y de forma eficiente hacia el interior del puerto de succión (64).
Un tercer aspecto de la presente invención es una realización de cualquiera de los aspectos primero a segundo. En el tercer aspecto, un extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está alineado con una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Según el tercer aspecto, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está alineado con una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64). El aceite que fluye a través del espacio interno (23) pasa a través del hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y fluye hacia el interior del puerto de succión (64).
En consecuencia, se puede suministrar aceite a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70).
Un cuarto aspecto de la presente invención es una realización de cualquiera de los aspectos primero a segundo. En el cuarto aspecto, un extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición exterior en la dirección axial, separado de una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Según el cuarto aspecto, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición exterior en una dirección axial, separado de la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64). El aceite que fluye a través del espacio interno (23) pasa a través del hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y fluye hacia el interior del puerto de succión (64).
En consecuencia, se puede suministrar aceite a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70).
Un quinto aspecto de la presente invención es una realización del cuarto aspecto. En el quinto aspecto, se satisface la siguiente condición: 0 < H/D < 0,3 en donde H representa un hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a), y D representa un diámetro interior del conducto de succión (12).
Según el quinto aspecto, el hueco H existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y el diámetro interior D del conducto de succión (12) se determinan de forma que satisfacen la condición descrita anteriormente. Esto permite que el aceite que fluye a través del espacio interno (23) fluya hacia el interior del puerto de succión (64) de manera eficiente, mejorando de esta forma la eficiencia del compresor.
Un sexto aspecto de la presente invención es una realización de cualquiera de los aspectos primero a segundo. En el sexto aspecto, un extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición interior en una dirección axial con respecto a una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Según el sexto aspecto, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición interior en una dirección axial con respecto a la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) a través de la cual se abre el puerto de succión (64). El aceite que fluye a través del espacio interno (23) pasa a través del hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y fluye hacia el interior del puerto de succión (64).
En consecuencia, se puede suministrar aceite a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70).
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama que ilustra una vista en sección longitudinal de una configuración de un compresor de espiral según una realización que no pertenece a la presente invención.
La FIG. 2 es un diagrama que ilustra la relación de posición entre un conducto de succión y un puerto de succión. La FIG. 3 es un diagrama que ilustra una vista en sección transversal de configuraciones de una espiral fija y una espiral móvil.
La FIG. 4 es un diagrama que ilustra una configuración de un compresor de espiral según una variación de la primera realización, y se corresponde con la FIG. 2.
La FIG. 5 es una gráfica que muestra la relación entre la eficiencia y la relación del hueco H al diámetro interior D del conducto de succión.
La FIG. 6 es un diagrama que ilustra una vista en sección longitudinal de una configuración de un compresor de espiral según una primera realización.
La FIG. 7 es un diagrama que ilustra la relación de posición entre un conducto de succión y un puerto de succión. La FIG. 8 es un diagrama que ilustra una vista en sección transversal de configuraciones de una espiral fija y una espiral móvil.
La FIG. 9 es un diagrama que ilustra una configuración de un compresor de espiral según una primera variación de la primera realización, y se corresponde con la FIG. 7.
La FIG. 10 es un diagrama que ilustra una configuración de un compresor de espiral según una segunda variación de la primera realización, y se corresponde con la FIG. 7.
La FIG. 11 es un diagrama que ilustra una configuración de un compresor de espiral según una segunda realización, y se corresponde con la FIG. 7.
Descripción de realizaciones
Se describirá una realización que no pertenece a la presente invención.
Como se ilustra en la FIG. 1, un compresor de espiral (10) incluye una carcasa (20), un motor eléctrico (30) y un mecanismo de compresión (40). El motor eléctrico (30) y el mecanismo de compresión (40) están alojados en la carcasa (20). La carcasa (20) tiene una forma cilíndrica orientada verticalmente y está configurada como una cúpula cerrada.
El compresor de espiral (10) está dispuesto en un circuito de refrigerante de un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. En este circuito de refrigerante, un refrigerante comprimido en el compresor de espiral (10) se condensa en un condensador, se hace disminuir su presión en un mecanismo de descompresión, se evapora en un evaporador, y a continuación es succionado hasta el interior del compresor de espiral (10).
El motor eléctrico (30) incluye un estator (31) fijado a la carcasa (20) y un rotor (32) situado en el interior del estator (31). El rotor (32) está fijado a un eje motor (11).
La carcasa (20) tiene, en su parte inferior, un depósito de aceite (21) para almacenar aceite. Un conducto de succión (12) está conectado a una parte superior de la carcasa (20). Un conducto de descarga (13) está conectado a una parte central de la carcasa (20).
Una caja (50) está fijada a la carcasa (20). La caja (50) está situada por encima del motor eléctrico (30). El mecanismo de compresión (40) está situado por encima de la caja (50). El conducto de descarga (13) tiene un extremo de entrada situado entre el motor eléctrico (30) y la caja (50).
El eje motor (11) se extiende verticalmente a lo largo del eje central de la carcasa (20). El eje motor (11) incluye una parte de eje principal (14) y una parte excéntrica (15) conectada al extremo superior de la parte de eje principal (14). La parte de eje principal (14) tiene una parte inferior soportada de forma giratoria por un cojinete inferior (22) dispuesto en la carcasa (20). El cojinete inferior (22) está fijado a la superficie circunferencial interior de la carcasa (20). La parte de eje principal (14) tiene una parte superior que se extiende de forma que pasa a través de la caja (50) y está soportada de forma giratoria por un cojinete superior (51) de la caja (50).
El mecanismo de compresión (40) incluye una espiral fija (60) y una espiral móvil (70). La espiral fija (60) está fijada a la superficie superior de la caja (50). La espiral móvil (70) está interpuesta entre la espiral fija (60) y la caja (50). La caja (50) incluye una parte anular (52) y una parte cóncava (53). La parte anular (52) forma la circunferencia exterior de la caja (50). La parte cóncava (53) está dispuesta en una parte central superior de la caja (50) y tiene forma de plato con un centro cóncavo. El cojinete superior (51) está situado debajo de la parte cóncava (53).
La caja (50) está fijada al interior de la carcasa (20) mediante ajuste a presión. La superficie circunferencial interior de la carcasa (20) y la superficie circunferencial exterior de la parte anular (52) de la caja (50) están en contacto hermético entre sí a lo largo de toda la circunferencia. La caja (50) divide el interior de la carcasa (20) en un espacio superior (23) (espacio interno) para alojar el mecanismo de compresión (40) y un espacio inferior (24) para alojar el motor eléctrico (30).
La espiral fija (60) incluye una placa de extremo de lado fijo (61), una pared circunferencial exterior (63) substancialmente cilíndrica que se apoya en el borde exterior de la superficie inferior de la placa de extremo de lado fijo (61), y una envoltura de espiral de lado fijo (62) que se apoya sobre una parte de la placa de extremo de lado fijo (61) dentro de la pared circunferencial exterior (63).
La placa de extremo de lado fijo (61) está situada sobre la circunferencia exterior y de forma continua con la envoltura de lado fijo (62). La superficie de extremo de la envoltura de lado fijo (62) y la superficie de extremo de la pared circunferencial exterior (63) están substancialmente alineadas entre sí. La espiral fija (60) está fijada a la caja (50).
La espiral móvil (70) incluye una placa de extremo de lado móvil (71), una envoltura espiral de lado móvil (72) situada en la superficie superior de la placa de extremo de lado móvil (71), y una protuberancia (73) dispuesta en una parte central de la superficie inferior de la placa de extremo de lado móvil (71).
La parte excéntrica (15) del eje motor (11) está insertada en la protuberancia (73), por medio de lo cual la protuberancia (73) queda conectada al eje motor (11). Se proporciona un acoplamiento Oldham (46) en una parte superior de la caja (50). El acoplamiento Oldham (46) bloquea el giro de la espiral móvil (70) alrededor de su eje.
El mecanismo de compresión (40) incluye, entre la espiral fija (60) y la espiral móvil (70), una cámara de compresión (S) a cuyo interior fluye un refrigerante. La espiral móvil (70) está dispuesta de manera que la envoltura de lado móvil (72) engrana con la envoltura de lado fijo (62) de la espiral fija (60). En este caso, la superficie inferior de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60) se comporta como una superficie enfrentada que está orientada hacia la espiral móvil (70). Por otro lado, la superficie superior de la placa de extremo de lado móvil (71) de la espiral móvil (70) se comporta como una superficie enfrentada que está orientada hacia la espiral fija (60).
Como se ilustra también en la FIG. 2, la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60) tiene un puerto de succión (64) que comunica con la cámara de compresión (S). El puerto de succión (64) se extiende en dirección vertical. El conducto de succión (12) que se extiende verticalmente está situado aguas arriba del puerto de succión (64).
El conducto de succión (12) está conectado a una parte superior de la carcasa (20). Una parte exterior de una parte de extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está recortada alrededor de toda la circunferencia. Por lo tanto, el conducto de succión (12) tiene una parte de mayor diámetro (12a) y una parte de menor diámetro (12b) que tiene un diámetro exterior menor que el de la parte de mayor diámetro (12a). El diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro interior del puerto de succión (64).
El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se superpone con el lado aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial. En el ejemplo ilustrado en la FIG. 2, el conducto de succión (12) está dispuesto de forma que es coaxial con el puerto de succión (64). El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está alineado con una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Por tanto, existe un hueco entre la circunferencia exterior del extremo aguas abajo del conducto de succión (12) (la circunferencia exterior de la parte de menor diámetro (12b)) y la periferia interior del extremo aguas arriba del puerto de succión (64). El hueco forma una abertura en forma de anillo cuando se observa en dirección axial. El puerto de succión (64) se comunica con el espacio superior (23) y con la cámara de compresión (S) a través de la abertura en forma de anillo.
Un refrigerante que contiene gotas de aceite (25) fluye a través del espacio superior (23). El refrigerante que contiene las gotas de aceite (25) y que fluye a través del espacio superior (23) es succionado a través de la abertura en forma de anillo hacia el interior del puerto de succión (64). En el ejemplo ilustrado en la FIG. 2, el conducto de succión (12) está dispuesto de forma que es coaxial con el puerto de succión (64). Sin embargo, el conducto de succión (12) se puede desplazar ligeramente dentro de un rango que no inhiba el flujo del refrigerante hacia el puerto de succión (64) a través de la abertura.
Como se ilustra en la FIG. 3, la cámara de compresión (S) está dividida en unas cámaras exteriores (S1) situadas radialmente hacia afuera de la espiral móvil (70), y en unas cámaras interiores (S2) situadas radialmente hacia dentro de la espiral móvil (70). Específicamente, cuando la superficie circunferencial interior de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60) y la superficie circunferencial exterior de la envoltura de lado móvil (72) de la espiral móvil (70) entran substancialmente en contacto entre sí, la cámara exterior (S1) y las cámaras interiores (S2) se convierten en secciones separadas, con la parte de contacto sirviendo como límite.
Como se ilustra en la FIG. 1, la placa de extremo de lado fijo (61) de la espiral fija (60) tiene, en su centro, una salida (65) . En la superficie superior de la placa de extremo de lado fijo (61) de la espiral fija (60) se proporciona una cámara de alta presión (66) a la que se abre la salida (65). La cámara de alta presión (66) se comunica con el espacio inferior (24) a través de una trayectoria (no mostrada) conformada a través de la placa de extremo de lado fijo (61) de la espiral fija (60) y de la caja (50). El refrigerante de alta presión comprimido por el mecanismo de compresión (40) fluye hacia el espacio inferior (24).
Se proporciona un orificio de suministro de aceite (16) dentro del eje motor (11) de forma que se extiende verticalmente desde el extremo inferior hasta el extremo superior del eje motor (11). Una parte de extremo inferior del eje motor (11) está sumergida en el depósito de aceite (21). El orificio de suministro de aceite (16) suministra el aceite del depósito de aceite (21) al cojinete inferior (22) y al cojinete superior (51), y al hueco entre la protuberancia (73) y el eje motor (11). El orificio de suministro de aceite (16) está abierto hacia la superficie de extremo superior del eje motor (11) y suministra aceite por encima del eje motor (11).
La parte cóncava (53) de la caja (50) se comunica con el orificio de suministro de aceite (16) del eje motor (11) a través del interior de la protuberancia (73) de la espiral móvil (70). El aceite a alta presión se suministra a la parte cóncava (53), de modo que una alta presión equivalente a la presión de descarga del mecanismo de compresión (40) actúa sobre la parte cóncava (53). La espiral móvil (70) es presionada sobre la espiral fija (60) por la alta presión que actúa sobre la parte cóncava (53).
Se proporciona una trayectoria de aceite (55) en la caja (50) y en la espiral fija (60). La trayectoria de aceite (55) tiene un extremo de entrada que comunica con la parte cóncava (53) de la caja (50). La trayectoria de aceite (55) tiene un extremo de salida abierto hacia la superficie enfrentada de la espiral fija (60). Por medio de la trayectoria de aceite (55), el aceite a alta presión de la parte cóncava (53) se suministra a las superficies enfrentadas de la placa de extremo de lado móvil (71) de la espiral móvil (70) y de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60).
Como se ilustra en la FIG. 3, la superficie enfrentada de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60) tiene una ranura de suministro de aceite (80). La ranura de suministro de aceite (80) está formada en la superficie enfrentada de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60), que está orientada hacia la placa de extremo de lado móvil (71) de la espiral móvil (70). La ranura de suministro de aceite (80) se extiende substancialmente en forma de arco a lo largo de la superficie circunferencial interior de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60). La trayectoria de aceite (55) se comunica con la ranura de suministro de aceite (80), y el aceite se suministra a la ranura de suministro de aceite (80) desde la trayectoria de aceite (55).
La periferia exterior de la espiral fija (60) tiene una pluralidad de recortes (68). Los recortes (68) comunican con el espacio superior (23). El aceite suministrado a la ranura de suministro de aceite (80) fluye a través de los recortes (68) hacia el espacio superior (23).
-Funcionamiento-
Se describirá un funcionamiento básico del compresor de espiral (10). Como se ilustra en la FIG. 1, cuando se activa, el motor eléctrico (30) acciona de forma giratoria la espiral móvil (70) del mecanismo de compresión (40). Dado que el giro de la espiral móvil (70) está bloqueado por el acoplamiento Oldham (46), la espiral móvil (70) realiza sólo el giro excéntrico alrededor del eje del eje motor (11).
Como se ilustra en la FIG. 3, cuando la espiral móvil (70) gira excéntricamente, la cámara de compresión (S) se secciona en la cámara exterior (S1) y en las cámaras interiores (S2). La pluralidad de cámaras interiores (S2) se forman entre la envoltura de lado fijo (62) de la espiral fija (60) y la envoltura de lado móvil (72) de la espiral móvil (70). A medida que la espiral móvil (70) gira excéntricamente, estas cámaras interiores (S2) se acercan gradualmente al centro (es decir, a la salida (65)) y los volúmenes de estas cámaras interiores (S2) disminuyen gradualmente. De esta manera, el refrigerante es comprimido gradualmente en las cámaras interiores (S2).
Cuando la cámara interior (S2) con el volumen mínimo se comunica con la salida (65), el refrigerante gas a alta presión de la cámara interior (S2) es descargado a la cámara de alta presión (66) a través de la salida (65). El refrigerante gas a alta presión de la cámara de alta presión (66) fluye hacia el espacio inferior (24) a través de la trayectoria formada en la espiral fija (60) y en la caja (50). El refrigerante gas a alta presión del espacio inferior (24) se descarga hacia afuera de la carcasa (20) a través del conducto de descarga (13).
-Operación de suministro de aceite-
A continuación, se describirá en detalle una operación de suministro de aceite del compresor de espiral (10) haciendo referencia a las FIGS. 1 a 3.
Una vez que el refrigerante gas a alta presión fluye hacia el espacio inferior (24) del compresor de espiral (10), el espacio inferior (24) se convierte en una atmósfera a alta presión y la presión del aceite del depósito de aceite (21) aumenta. El aceite a alta presión del depósito de aceite (21) fluye hacia arriba a través del orificio de suministro de aceite (16) del eje motor (11) y sale por la abertura del extremo superior de la parte excéntrica (15) del eje motor (11) hacia el interior de la protuberancia (73) de la espiral móvil (70).
El aceite suministrado a la protuberancia (73) se suministra al hueco existente entre la parte excéntrica (15) del eje motor (11) y la protuberancia (73). En consecuencia, la parte cóncava (53) de la caja (50) se convierte en una atmósfera a alta presión equivalente a la presión de descarga del mecanismo de compresión (40). La alta presión de la parte cóncava (53) presiona la espiral móvil (70) sobre la espiral fija (60).
El aceite a alta presión acumulado en la parte cóncava (53) fluye a través de la trayectoria de aceite (55) hacia la ranura de suministro de aceite (80). En consecuencia, el aceite a alta presión correspondiente a la presión de descarga del mecanismo de compresión (40) se suministra a la ranura de suministro de aceite (80). El aceite de la ranura de suministro de aceite (80) se usa para lubricar las superficies enfrentadas de la espiral fija (60) y de la espiral móvil (70).
El aceite suministrado a la superficie enfrentada de la espiral fija (60) fluye radialmente hacia afuera cuando la espiral móvil (70) gira con respecto a la espiral fija (60) y se descarga al espacio superior (23) a través de los recortes (68).
El refrigerante descargado al espacio superior (23), y que contiene las gotas de aceite (25), se suministra al puerto de succión (64) a través del hueco existente entre el conducto de succión (12) y el puerto de succión (64). El aceite succionado hacia el interior del puerto de succión (64) se distribuye a la cámara exterior (S1) situada radialmente hacia afuera con respecto a la envoltura de lado móvil (72) de la espiral móvil (70) y a la cámara interior (S2) situada radialmente hacia dentro con respecto a la envoltura de lado móvil (72) de la espiral móvil (70) (véanse las flechas en la FIG. 3). Como resultado, se pueden mejorar las prestaciones de sellado de aceite de la cámara exterior (S1) y de la cámara interior (S2).
-Ventajas de la realización-
El compresor de espiral (10) de esta realización incluye la carcasa (20) a la que está conectado el conducto de succión (12), la espiral fija (60) alojada en la carcasa (20), y la espiral móvil (70) que conforma la cámara de compresión (S) con la espiral fija (60). La carcasa (20) tiene en su interior el espacio superior (23) (espacio interno) a través del cual fluye el refrigerante que contiene aceite. La espiral fija (60) tiene el puerto de succión (64) que se comunica con el espacio superior (23) y con la cámara de compresión (S). El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se superpone con el extremo aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial, y está alineado con la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
En esta realización, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está alineado con la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64). El aceite que fluye a través del espacio superior (23) pasa a través del hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a), y fluye hacia el interior del puerto de succión (64).
En consecuencia, se puede suministrar aceite a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70).
Específicamente, el aceite suministrado a la superficie enfrentada de la espiral fija (60) fluye radialmente hacia afuera cuando la espiral móvil (70) gira con respecto a la espiral fija (60) y se descarga al espacio superior (23) a través de los recortes (68).
El refrigerante descargado al espacio superior (23), y que contiene las gotas de aceite (25), se suministra al puerto de succión (64) a través del hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a). Seguidamente, el aceite se distribuye a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70). Como resultado, se pueden mejorar las prestaciones de sellado de aceite de los espacios interior y exterior.
-Variación de la realización-
En la siguiente descripción, los mismos caracteres de referencia designan los mismos componentes que los de la realización anterior, y la descripción se centra únicamente en la diferencia.
Como se ilustra en la FIG. 4, el conducto de succión (12) está conectado a una parte superior de la carcasa (20). Una parte exterior de una parte de extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está recortada alrededor de toda la circunferencia. Por lo tanto, el conducto de succión (12) tiene una parte de mayor diámetro (12a) y una parte de menor diámetro (12b) que tiene un diámetro exterior menor que el de la parte de mayor diámetro (12a). El diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro interior del puerto de succión (64).
El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se superpone con el lado aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial. El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición exterior en una dirección axial, separado de la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Por tanto, existe un hueco entre la circunferencia exterior del extremo aguas abajo del conducto de succión (12) (la circunferencia exterior de la parte de menor diámetro (12b)) y la periferia interior del extremo aguas arriba del puerto de succión (64). El hueco forma una abertura en forma de anillo cuando se observa en dirección axial. Se forma un hueco predeterminado entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a). El refrigerante que fluye a través del espacio superior (23), y que contiene gotas de aceite (25), es succionado hasta el interior del puerto de succión (64) a través del hueco existente entre el conducto de succión (12) y el puerto de succión (64).
Los inventores de esta solicitud han descubierto que establecer apropiadamente el tamaño del hueco existente entre el conducto de succión (12) y el puerto de succión (64) mejora la eficiencia. En la siguiente descripción, H representa el hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a), y D representa el diámetro interior del conducto de succión (12).
En la gráfica mostrada en la FIG. 5, el estado en el que la relación H/D (es decir, hueco H/diámetro interior D) es 0,0 indica que el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está alineado con la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64). Es decir, el estado en el que el "hueco H/diámetro interior D" es 0,0 corresponde a la configuración descrita en la realización anterior.
Haciendo referencia al estado en el que la relación "hueco H/diámetro interior D" es 0,0, la dirección en la que el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se inserta en el interior del puerto de succión (64) se define como una dirección negativa, y la dirección en la que el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se separa del puerto de succión (64) se define como una dirección positiva.
En este caso, el conducto de succión (12), si se inserta profundamente en el puerto de succión (64) como en la configuración conocida, disminuye el efecto de succión de una presión dinámica. En la FIG. 5, la eficiencia del compresor que tiene la configuración conocida se indica mediante la línea de puntos y rayas.
Además, como se muestra en la FIG. 5, al aumentar la relación "hueco H/diámetro interior D" desde 0,0, aparece un hueco H que maximiza la eficiencia y, posteriormente, la eficiencia tiende a disminuir gradualmente. Un hueco H demasiado grande disminuye el efecto de succión de la presión dinámica. Por tanto, se recomienda que el hueco H se establezca en un rango en el que la eficiencia no sea menor que en la configuración conocida (un rango por encima de la línea de puntos y rayas de la FIG. 5).
Haciendo referencia a la gráfica de la FIG. 5, el rango de relaciones H/D desde 0 a 0,3 corresponde al rango en el que la eficiencia no es menor que en la configuración conocida (el rango por encima de la línea de puntos y rayas de la FIG. 5).
Por tanto, los inventores de esta solicitud han determinado que el hueco H entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y el diámetro interior D del conducto de succión (12) han de satisfacer la condición de 0 < H/D < 0,3.
-Ventajas de la variación-
El compresor de espiral (10) de esta variación está configurado de tal manera que el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se superpone con el extremo aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial, y está situado en una posición exterior en la dirección axial, separado de la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
En esta variación, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición exterior en la dirección axial, separado de la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64). El aceite que fluye a través del espacio superior (23) pasa a través del hueco entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y fluye hacia el interior del puerto de succión (64).
En consecuencia, se puede suministrar aceite a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70).
En el compresor de espiral (10) de esta variación, el hueco H entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y el diámetro interior D del conducto de succión (12) se determinan de forma que satisfacen la condición de 0 < H/D < 0,3.
En esta variación, el hueco H entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y el diámetro interior D del conducto de succión (12) se determinan de forma que satisfacen la condición descrita anteriormente. Esto permite que el aceite que fluye a través del espacio interno (23) fluya hacia el interior del puerto de succión (64) de forma eficiente, mejorando así la eficiencia del compresor.
«Primera realización»
Se describirá una primera realización.
Como se ilustra en la FIG. 6, un compresor de espiral (10) incluye una carcasa (20), un motor eléctrico (30) y un mecanismo de compresión (40). El motor eléctrico (30) y el mecanismo de compresión (40) están alojados en la carcasa (20). La carcasa (20) tiene una forma cilíndrica orientada verticalmente, y está configurada como una cúpula cerrada.
El compresor de espiral (10) está dispuesto en un circuito de refrigerante de un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. En este circuito de refrigerante, un refrigerante comprimido en el compresor de espiral (10) se condensa en un condensador, se hace disminuir su presión en un mecanismo de descompresión, se evapora en un evaporador, y a continuación es succionado hasta el interior del compresor de espiral (10).
El motor eléctrico (30) incluye un estator (31) fijado a la carcasa (20) y un rotor (32) en el interior del estator (31). El rotor (32) está fijado a un eje motor (11).
La carcasa (20) tiene, en su parte inferior, un depósito de aceite (21) para almacenar aceite. Un conducto de succión (12) está conectado a una parte superior de la carcasa (20). Un conducto de descarga (13) está conectado a una parte central de la carcasa (20).
Una caja (50) está fijada a la carcasa (20). La caja (50) está situada por encima del motor eléctrico (30). El mecanismo de compresión (40) está situado por encima de la caja (50). El conducto de descarga (13) tiene un extremo de entrada situado entre el motor eléctrico (30) y la caja (50).
El eje motor (11) se extiende verticalmente a lo largo del eje central de la carcasa (20). El eje motor (11) incluye una parte de eje principal (14) y una parte excéntrica (15) conectada al extremo superior de la parte de eje principal (14).
La parte de eje principal (14) tiene una parte inferior soportada de forma giratoria por un cojinete inferior (22) dispuesto en la carcasa (20). El cojinete inferior (22) está fijado a la superficie circunferencial interior de la carcasa (20). La parte de eje principal (14) tiene una parte superior que se extiende de forma que pasa a través de la caja (50) y está soportada de forma giratoria por un cojinete superior (51) de la caja (50).
El mecanismo de compresión (40) incluye una espiral fija (60) y una espiral móvil (70). La espiral fija (60) está fijada a la superficie superior de la caja (50). La espiral móvil (70) está interpuesta entre la espiral fija (60) y la caja (50).
La caja (50) incluye una parte anular (52) y una parte cóncava (53). La parte anular (52) forma la circunferencia exterior de la caja (50). La parte cóncava (53) está dispuesta en una parte central superior de la caja (50) y tiene forma de plato con un centro cóncavo. El cojinete superior (51) está situado debajo de la parte cóncava (53).
La caja (50) está fijada al interior de la carcasa (20) mediante ajuste a presión. La superficie circunferencial interior de la carcasa (20) y la superficie circunferencial exterior de la parte anular (52) de la caja (50) están en contacto hermético entre sí a lo largo de toda la circunferencia. La caja (50) divide el interior de la carcasa (20) en un espacio superior (23) (espacio interno) para alojar el mecanismo de compresión (40) y un espacio inferior (24) para alojar el motor eléctrico (30).
La espiral fija (60) incluye una placa de extremo de lado fijo (61), una pared circunferencial exterior (63) substancialmente cilíndrica que se apoya en el borde exterior de la superficie inferior de la placa de extremo de lado fijo (61), y una envoltura de espiral de lado fijo (62) que se apoya sobre una parte de la placa de extremo de lado fijo (61) dentro de la pared circunferencial exterior (63).
La placa de extremo de lado fijo (61) está situada sobre la circunferencia exterior y de forma continua con la envoltura de lado fijo (62). La superficie de extremo de la envoltura de lado fijo (62) y la superficie de extremo de la pared circunferencial exterior (63) están substancialmente alineadas entre sí. La espiral fija (60) está fijada a la caja (50).
La espiral móvil (70) incluye una placa de extremo de lado móvil (71), una envoltura espiral de lado móvil (72) situada en la superficie superior de la placa de extremo de lado móvil (71), y una protuberancia (73) dispuesta en una parte central de la superficie inferior de la placa de extremo de lado móvil (71).
La parte excéntrica (15) del eje motor (11) está insertada en la protuberancia (73), por medio de lo cual la protuberancia (73) queda conectada al eje motor (11). Se proporciona un acoplamiento Oldham (46) en una parte superior de la caja (50). El acoplamiento Oldham (46) bloquea el giro de la espiral móvil (70) alrededor su eje.
El mecanismo de compresión (40) incluye, entre la espiral fija (60) y la espiral móvil (70), una cámara de compresión (S) a cuyo interior fluye un refrigerante. La espiral móvil (70) está dispuesta de manera que la envoltura de lado móvil (72) engrana con la envoltura de lado fijo (62) de la espiral fija (60). En este caso, la superficie inferior de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60) se comporta como una superficie enfrentada que está orientada hacia la espiral móvil (70). Por otro lado, la superficie superior de la placa de extremo de lado móvil (71) de la espiral móvil (70) se comporta como una superficie enfrentada que está orientada hacia la espiral fija (60).
Como se ilustra también en la FIG. 7, la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60) tiene un puerto de succión (64) que comunica con la cámara de compresión (S). El puerto de succión (64) se extiende en dirección vertical. El conducto de succión (12) que se extiende verticalmente está situado aguas arriba del puerto de succión (64).
El conducto de succión (12) está conectado a una parte superior de la carcasa (20). Una parte exterior de una parte de extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está recortada alrededor de toda la circunferencia. Por lo tanto, el conducto de succión (12) tiene una parte de mayor diámetro (12a), una parte de menor diámetro (12b), y una parte de reducción de diámetro (12c).
La parte de menor diámetro (12b) está dispuesta aguas abajo de la parte de mayor diámetro (12a), y tiene un diámetro exterior menor que el de la parte de mayor diámetro (12a). El diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro interior del puerto de succión (64). La parte de reducción de diámetro (12c) está dispuesta entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b), y su diámetro exterior se reduce gradualmente.
El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se superpone con el lado aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial. En el ejemplo ilustrado en la FIG. 7, el conducto de succión (12) está dispuesto de forma que es coaxial con el puerto de succión (64). El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición interna relativa con respecto a la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Por lo tanto, existe un hueco entre la circunferencia exterior del extremo aguas abajo del conducto de succión (12) (la circunferencia exterior de la parte de menor diámetro (12b)) y la periferia interior del extremo aguas arriba del puerto de succión (64). El hueco forma una abertura en forma de anillo cuando se observa en dirección axial. El puerto de succión (64) se comunica con el espacio superior (23) y con la cámara de compresión (S) a través de la abertura en forma de anillo.
Un refrigerante que contiene gotas de aceite (25) fluye a través del espacio superior (23). El refrigerante que contiene las gotas de aceite (25), y que fluye a través del espacio superior (23), es succionado a través de la abertura en forma de anillo hacia el interior del puerto de succión (64). En el ejemplo ilustrado en la FIG. 7, el conducto de succión (12) está dispuesto de forma que es coaxial con el puerto de succión (64). Sin embargo, el conducto de succión (12) se puede desplazar ligeramente dentro de un rango que no inhiba el flujo del refrigerante hacia el puerto de succión (64) a través de la abertura.
Como se ilustra en la FIG. 8, la cámara de compresión (S) está dividida en unas cámaras exteriores (S1) situadas radialmente hacia afuera de la espiral móvil (70), y en unas cámaras internas (S2) situadas radialmente hacia dentro de la espiral móvil (70). Específicamente, cuando la superficie circunferencial interior de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60) y la superficie circunferencial exterior de la envoltura de lado móvil (72) de la espiral móvil (70) entran substancialmente en contacto entre sí, la cámara exterior (S1) y las cámaras interiores (S2) se convierten en secciones separadas, con la parte de contacto sirviendo como límite.
Como se ilustra en la FIG. 6, la placa de extremo de lado fijo (61) de la espiral fija (60) tiene, en su centro, una salida (65) . En la superficie superior de la placa de extremo de lado fijo (61) de la espiral fija (60) se proporciona una cámara de alta presión (66) a la que se abre la salida (65). La cámara de alta presión (66) se comunica con el espacio inferior (24) a través de una trayectoria (no mostrada) conformada a través de la placa de extremo de lado fijo (61) de la espiral fija (60) y de la caja (50). El refrigerante de alta presión comprimido por el mecanismo de compresión (40) fluye hacia el espacio inferior (24).
Se proporciona un orificio de suministro de aceite (16) dentro del eje motor (11) de forma que se extiende verticalmente desde el extremo inferior hasta el extremo superior del eje motor (11). Una parte de extremo inferior del eje motor (11) está sumergida en el depósito de aceite (21). El orificio de suministro de aceite (16) suministra el aceite del depósito de aceite (21) al cojinete inferior (22) y al cojinete superior (51), y al hueco entre el protuberancia (73) y el eje motor (11). El orificio de suministro de aceite (16) está abierto hacia la superficie de extremo superior del eje motor (11) y suministra aceite por encima del eje motor (11).
La parte cóncava (53) de la caja (50) se comunica con el orificio de suministro de aceite (16) del eje motor (11) a través del interior de la protuberancia (73) de la espiral móvil (70). El aceite a alta presión se suministra a la parte cóncava (53), de modo que una alta presión equivalente a la presión de descarga del mecanismo de compresión (40) actúa sobre la parte cóncava (53). La espiral móvil (70) es presionada sobre la espiral fija (60) por la alta presión que actúa sobre la parte cóncava (53).
Se proporciona una trayectoria de aceite (55) en la caja (50) y en la espiral fija (60). La trayectoria de aceite (55) tiene un extremo de entrada que comunica con la parte cóncava (53) de la caja (50). La trayectoria de aceite (55) tiene un extremo de salida abierto hacia la superficie enfrentada de la espiral fija (60). Por medio de la trayectoria de aceite (55), el aceite a alta presión de la parte cóncava (53) se suministra a las superficies enfrentadas de la placa de extremo de lado móvil (71) de la espiral móvil (70) y de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60).
Como se ilustra en la FIG. 8, la superficie enfrentada de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60) tiene una ranura de suministro de aceite (80). La ranura de suministro de aceite (80) está formada en la superficie enfrentada de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60), que está orientada hacia la placa de extremo de lado móvil (71) de la espiral móvil (70). La ranura de suministro de aceite (80) se extiende substancialmente en forma de arco a lo largo de la superficie circunferencial interior de la pared circunferencial exterior (63) de la espiral fija (60). La trayectoria de aceite (55) se comunica con la ranura de suministro de aceite (80), y el aceite se suministra a la ranura de suministro de aceite (80) desde la trayectoria de aceite (55).
La periferia exterior de la espiral fija (60) tiene una pluralidad de recortes (68). Los recortes (68) comunican con el espacio superior (23). El aceite suministrado a la ranura de suministro de aceite (80) fluye a través de los recortes (68) hacia el espacio superior (23).
-Funcionamiento-
Se describirá un funcionamiento básico del compresor de espiral (10). Como se ilustra en la FIG. 6, cuando se activa, el motor eléctrico (30) acciona de forma giratoria la espiral móvil (70) del mecanismo de compresión (40). Dado que el giro de la espiral móvil (70) está bloqueado por el acoplamiento Oldham (46), la espiral móvil (70) realiza sólo el giro excéntrico alrededor del eje del eje motor (11).
Como se ilustra en la FIG. 8, cuando la espiral móvil (70) gira excéntricamente, la cámara de compresión (S) se secciona en la cámara exterior (S1) y en las cámaras interiores (S2). La pluralidad de cámaras interiores (S2) están formadas entre la envoltura de lado fijo (62) de la espiral fija (60) y la envoltura de lado móvil (72) de la espiral móvil (70). A medida que la espiral móvil (70) gira excéntricamente, estas cámaras interiores (S2) se acercan gradualmente al centro (es decir, a la salida (65)) y los volúmenes de estas cámaras interiores (S2) disminuyen gradualmente. De esta manera, el refrigerante es comprimido gradualmente en las cámaras interiores (S2).
Cuando la cámara interior (S2) con el volumen mínimo se comunica con la salida (65), el refrigerante gas a alta presión de la cámara interior (S2) es descargado a la cámara de alta presión (66) a través de la salida (65). El refrigerante gas a alta presión de la cámara de alta presión (66) fluye hacia el espacio inferior (24) a través de la trayectoria formada en la espiral fija (60) y en la caja (50). El refrigerante gas a alta presión del espacio inferior (24) se descarga hacia afuera de la carcasa (20) a través del conducto de descarga (13).
-Operación de suministro de aceite-
A continuación, se describirá en detalle una operación de suministro de aceite del compresor de espiral (10) haciendo referencia a las FIGS. 6 a 8.
Una vez que el refrigerante gas a alta presión fluye hacia el espacio inferior (24) del compresor de espiral (10), el espacio inferior (24) se convierte en una atmósfera a alta presión y la presión del aceite del depósito de aceite (21) aumenta. El aceite a alta presión del depósito de aceite (21) fluye hacia arriba a través del orificio de suministro de aceite (16) del eje motor (11) y sale por la abertura del extremo superior de la parte excéntrica (15) del eje motor (11) hacia el interior de la protuberancia (73) de la espiral móvil (70).
El aceite suministrado a la protuberancia (73) se suministra al hueco existente entre la parte excéntrica (15) del eje motor (11) y la protuberancia (73). En consecuencia, la parte cóncava (53) de la caja (50) se convierte en una atmósfera a alta presión equivalente a la presión de descarga del mecanismo de compresión (40). La alta presión de la parte cóncava (53) presiona la espiral móvil (70) sobre la espiral fija (60).
El aceite a alta presión acumulado en la parte cóncava (53) fluye a través de la trayectoria de aceite (55) hacia la ranura de suministro de aceite (80). En consecuencia, el aceite a alta presión correspondiente a la presión de descarga del mecanismo de compresión (40) se suministra a la ranura de suministro de aceite (80). El aceite de la ranura de suministro de aceite (80) se usa para lubricar las superficies enfrentadas de la espiral fija (60) y la espiral móvil (70).
El aceite suministrado a la superficie enfrentada de la espiral fija (60) fluye radialmente hacia afuera cuando la espiral móvil (70) gira con respecto a la espiral fija (60) y se descarga al espacio superior (23) a través de los recortes (68).
El refrigerante descargado al espacio superior (23), y que contiene las gotas de aceite (25), choca con la periferia exterior del conducto de succión (12). En ese momento, el aceite se adhiere a la superficie circunferencial exterior del conducto de succión (12). El aceite que se ha adherido a la parte de mayor diámetro (12a) del conducto de succión (12) fluye a lo largo de la superficie inclinada de la parte de reducción de diámetro (12c) y a continuación suavemente a lo largo de la parte de menor diámetro (12b).
Como se puede observar, incluso aunque el conducto de succión (12) tenga la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b), el aceite que se adhiere a la superficie circunferencial exterior del conducto de succión (12) puede fluir hacia abajo suavemente gracias a la parte de reducción de diámetro (12c) que conecta la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b) de forma que sean continuas entre sí.
El aceite que ha fluido hacia abajo a lo largo de la superficie circunferencial exterior del conducto de succión (12) pasa a través del hueco existente entre el conducto de succión (12) y el puerto de succión (64), y se suministra al puerto de succión (64). El aceite succionado hacia el interior del puerto de succión (64) se distribuye a la cámara exterior (S1) situada radialmente hacia afuera de la envoltura de lado móvil (72) de la espiral móvil (70) y a la cámara interior (S2) situada radialmente hacia dentro de la envoltura de lado móvil (72) de la espiral móvil (70) (véanse las flechas de la FIG. 8). Como resultado, se pueden mejorar las prestaciones de sellado de aceite de la cámara exterior (S1) y la cámara interior (S2).
- Ventajas de la primera realización -
El compresor de espiral (10) de la segunda realización incluye la carcasa (20) a la que está conectado el conducto de succión (12), la espiral fija (60) alojada en la carcasa (20), y la espiral móvil (70) que forma una cámara de compresión (S) con la espiral fija (60). La carcasa (20) tiene en su interior un espacio superior (23) (espacio interno) a través del cual fluye un refrigerante que contiene aceite; la espiral fija (60) tiene un puerto de succión (64) que comunica con el espacio superior (23) y con la cámara de compresión (S); el conducto de succión (12) tiene una parte de mayor diámetro (12a), una parte de menor diámetro (12b) situada aguas abajo de la parte de mayor diámetro (12a), teniendo la parte de menor diámetro (12b) un diámetro exterior menor que un diámetro exterior de la parte de mayor diámetro (12a), y una parte de reducción de diámetro (12c) dispuesta entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b) y que tiene un diámetro exterior que se reduce gradualmente; la parte de menor diámetro (12b) tiene un extremo aguas abajo que se superpone con un extremo aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial; y el diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro del extremo aguas arriba del puerto de succión (64).
En la primera realización, el conducto de succión (12) tiene la parte de mayor diámetro (12a), la parte de menor diámetro (12b) y la parte de reducción de diámetro (12c). La parte de reducción de diámetro (12c) está dispuesta entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b), y su diámetro exterior se reduce gradualmente. El diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro interior del extremo aguas arriba del puerto de succión (64). El aceite que fluye a través del espacio interno (23) fluye hacia el interior del puerto de succión (64) a través del hueco existente entre la parte de menor diámetro (12b) del conducto de succión (12) y el puerto de succión (64).
En consecuencia, se puede suministrar aceite a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70).
Específicamente, el aceite suministrado a la superficie enfrentada de la espiral fija (60) fluye radialmente hacia afuera cuando la espiral móvil (70) gira con respecto a la espiral fija (60) y se descarga al espacio superior (23) a través de los recortes (68).
El refrigerante descargado al espacio superior (23), y que contiene las gotas de aceite (25), se suministra al puerto de succión (64) a través del hueco existente entre el conducto de succión (12) y el puerto de succión (64). Seguidamente, el aceite se distribuye a los espacios de la cámara de compresión (S) que están situados radialmente hacia dentro y hacia afuera de la espiral móvil (70). Como resultado, se pueden mejorar las prestaciones de sellado de aceite de los espacios interior y exterior.
Además, el aceite que se adhiere a la superficie circunferencial exterior del conducto de succión (12) puede fluir suavemente desde la parte de menor diámetro (12b) hasta el puerto de succión (64) gracias a la parte de reducción de diámetro (12c) que conecta la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b) para que sean continuas entre sí.
Específicamente, sin la parte de reducción de diámetro (12c) en el conducto de succión (12), el aceite que fluye a lo largo de la superficie circunferencial exterior de la parte de mayor diámetro (12a) caería directamente hacia abajo desde un escalón que existiría entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b). En este caso, el aceite no fluiría desde la parte de mayor diámetro (12a) hacia la parte de menor diámetro (12b) y no sería capaz de fluir hacia el interior del puerto de succión (64) desde la parte de menor diámetro (12b).
Por el contrario, en esta realización, el aceite que fluye a lo largo de la superficie circunferencial exterior de la parte de mayor diámetro (12a) puede fluir suavemente hacia la parte de menor diámetro (12b) desde la parte de reducción de diámetro (12c).
-Primera variación de la primera realización-
En la siguiente descripción, los mismos caracteres de referencia designan los mismos componentes que los de la primera realización, y la descripción se centra únicamente en la diferencia.
Como se ilustra en la FIG. 9, el conducto de succión (12) tiene una parte de mayor diámetro (12a), una parte de menor diámetro (12b) y una parte de reducción de diámetro (12c). La parte de menor diámetro (12b) está dispuesta aguas abajo de la parte de mayor diámetro (12a) y tiene un diámetro exterior menor que el de la parte de mayor diámetro (12a). El diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro interior del puerto de succión (64). La parte de reducción de diámetro (12c) está dispuesta entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b), y su diámetro exterior se reduce gradualmente.
El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se superpone con el lado aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial. El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está alineado con una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Por tanto, existe un hueco entre la circunferencia exterior del extremo aguas abajo del conducto de succión (12) (la circunferencia exterior de la parte de menor diámetro (12b)) y la periferia interior del extremo aguas arriba del puerto de succión (64). El hueco forma una abertura en forma de anillo cuando se observa en dirección axial. El refrigerante que fluye a través del espacio superior (23), y que contiene gotas de aceite (25), es succionado hacia el interior del puerto de succión (64) a través del hueco existente entre el conducto de succión (12) y el puerto de succión (64).
-Ventajas de la primera variación-
El compresor de espiral (10) de la primera variación está configurado de manera que el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado de forma que queda alineado con la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
En la primera variación, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado de forma que queda alineado con la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Por lo tanto, el aceite que fluye a través del espacio superior (23) puede fluir fácilmente hacia el interior del puerto de succión (64) a través del hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a). Dicho de otro modo, el efecto de succión de una presión dinámica aumenta y, por lo tanto, aumenta la eficiencia, en comparación con el caso en el que el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado dentro del puerto de succión (64).
-Segunda variación de la primera realización-
Como se ilustra en la FIG. 10, el conducto de succión (12) tiene una parte de mayor diámetro (12a), una parte de menor diámetro (12b) y una parte de reducción de diámetro (12c). La parte de menor diámetro (12b) está dispuesta aguas abajo de la parte de mayor diámetro (12a) y tiene un diámetro exterior menor que el de la parte de mayor diámetro (12a). El diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro interior del puerto de succión (64). La parte de reducción de diámetro (12c) está dispuesta entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b), y su diámetro exterior se reduce gradualmente.
El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se superpone con el lado aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial. El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición exterior en la dirección axial, separado de la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Por tanto, existe un hueco entre la circunferencia exterior del extremo aguas abajo del conducto de succión (12) (la circunferencia exterior de la parte de menor diámetro (12b)) y la periferia interior del extremo aguas arriba del puerto de succión (64). El hueco forma una abertura en forma de anillo cuando se observa en dirección axial. Se forma un hueco predeterminado entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a). El refrigerante que fluye a través del espacio superior (23), y que contiene gotas de aceite (25), es succionado hacia el interior del puerto de succión (64) a través del hueco existente entre el conducto de succión (12) y el puerto de succión (64).
-Ventajas de la segunda variación-
El compresor de espiral (10) de la segunda variación está configurado de manera que el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición exterior en la dirección axial, separado de la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
En la segunda variación, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición exterior en la dirección axial, separado de la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Por lo tanto, el aceite que fluye a través del espacio superior (23) puede fluir fácilmente hacia el interior del puerto de succión (64) a través del hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a). Dicho de otro modo, el efecto de succión de una presión dinámica aumenta y, por lo tanto, aumenta la eficiencia, en comparación con el caso en el que el extremo inferior del conducto de succión (12) está situado dentro del puerto de succión (64).
En esta segunda variación, de forma similar a la variación descrita anteriormente de la realización que no pertenece a la presente invención, el hueco H entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a) y el diámetro interior D del conducto de succión (12) se determinan de forma que satisfacen la condición de 0 < H/D < 0,3 en una realización preferida (véase la FIG. 5).
Esto permite que el aceite que fluye a través del espacio interno (23) fluya hacia el interior del puerto de succión (64) de forma eficiente, mejorando de esta manera la eficiencia del compresor.
«Segunda realización»
Se describirá una segunda realización.
Como se ilustra en la FIG. 11, el conducto de succión (12) tiene una parte de mayor diámetro (12a), una parte de menor diámetro (12b) y una parte de reducción de diámetro (12c). La parte de menor diámetro (12b) está dispuesta aguas abajo de la parte de mayor diámetro (12a) y tiene un diámetro exterior menor que el de la parte de mayor diámetro (12a). El diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) es menor que el diámetro interior del puerto de succión (64). La parte de reducción de diámetro (12c) está dispuesta entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b), y su diámetro exterior se reduce gradualmente.
El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) se superpone con el lado aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en dirección axial. El extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición interior con respecto a la superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
Una parte cónica (64a) está conformada en la espiral fija (60) alrededor de una parte periférica del lado aguas arriba del puerto de succión (64). La parte cónica (64a) se ensancha gradualmente hacia el lado aguas arriba del puerto de succión (64).
-Ventajas de la segunda realización-El compresor de espiral (10) de la segunda realización está configurado de manera que una parte cónica (64a) está conformada en la espiral fija (60) alrededor de una parte periférica del lado aguas arriba del puerto de succión (64). En la segunda realización, la anchura de la abertura del puerto de succión (64) es mayor hacia el lado aguas arriba debido a la parte cónica (64a). Esta configuración permite que el aceite fluya fácilmente a lo largo de la parte cónica (64a) y de forma eficiente hacia el interior del puerto de succión (64).
«Otras realizaciones»
Las realizaciones descritas anteriormente pueden modificarse de la siguiente manera.
En la segunda realización, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado dentro del puerto de succión (64) en la configuración en la que la parte cónica (64a) está conformada alrededor de la parte periférica del puerto de succión (64). Sin embargo, la realización no queda limitada a ello.
Por ejemplo, como en la primera variación, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) puede disponerse de forma que quede alineado con la superficie abierta (60a) del puerto de succión (64) en la configuración en la que la parte cónica (64a) está conformada alrededor de la parte periférica del puerto de succión (64). Alternativamente, como en la segunda variación, el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) puede estar situado en una posición exterior en la dirección axial, separado de la superficie abierta (60a) en la que se abre el puerto de succión (64).Aplicabilidad industrial
Tal y como se ha descrito anteriormente, la presente invención es útil para un compresor de espiral.
Descripción de caracteres de referencia
10 Compresor de espiral
12 Conducto de succión
12a Parte de mayor diámetro
12b Parte de menor diámetro
12c Parte de reducción de diámetro
20 Carcasa
23 Espacio superior (espacio interno)
60 Espiral fija
60a Superficie abierta
64 Puerto de succión
64a Parte cónica
70 Espiral móvil

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un compresor de espiral que comprende: una carcasa (20) a la que está conectado un conducto de succión (12); una espiral fija (60) alojada en la carcasa (20); y una espiral móvil (70) que forma una cámara de compresión (S) con la espiral fija (60),
teniendo la carcasa (20) en su interior un espacio interno (23) a través del cual fluye un refrigerante que contiene aceite,
teniendo la espiral fija (60) un puerto de succión (64) que comunica con el espacio interno (23) y con la cámara de compresión (S),
teniendo el conducto de succión (12), en el espacio interno (23), una parte de mayor diámetro (12a), una parte de menor diámetro (12b) dispuesta aguas abajo de la parte de mayor diámetro (12a), y una parte de reducción de diámetro (12c) dispuesta entre la parte de mayor diámetro (12a) y la parte de menor diámetro (12b), teniendo la parte de menor diámetro (12b) un diámetro exterior menor que un diámetro exterior de la parte de mayor diámetro (12a), teniendo la parte de reducción de diámetro (12c) un diámetro exterior que se reduce gradualmente,
teniendo la parte de menor diámetro (12b) un extremo aguas abajo que se superpone con un extremo aguas arriba del puerto de succión (64) cuando se observan en una dirección axial, y
siendo el diámetro exterior de la parte de menor diámetro (12b) menor que el diámetro del extremo aguas arriba del puerto de succión (64).
2. El compresor de espiral de la reivindicación 1, en el que
una parte cónica (64a) está conformada en la espiral fija (60) alrededor de una parte periférica de un lado aguas arriba del puerto de succión (64).
3. El compresor de espiral de la reivindicación 1 o 2, en el que
un extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está alineado con una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
4. El compresor de espiral de la reivindicación 1 o 2, en el que
un extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición exterior en la dirección axial, separado de una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
5. El compresor de espiral de la reivindicación 4, en el que
se satisface la siguiente condición:
0 < H/D < 0.3
en donde H representa un hueco existente entre el extremo aguas abajo del conducto de succión (12) y la superficie abierta (60a), y D representa un diámetro interior del conducto de succión (12).
6. El compresor de espiral de la reivindicación 1 o 2, en el que
un extremo aguas abajo del conducto de succión (12) está situado en una posición interior en una dirección axial con respecto a una superficie abierta (60a) de la espiral fija (60) en la que se abre el puerto de succión (64).
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