ES3033089T3 - Compressor - Google Patents

Compressor

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ES3033089T3
ES3033089T3 ES21833778T ES21833778T ES3033089T3 ES 3033089 T3 ES3033089 T3 ES 3033089T3 ES 21833778 T ES21833778 T ES 21833778T ES 21833778 T ES21833778 T ES 21833778T ES 3033089 T3 ES3033089 T3 ES 3033089T3
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Yousuke Ohnishi
Mikio Kajiwara
Youhei Nishide
Naoto Tomioka
Masaaki Adachi
Daisuke Okamoto
Hitoshi Ueda
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

Los pasos de fluido (24) que se extienden desde un extremo al otro de un estator (21) de un compresor (1), y a través de los cuales fluye el fluido descargado desde un mecanismo de compresión (30), se forman entre una superficie circunferencial exterior del estator (21) y una superficie circunferencial interior de una porción de cuerpo (11), en donde cada paso de fluido (24) incluye una pluralidad de porciones anchas (25) dispuestas en la dirección circunferencial del estator (21), y porciones estrechadas (26) que se forman entre las porciones anchas adyacentes (25) y cuya anchura, en la dirección radial del estator (21), es menor que la de las porciones anchas (25). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Compresor
Campo técnico
La presente descripción se refiere a un compresor.
Antecedentes de la técnica
El compresor descrito en el Documento de Patente 1 incluye una carcasa que tiene una placa de revestimiento cilíndrica, un motor provisto dentro de la carcasa y un elemento de compresión provisto debajo del motor. El motor incluye un núcleo de estator tubular y un rotor provisto dentro del núcleo de estator. Cortes del núcleo que se extienden en la dirección axial del estator se proporcionan en la superficie periférica exterior del núcleo del estator. El gas refrigerante descargado del elemento de compresión pasa a través de los cortes del núcleo y fluye fuera del elemento de compresión hacia el espacio superior dentro de la carcasa.
Lista de menciones
Documento de patente
DOCUMENTO DE PATENTE 1: Publicación de Patente Japonesa Sin Examinar N.° 2009-47161Compendio de la invención
Problema técnico
En el compresor del Documento de Patente 1, el refrigerante se comprime por el funcionamiento del elemento de compresión, y el lubricante en el depósito de aceite en la parte inferior de la carcasa se suministra a cada porción deslizante. El lubricante suministrado a cada porción deslizante se mezcla a continuación con el gas refrigerante descargado en el espacio interior de la carcasa, que a continuación pasa a través de los cortes del núcleo y se enrolla en el espacio superior del motor. El lubricante enrollado regresa a la parte inferior de la carcasa a través de los cortes del núcleo por su propio peso. Cuando la velocidad de flujo del gas refrigerante es alta, el lubricante tiende a salir del compresor junto con el gas refrigerante de la tubería de descarga sin regresar al depósito de aceite. Como resultado, la cantidad de lubricante almacenado en el compresor puede llegar a ser demasiado pequeña. Otros compresores de la técnica anterior se describen en los documentos US 6234768 B1, JP H0865961 A, WO 2015/056364 A1 y EP 1533527 A1.
Un objeto de la presente descripción es reducir el lubricante que sale del compresor.
Solución al problema
Un primer aspecto de la presente descripción resuelve el problema proporcionando un compresor según la materia objeto de la reivindicación 1.
En el primer aspecto, tras la rotación del rotor (22), el fluido que contiene lubricante fluye a través del pasaje (24) de fluido en la dirección de rotación del rotor y se eleva. Las porciones (25) anchas y la porción (26) estrecha en el pasaje (24) de fluido se proporcionan alternativamente en la dirección circunferencial de la superficie periférica exterior del estator (21). Así, el fluido que fluye a través del pasaje (24) de fluido fluye alternativamente a través de las porciones (25) anchas y la porción (26) estrecha. Cada una de las porciones (25) anchas tiene una anchura más grande en la dirección radial del estator (21) que la porción (26) estrecha. Por lo tanto, el gas refrigerante que fluye desde la porción (26) estrecha hacia las porciones (25) anchas se desacelera. En este momento, el lubricante que tiene una gravedad específica mayor que el fluido no puede desacelerarse rápidamente y, por lo tanto, es probable que se separe del fluido. En consecuencia, es probable que el lubricante regrese a la parte inferior de la carcasa (10). Como resultado, se evita sustancialmente que el lubricante fluya fuera del compresor junto con el fluido.
Un segundo aspecto de la presente descripción es una realización del primer aspecto. En el segundo aspecto, se proporciona una porción (45) de unión en la superficie periférica exterior del estator (21) y en contacto con la superficie periférica interior del barril (11) desde un extremo hasta el otro extremo del estator (21).
En el segundo aspecto, el fluido que fluye en la dirección de rotación del rotor (22) a través del pasaje (24) de fluido está bloqueado por la porción (45) de unión.
Un tercer aspecto de la presente descripción es una realización del segundo aspecto. En el tercer aspecto, el pasaje (24) de fluido y la porción (45) de unión están dispuestos alternativamente a lo largo de la dirección circunferencial del estator (21).
En el tercer aspecto, el pasaje (24) de fluido puede proporcionarse entre porciones de la porción (45) de unión adyacentes en la dirección circunferencial del estator (21).
Un cuarto aspecto de la presente descripción es una realización de cualquiera de los aspectos primero a tercero. En el cuarto aspecto, la porción (26) estrecha comprende una primera porción (26a) estrecha y una segunda porción (26b) estrecha dispuestas en orden en una dirección de rotación del rotor (22), y la segunda porción (26b) estrecha tiene un ancho más pequeño en la dirección radial del estator (21) que la primera porción (26a) estrecha.
En el cuarto aspecto, se produce una pérdida de presión en el fluido que contiene lubricante en una cantidad correspondiente a la desaceleración del fluido que fluye desde las porciones (25) anchas a la porción (26) estrecha. Cuanto mayor sea la pérdida de presión del fluido, menor será la eficiencia del compresor. Por lo tanto, la pérdida de presión del fluido puede reducirse estrechando el ancho de la porción (26) estrecha en la dirección radial del estator (21) paso a paso con respecto a la dirección de rotación del rotor (22), en otras palabras, la dirección del flujo de fluido. Como resultado, se reduce la disminución en la eficiencia del compresor.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista en sección longitudinal de un compresor según una realización.
La FIG. 2 ilustra un motor eléctrico visto desde arriba.
La FIG. 3 es una vista en planta de un pistón.
La FIG. 4 ilustra el funcionamiento de un mecanismo de compresión.
La FIG. 5 es un diagrama que ilustra flujos de un gas refrigerante y lubricante en el compresor.
La FIG. 6 es un diagrama que ilustra los flujos de un gas refrigerante y lubricante en un pasaje de fluido.
Descripción de las realizaciones
Se describirán en detalles realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos. Téngase en cuenta que la siguiente descripción de realizaciones es meramente un ejemplo y no pretende limitar el alcance, las aplicaciones o el uso de la presente invención.
“Realización”
Un compresor (1) de la presente realización es un compresor giratorio. El compresor (1) está conectado a un circuito de refrigerante (no mostrado) que hace circular un refrigerante para realizar un ciclo de refrigeración, comprimiendo así el refrigerante. Como se ilustra en las FIGS. 1 y 2, el compresor (1) incluye una carcasa (10), un motor (20) eléctrico y un mecanismo (30) de compresión. El motor (20) eléctrico y el mecanismo (30) de compresión están alojados en la carcasa (10). El compresor (1) está configurado como un llamado compresor en forma de cúpula de alta presión donde el refrigerante comprimido en el mecanismo (30) de compresión se descarga en el espacio (S) interior de la carcasa (10) y la presión dentro del espacio (S) interior se vuelve alta. El refrigerante es un fluido de la presente descripción.
La carcasa (10) es un recipiente cerrado. La carcasa (10) incluye un barril (11) cilíndrico que se extiende en la dirección de arriba hacia abajo, una placa (12) de extremo superior que cierra un extremo superior del barril (11), una placa (13) de extremo inferior que cierra un extremo inferior del barril (11). La placa (12) de extremo superior y la placa de extremo inferior están formadas para ser gruesas. El barril (11) tiene, en su porción inferior, una tubería (14) de succión. La placa (12) de extremo superior tiene una tubería (15) de descarga y un terminal (16) para suministrar energía eléctrica al motor (20) eléctrico. La carcasa (10) tiene, en su parte inferior, un depósito (17) de aceite. El depósito (17) de aceite almacena lubricante para lubricar los componentes deslizantes dentro del mecanismo (30) de compresión. En sustancialmente la mitad de la superficie periférica interior del barril (11), se fija una placa (44) de montaje. La placa (44) de montaje es un miembro en forma de disco. Se proporciona un pasaje de aceite a través del cual pasa el lubricante en una porción de un borde exterior de la placa (44) de montaje. El lubricante suministrado a los componentes deslizantes pasa a través del pasaje de aceite y se almacena de nuevo en el depósito (17) de aceite.
El motor (20) eléctrico está alojado en la carcasa (10). El motor (20) eléctrico acciona el mecanismo (30) de compresión. El motor (20) eléctrico está dispuesto por encima de la placa (44) de montaje dentro del motor (20) eléctrico. El espacio (S) interior está dividido en un primer espacio (S1) interior en una porción inferior del motor (20) eléctrico y un segundo espacio (S2) interior en una porción superior del motor (20) eléctrico. El motor (20) eléctrico tiene un estator (21) tubular a lo largo de la superficie periférica interna del barril (11) y un rotor (22) dispuesto dentro del estator (21).
El estator (21) tiene un núcleo (21a) de estator y una bobina de estator (no mostrada). El núcleo (21a) de estator es un miembro sustancialmente tubular. El núcleo (21a) del estator incluye un único yugo (27) trasero y una pluralidad de dientes (28). El yugo (27) trasero) es una porción periférica exterior del núcleo (21a) del estator, y es anular cuando se ve en planta. Los dientes (28) se extienden radialmente hacia dentro desde la superficie periférica interior del yugo (27) trasero. Los dientes (28) están dispuestos a pasos predeterminados en la dirección circunferencial del núcleo (21a) del estator. Se proporcionan ranuras (29) para alojar la bobina del estator (no mostrada) entre los dientes (28) circunferencialmente adyacentes. En el núcleo (21a) del estator de la presente descripción, se proporcionan nueve ranuras (29), incluyendo una primera ranura (29a) a una novena ranura (29i), en el sentido de las agujas del reloj cuando el núcleo (21a) del estator se ve desde arriba.
Los cortes (23) del núcleo se proporcionan en la superficie periférica exterior del núcleo (21a) del estator. Específicamente, los cortes (23) del núcleo se proporcionan a lo largo de la dirección axial del núcleo (21a) del estator. Específicamente, los cortes (23) del núcleo se forman cada uno en una forma de ranura rebajada hacia adentro en la dirección radial del núcleo (21a) del estator entre las ranuras (29) adyacentes en la dirección circunferencial. Cada corte (23) del núcleo se extiende a lo largo de la dirección axial del núcleo (21a) del estator desde el extremo inferior hasta el extremo superior del núcleo (21 a) del estator.
Se proporcionan pasajes (24) de fluido entre la superficie periférica exterior del núcleo (21a) del estator y la superficie periférica interior del barril (11). Cada pasaje (24) de fluido se extiende desde un extremo hasta el otro extremo del estator (21). Un fluido descargado desde el mecanismo (30) de compresión fluye a través del pasaje (24) de fluido. El pasaje (24) de fluido se describirá en detalle más tarde.
El mecanismo (30) de compresión está alojado en la carcasa (10). El mecanismo (30) de compresión comprime un fluido aspirado y descarga el fluido comprimido en el espacio (S) interior de la carcasa (10). Específicamente, el mecanismo (30) de compresión está dispuesto en la superficie inferior de la placa (44) de montaje y está sujeto con la placa (44) de montaje y un perno (73). El mecanismo (30) de compresión incluye un eje (31) de accionamiento, un primer cilindro (34a), un segundo cilindro (34b), un cabezal (41) delantero, una placa (42) intermedia, un cabezal (43) trasero, un primer pistón (35a) y un segundo pistón (35b).
El eje (31) de accionamiento está dispuesto para extenderse en la dirección de arriba a abajo en la carcasa (10). Una porción superior del eje (31) de accionamiento está conectada a un rotor (22) del motor (20) eléctrico. Una porción inferior del eje (31) de accionamiento incluye, en orden de arriba a abajo, una porción (31 a) de eje superior, una primera porción (32a) excéntrica, una porción (31b) de eje intermedio, una segunda porción (32b) excéntrica y una porción (31c) de eje inferior. La primera porción (32a) excéntrica y la segunda porción (32b) excéntrica son excéntricas con el centro de eje del eje (31) de accionamiento de modo que la diferencia de fase de rotación sea de 180 grados entre sí. La primera porción (32a) excéntrica y la segunda porción (32b) excéntrica están provistas para tener diámetros más grandes que la porción (31a) de eje superior, la porción (31b) de eje intermedio y la porción (31c) de eje inferior.
Una bomba (61) de aceite está fijada al extremo inferior del eje (31) de accionamiento. La bomba (61) de aceite aspira lubricante en el depósito (17) de aceite. En el interior del eje (31) de accionamiento se dispone un pasaje (62) de suministro de aceite. El pasaje (62) de suministro de aceite es un pasaje a través del cual fluye el lubricante succionado por la bomba (61) de aceite. El pasaje (62) de suministro de aceite incluye una trayectoria (62a) principal de suministro de aceite y una pluralidad de aberturas (62b) de suministro de aceite. La trayectoria (62a) principal de suministro de aceite se extiende en la dirección de arriba a abajo, y el extremo inferior de la trayectoria (62a) principal de suministro de aceite se comunica con la bomba (61) de aceite. Las aberturas (62b) de suministro de aceite se extienden radialmente hacia fuera en el centro de la trayectoria (62a) principal de suministro de aceite, y los extremos periféricos exteriores de las aberturas (62b) de suministro de aceite están abiertos a la superficie lateral del eje (31) de accionamiento. Con esta configuración, el lubricante en el depósito (17) de aceite se suministra a las porciones deslizantes del eje (31) de accionamiento y los pistones (35a, 35b).
Como se muestra en la FIG. 3, el primer cilindro (34a) y el segundo cilindro (34b) tienen cada uno una forma sustancialmente cilíndrica. El eje del primer cilindro (34a) y el eje del segundo cilindro (34b) se extienden en la dirección de arriba a abajo. El segundo cilindro (34b) está dispuesto debajo del primer cilindro (34a). La primera porción (32a) excéntrica del eje (31) de accionamiento se inserta en el primer cilindro (34a), y la segunda porción (32b) excéntrica del eje (31) de accionamiento se inserta en el segundo cilindro (34b).
El primer pistón (35a) está alojado en el primer cilindro (34a). El primer pistón (35a) está configurado para deslizarse tanto hacia un cabezal (41) delantero superior como hacia una placa (42) intermedia inferior. El primer pistón (35a) incluye un primer cuerpo (36a) de pistón y una primera cuchilla (37a).
El primer cuerpo (36a) de pistón está formado en una forma anular. Específicamente, el primer cuerpo (36a) de pistón está formado en una forma cilíndrica ligeramente gruesa. La primera porción (32a) excéntrica del eje (31) de accionamiento se inserta de forma deslizable en el primer cuerpo (36a) de pistón. El primer cuerpo (36a) de pistón está configurado para girar a lo largo de la superficie periférica interior del primer cilindro (34a) cuando gira el eje (31) de accionamiento. Se proporciona una primera cámara (50a) de compresión entre el primer cuerpo (36a) de pistón y el primer cilindro (34a).
La primera cuchilla (37a) es integral con el primer cuerpo (36a) de pistón. La primera cuchilla (37a) sobresale radialmente hacia fuera desde la superficie periférica exterior del primer cuerpo (36a) de pistón. La primera cuchilla (37a) está intercalada entre un par de primeros casquillos (54a, 54b) oscilantes proporcionados en una primera ranura (53a) de casquillo que se extiende radialmente hacia fuera desde la superficie periférica interior del primer cilindro (34a). La primera cuchilla (37a) está configurada para restringir la rotación del primer cuerpo (36a) de pistón cuando gira el primer cuerpo (36a) de pistón. La primera cuchilla (37a) divide la primera cámara (50a) de compresión en una primera cámara (51 a) de baja presión y una primera cámara (52a) de alta presión.
El primer cilindro (34a) tiene un primer puerto (55a) de succión que penetra en la dirección radial del primer cilindro (34a). El extremo periférico interior del primer puerto (55a) de succión se comunica con la primera cámara (51a) de baja presión, y el extremo periférico exterior del primer puerto (55a) de succión está conectado a una primera tubería (14a) de aspiración.
El segundo pistón (35b) está alojado en el segundo cilindro (34b) y está configurado para deslizarse tanto hacia la placa (42) intermedia superior como hacia el cabezal (43) trasero inferior. Como se muestra en la FIG. 2, el segundo pistón (35b) y el primer pistón (35a) tienen la misma configuración. Específicamente, el segundo pistón (35b) tiene un segundo cuerpo (36b) de pistón y una segunda cuchilla (37b).
El segundo cuerpo (36b) de pistón está formado en una forma anular. Específicamente, el segundo cuerpo (36b) de pistón se forma en una forma cilíndrica ligeramente gruesa. La segunda porción (32b) excéntrica del eje (31) de accionamiento se inserta de forma deslizable en el segundo cuerpo (36b) de pistón. El segundo cuerpo (36b) de pistón está configurado para girar a lo largo de la superficie periférica interior del segundo cilindro (34b) cuando gira el eje (31) de accionamiento. Se proporciona una segunda cámara (50b) de compresión entre el segundo cuerpo (36b) de pistón y el segundo cilindro (34b).
La segunda cuchilla (37b) es integral con el segundo cuerpo (36b) de pistón. La segunda cuchilla (37b) sobresale radialmente hacia fuera desde la superficie periférica exterior del segundo cuerpo (36b) de pistón. La segunda cuchilla (37b) está intercalada entre un par de segundos casquillos (54c, 54d) oscilantes proporcionados en una segunda ranura (53b) de casquillo que se extiende radialmente hacia fuera desde la superficie periférica interior del segundo cilindro (34b). La segunda cuchilla (37b) está configurada para restringir la rotación del segundo cuerpo (36b) de pistón cuando el segundo cuerpo (36b) de pistón gira. La segunda cuchilla (37b) divide la segunda cámara (50b) de compresión en una segunda cámara (51b) de baja presión y una segunda cámara (52b) de alta presión.
El segundo cilindro (34b) tiene un segundo puerto (55b) de succión que penetra en la dirección radial del segundo cilindro (34b). El extremo periférico interior del segundo puerto (55b) de succión se comunica con la segunda cámara (51b) de baja presión, y el extremo periférico exterior del segundo puerto (55b) de succión está conectado a una segunda tubería (14b) de succión.
El cabezal (41) delantero está sujeto al extremo superior de un cilindro (34) con un perno (73). El cabezal (41) delantero cierra el extremo superior del cilindro (34). Este cabezal (41) delantero tiene un cojinete (41a) superior y una primera válvula (41 i) de descarga. El cojinete (41 a) superior tiene una forma cilíndrica. El cojinete (41 a) superior soporta de forma giratoria la porción (31a) de eje superior del eje (31) de accionamiento. La primera válvula (41 i) de descarga es una válvula provista en un puerto de descarga (no mostrado) que permite que la primera cámara (52a) de alta presión y la primera cámara (R1) del silenciador que se describirán más adelante se comuniquen entre sí. La primera válvula (41 i) de descarga está configurada para abrirse cuando la presión del refrigerante en la primera cámara (52a) de alta presión alcanza un valor predeterminado o superior.
Un silenciador (71) delantero está fijado al cabezal (41) delantero. El silenciador (71) delantero se proporciona para cubrir la primera válvula (41 i) de descarga. La primera cámara (R1) del silenciador se proporciona entre el silenciador (71) delantero y el cabezal (41) delantero. La primera cámara (R1) del silenciador se comunica con la primera cámara (52a) de alta presión y la segunda cámara (52b) de alta presión. El silenciador (71) delantero tiene un orificio de comunicación (no mostrado) que permite que la primera cámara (R1) del silenciador y el primer espacio (S1) interior se comuniquen entre sí.
La placa (42) intermedia está fijada al extremo inferior del primer cilindro (34a) y al extremo superior del segundo cilindro (34b) para cerrar el extremo inferior del primer cilindro (34a) y el extremo superior del segundo cilindro (34b). La porción (31b) de eje intermedio del eje (31) de accionamiento se inserta en la placa (42) intermedia.
El cabezal (43) trasero está sujeto al extremo inferior del cilindro (34) con un perno (no mostrado). El cabezal (43) trasero cierra el extremo inferior del cilindro (34). El cabezal (43) trasero tiene un cojinete (43a) inferior y una segunda válvula (43d) de descarga. El cojinete (43a) inferior tiene una forma cilíndrica. El cojinete (43a) inferior soporta de forma giratoria la porción (31c) de eje inferior del eje (31) de accionamiento. La segunda válvula (43d) de descarga es una válvula provista en un puerto de descarga (no mostrado) que permite que la segunda cámara (52b) de alta presión y una segunda cámara (R2) del silenciador se comuniquen entre sí. La segunda válvula (43d) de descarga está configurada para abrirse cuando la presión del refrigerante en la segunda cámara (52b) de alta presión alcanza un valor predeterminado o superior.
Un silenciador (72) trasero está fijado al cabezal (43) trasero. El silenciador (72) trasero se proporciona para cubrir la segunda válvula (43d) de descarga. La segunda cámara (R2) del silenciador se proporciona entre el cabezal (43) trasero y el silenciador (72) trasero. La segunda cámara (R2) del silenciador se comunica con la primera cámara (R1) del silenciador a través de un pasaje de comunicación (no mostrado).
-Pasaje de fluido-
Como se muestra en la FIG. 2, los pasajes (24) de fluido se proporcionan entre la superficie periférica exterior del núcleo (21a) del estator y la superficie periférica interior del barril (11). El pasaje (24) de fluido se describirá en detalle a continuación.
Las porciones (45) de unión se proporcionan en la superficie periférica exterior del núcleo (21 a) del estator. Las porciones (45) de unión están en contacto con la superficie periférica interior del barril (11) y se unen al barril (11) por soldadura. El núcleo (21 a) del estator de la presente descripción está provisto de tres porciones (45) de unión (una primera porción (45a) de unión a una tercera porción (45c) de unión. Cada porción (45) de unión se extiende desde un extremo hasta el otro extremo del núcleo (21a) del estator.
Tres porciones (45) de unión están dispuestas a intervalos aproximadamente iguales en la dirección circunferencial del núcleo (21a) del estator. Estrictamente hablando, entre la primera ranura (29a) a la novena ranura (29i) dispuesta en el sentido de las agujas del reloj, la primera porción (45a) de unión es una porción de la superficie periférica exterior del núcleo (21 a) del estator en el exterior de la primera porción (45a) de unión. La segunda porción (45b) de unión es una porción de la superficie periférica exterior del núcleo (21a) del estator en el exterior de la cuarta ranura (29d). La tercera porción (45c) de unión es una porción de la superficie periférica exterior del núcleo (21a) del estator en el exterior de la séptima ranura (29g).
Los pasajes (24) de fluido y las porciones (45) de unión están dispuestos alternativamente a lo largo de la dirección circunferencial del núcleo (21a) del estator. Estrictamente hablando, el compresor (1) de la presente descripción está provisto de tres pasajes de fluido (un primer pasaje (24a) de fluido a un tercer pasaje (24c) de fluido). El primer pasaje (24a) de fluido se proporciona entre la primera porción (45a) de unión y la segunda porción (45b) de unión. El segundo pasaje (24b) de fluido se proporciona entre la segunda porción (45b) de unión y la tercera porción (45c) de unión. Los terceros (24c) pasajes de fluido se proporcionan entre la tercera porción (45c) de unión y la primera porción (45a) de unión. Cada uno de los pasajes de fluido (24a a 24c) tiene la misma forma.
Específicamente, cada pasaje (24) de fluido tiene tres porciones (25) anchas y dos porciones (26) estrechas. Las porciones (25) anchas son espacios entre los respectivos cortes (23) del núcleo y la superficie periférica interior del barril (11) orientada hacia los cortes de núcleo.
Las porciones (26) estrechas son espacios entre la superficie periférica interior del barril (11) y las porciones de la superficie periférica exterior del núcleo (21a) del estator en los exteriores de las ranuras respectivas (29), excepto la primera ranura (29a), la cuarta ranura (29d) y la séptima ranura (29g). Cada porción (26) estrecha se proporciona entre porciones (25) anchas adyacentes. Con esta configuración, las porciones (25) anchas y las porciones (26) estrechas están dispuestas alternativamente a lo largo de la dirección circunferencial del núcleo (21a) del estator.
Las dos porciones (26) estrechas se proporcionan de modo que la porción (26) estrecha delantera en la dirección de rotación del rotor (22) tenga una anchura menor en la dirección radial del estator (21). Específicamente, una de las dos porciones (26) estrechas se denomina primera porción (26a) estrecha, y la otra se denomina segunda porción (26b) estrecha. La segunda porción (26b) estrecha está ubicada hacia adelante de la primera porción (26a) estrecha en el sentido de las agujas del reloj cuando el motor (20) eléctrico se ve desde arriba. El rotor (22) de la presente descripción gira en el sentido de las agujas del reloj cuando el motor (20) eléctrico se ve desde arriba. De este modo, el ancho D2 de la segunda porción (26b) estrecha en dirección radial es menor que el ancho D1 de la primera porción (26a) estrecha en dirección radial.
Por ejemplo, en el primer pasaje (24a) de fluido, la primera porción (26a) estrecha se proporciona entre la superficie exterior de la segunda ranura (29b) y la superficie periférica interior del barril (11). La segunda porción (26b) estrecha se proporciona entre la superficie exterior de la tercera ranura (29c) y la superficie periférica interior del barril (11).
El ancho D1 de la primera porción (26a) estrecha en la dirección radial es menor que el ancho D3 de cada una de las porciones (25) anchas en la dirección radial. Estrictamente hablando, el mayor ancho D3 entre los anchos de las porciones (25) anchas en la dirección radial es mayor que el ancho D1 de la primera porción (26a) estrecha en la dirección radial.
Como se describió anteriormente, en cada pasaje (24) de fluido, la porción (25) ancha, la primera porción (26a) estrecha, la porción (25) ancha, la segunda porción (26b) estrecha y la porción (25) ancha se forman en el sentido de las agujas del reloj. El segundo pasaje (24b) de fluido y el tercer pasaje (24c) de fluido tienen cada uno la misma configuración que el primer pasaje (24a) de fluido.
-Operación-
Como se muestra en la FIG. 4, en el compresor (1), cuando el motor (20) eléctrico se activa para girar el rotor (22), el eje (31) de accionamiento gira, y dos porciones (32a, 32b) excéntricas giran excéntricamente mientras se mantiene una diferencia de fase de rotación de 180 grados. Con la rotación excéntrica de las porciones (32a, 32b) excéntricas, dos pistones (34a, 35b) giran a lo largo de las superficies periféricas internas de los cilindros (34a, 34b) mientras restringen la rotación de dos pistones (34a, 35b).
A continuación, se describirá una carrera de succión para succionar el refrigerante hacia la primera cámara (50a) de compresión. Cuando el eje (31) de accionamiento gira ligeramente desde el estado (el estado de (A) en la FIG. 4) del ángulo de rotación de 0°, una porción de contacto entre el primer pistón (35a) y el primer cilindro (34a) pasa por el extremo periférico interior del primer puerto (55a) de succión. En este momento, se inicia la succión del refrigerante hacia la primera cámara (51a) de baja presión.
El refrigerante es aspirado a través de la primera tubería (14a) de aspiración a través del primer puerto (55a) de succión. Con el aumento del ángulo de rotación del eje (31) de accionamiento, la capacidad de la primera cámara (51a) de baja presión aumenta, aumentando de este modo la cantidad de refrigerante succionado en la primera cámara (51 a) de baja presión (los estados mostrados en (B) a (H) de la FIG.4). La carrera de succión para el refrigerante continúa hasta que el ángulo de rotación del eje (31) de accionamiento alcanza los 360°, y a partir de entonces cambia a la carrera de descarga. La carrera de succión para el refrigerante en la segunda cámara (50b) de compresión es la misma que la carrera de succión en la primera cámara (50a) de compresión.
A continuación, se describirá la carrera de descarga de la compresión del refrigerante en la primera cámara (50a) de compresión y la descarga del refrigerante comprimido. Cuando el eje (31) de accionamiento gira ligeramente desde el estado (el estado de (A) en la FIG.4) del ángulo de rotación de 0°, una porción de contacto entre el primer pistón (35a) y el primer cilindro (34a) pasa nuevamente por el extremo periférico interior del primer puerto (55a) de succión. En este momento, se completa el confinamiento del refrigerante en la primera cámara (51a) de baja presión.
La primera cámara (51a) de baja presión en conexión con el primer puerto (55a) de succión se cambia a la primera cámara (52a) de alta presión en conexión solo con el puerto de descarga (no mostrado). A partir de este estado, se inicia la compresión del refrigerante en la primera cámara (52a) de alta presión. Con el aumento en el ángulo de rotación del eje (31) de accionamiento, la capacidad de la primera cámara (52a) de alta presión disminuye, y la presión en la primera cámara (52a) de alta presión aumenta. Cuando la presión en la primera cámara (52a) de alta presión alcanza una presión predeterminada o más, la válvula (41 d) de descarga está abierta. En este momento, el refrigerante en la primera cámara (52a) de alta presión se descarga en la primera cámara (R1) del silenciador a través del puerto de descarga (no se muestra). También en la segunda cámara (50b) de compresión, se realiza la misma carrera de descarga que en la primera cámara (50a) de compresión. El refrigerante en la segunda cámara (52b) de alta presión se descarga en la segunda cámara (R2) del silenciador a través del puerto de descarga (no se muestra). El refrigerante descargado en la segunda cámara (R2) del silenciador pasa a través de un pasaje de comunicación (no mostrado) y se fusiona con el refrigerante en la primera cámara (R1) del silenciador.
El refrigerante en la primera cámara (R1) del silenciador se descarga en el primer espacio (S1) interior. El refrigerante pasa a través de los cortes (23) del núcleo y los espacios entre el estator (21) y el rotor (22), y fluye hacia el segundo espacio (S2) interior. El refrigerante gaseoso que ha fluido hacia el segundo espacio (S2) interior se descarga fuera del compresor (1) a través de la tubería (15) de descarga. La carrera de descarga para el refrigerante continúa hasta que el ángulo de rotación del eje (31) de accionamiento alcanza los 360°, y a partir de entonces cambia a la carrera de succión.
Como se describió anteriormente, en el compresor (1), en cada cámara (50a, 50b) de compresión, la carrera de succión y la carrera de descarga se realizan alternativamente, por lo que la operación de compresión del refrigerante se realiza continuamente.
-Flujo de gas refrigerante-
Como se describió anteriormente, el refrigerante que se ha comprimido en el mecanismo (30a, 30b) de compresión se descarga desde la primera cámara (R1) del silenciador al espacio (S1) interior. Por lo tanto, la presión del lubricante almacenado en el depósito (17) de aceite de la carcasa (10) es sustancialmente idéntica a la presión del refrigerante de alta presión descargado desde el mecanismo (30) de compresión al espacio (S1) interior de la carcasa (10).
El lubricante de alta presión en el depósito (17) de aceite pasa a través del pasaje (62) de suministro de aceite del eje (31) de accionamiento y se suministra al mecanismo (30) de compresión. El lubricante a alta presión que se ha suministrado al mecanismo (30) de compresión fluye hacia un espacio entre la porción (31a) de eje superior y el eje (31) de accionamiento, el espacio entre la porción (31c) de eje inferior y el eje (31) de accionamiento, un espacio entre la primera porción (32a) excéntrica y el primer pistón (35a), y un espacio entre la segunda porción (32b) excéntrica y el segundo pistón (35b). El lubricante de alta presión que se ha suministrado al mecanismo (30) de compresión también fluye hacia un espacio entre la superficie de extremo superior del primer pistón (35a) y el cabezal (41) delantero y un espacio entre la superficie de extremo inferior del segundo pistón (35b) y el cabezal (43) trasero.
Como se muestra en la FIGS. 5 y 6, parte del aceite que se ha suministrado al mecanismo (30) de compresión se mezcla con el gas refrigerante que se ha descargado en el primer espacio interior (S1), y a continuación fluye hacia cada pasaje (24) de fluido. Las flechas sólidas en la FIG. 5 indican el flujo del lubricante, y las flechas punteadas indican el flujo del gas refrigerante. Las flechas en la FIG. 6 muestran los flujos del lubricante y el gas refrigerante. El rotor (22) gira en el sentido de las agujas del reloj. Por lo tanto, el gas refrigerante que ha fluido hacia los pasajes (24) de fluido se eleva mientras fluye en el sentido de las agujas del reloj a través de los pasajes (24) de fluido. Específicamente, el gas refrigerante se eleva en los pasajes (24) de fluido mientras fluye a través de la porción (25) ancha, la primera porción (26a) estrecha, la porción (25) ancha, la segunda porción (26b) estrecha y la porción (25) ancha en este orden. El gas refrigerante que se ha elevado en los pasajes (24) de fluido fluye hacia el segundo espacio (S2) interior y fluye fuera del compresor (1) a través de la tubería (15) de descarga.
-Problema del retorno de aceite-
El lubricante que ha suministrado a cada porción deslizante del mecanismo de compresión fluye desde el primer espacio (S1) interior al segundo espacio (S2) interior a través de los cortes (23) del núcleo, el núcleo (21 a) del estator y el rotor (22), junto con el gas refrigerante descargado desde el mecanismo de compresión al primer espacio (S1) interior. En este caso, el lubricante que ha sido enrollado por el gas refrigerante y que ha fluido hacia el segundo espacio (S2) interior cae a través de los cortes (23) del núcleo debido a su propio peso y se almacena en el depósito (17) de aceite. Sin embargo, cuando el gas refrigerante fluye a una alta velocidad de flujo, el lubricante es enrollado por el gas refrigerante y es menos probable que regrese al depósito (17) de aceite. Por lo tanto, parte del lubricante tiende a fluir fuera del compresor a través de la tubería de descarga junto con el gas refrigerante. Cuando el lubricante sale del compresor (1), la cantidad de lubricante almacenado en el compresor (1) puede llegar a ser demasiado pequeña.
<Efecto de reducir la cantidad de lubricante que fluye hacia fuera>
Para resolver el problema, en el compresor (1) de la presente realización, los pasajes (24) de fluido, cada uno de los cuales se extiende desde un extremo hasta el otro extremo del estator (21) y a través del cual pasa el fluido descargado desde el mecanismo (30) de compresión, se proporcionan entre la superficie periférica exterior del estator (21) y la superficie periférica interior del barril (11). Cada pasaje (24) de fluido incluye una pluralidad de porciones (25) anchas dispuestas en la dirección circunferencial del estator (21) y porciones (26) estrechas que se proporcionan entre porciones (25) anchas adyacentes y cada una tiene una anchura en la dirección radial del estator (21) más pequeña que las de las porciones (25) anchas.
Como se muestra en la FIG. 6, cuando el rotor (22) gira, el gas refrigerante que contiene el lubricante fluye alternativamente a través de las porciones (25) anchas y las porciones (26) estrechas de cada pasaje (24) de fluido a lo largo de la superficie periférica exterior del estator (21). Cada porción (26) estrecha tiene un ancho menor en la dirección radial del estator (21) que cada porción (25) ancha. Por lo tanto, cuando el gas refrigerante fluye a través de la porción (25) ancha hacia las porciones (26) estrechas, la velocidad de flujo del gas refrigerante aumenta. Cuando el gas refrigerante fluye a través de las porciones (26) estrechas hacia las porciones (25) anchas, la velocidad de flujo del gas refrigerante disminuye. En comparación con el gas refrigerante que fluye desde las porciones (26) estrechas a las porciones (25) anchas y a continuación desacelera, el lubricante que tiene una gravedad específica mayor que el gas refrigerante no puede desacelerar rápidamente y, por lo tanto, se separa fácilmente del gas refrigerante. El gas refrigerante separado choca con las superficies de pared o similares de los cortes (23) del núcleo, cae a lo largo de las superficies periféricas internas de los cortes (23) del núcleo y el barril (11), y regresa fácilmente al depósito (17) de aceite. Esto puede reducir la cantidad de lubricante que no regresa al depósito (17) de aceite, sino que se enrolla nuevamente en el espacio (S) interior por el gas refrigerante, y reducir aún más la cantidad de lubricante que sale del compresor (1) junto con el gas refrigerante.
Además, las porciones (25) anchas y las porciones (26) estrechas se proporcionan alternativamente en la dirección circunferencial del estator (21). Por lo tanto, el gas refrigerante que fluye a través de los pasajes (24) de fluido aceleró y desaceleró repetidamente. Esto puede promover de forma fiable la separación del lubricante del gas refrigerante.
En el compresor (1) de la presente realización, en la superficie periférica exterior del estator (21), se proporcionan porciones (45) de unión que se extienden desde un extremo hasta el otro extremo del estator (21) y en contacto con la superficie periférica interior del barril (11). Las porciones (45) de unión están en contacto con la superficie periférica interior del barril (11). Por lo tanto, el flujo del gas refrigerante a través de los pasajes (24) de fluido está bloqueado. Esto hace que el gas refrigerante que fluye en la dirección circunferencial del estator (21) colisione con los cortes (23) del núcleo adyacentes a las porciones (45) de unión, de modo que el lubricante contenido en el gas refrigerante se adhiere a la superficie de la pared y se separa fácilmente del gas refrigerante.
En el compresor (1) de la presente realización, los pasajes (24) de fluido y las porciones (45) de unión están dispuestos alternativamente a lo largo de la dirección circunferencial del estator (21). Con esta configuración, el pasaje (24) de fluido puede proporcionarse entre porciones de la porción (45) de unión adyacentes en la dirección circunferencial del estator (21). Como se describió anteriormente, se proporciona una pluralidad de pasajes (24) de fluido en la dirección circunferencial del núcleo (21 a) del estator. Por lo tanto, el gas refrigerante que fluye hacia los pasajes (24) de fluido puede fluir relativamente rápido hacia el segundo espacio (S2) interior.
En el compresor (1) de la presente realización, cada uno de los pasajes (24) de fluido tiene dos o más porciones (26) estrechas, y las dos o más porciones (26) estrechas se proporcionan de modo que la porción (26) estrecha delantera en la dirección de rotación del rotor (22) tiene un ancho más pequeño en la dirección radial del estator (21). Se produce una pérdida de presión en el gas refrigerante que contiene lubricante en una cantidad correspondiente a la desaceleración del gas refrigerante que fluye desde las porciones (25) anchas a la porción (26) estrecha. Por ejemplo, si todas las porciones (26) estrechas están diseñadas para ser relativamente estrechas, la pérdida de presión del gas refrigerante aumenta. Del gas refrigerante que fluye circunferencialmente a través del pasaje (24) de fluido, el gas refrigerante aguas arriba contiene gotas de aceite relativamente grandes. Cuanto más grandes sean las gotas de aceite en el gas refrigerante, más probable es que se separen del gas refrigerante, incluso si la diferencia de velocidad entre el gas refrigerante y el lubricante es relativamente pequeña cuando fluyen de las porciones (25) anchas a las porciones (26) estrechas. Los anchos de las porciones (26) estrechas en la dirección radial, en un lado aguas arriba (delantero) de la dirección de rotación del rotor (22) (en otras palabras, la dirección donde fluye el gas refrigerante) están diseñados para ser relativamente más grandes. Esto permite una reducción en la pérdida de presión del gas refrigerante. Las gotas de aceite contenidas en el gas refrigerante que fluye en la dirección de rotación del rotor (22) se vuelven más pequeñas a medida que fluyen desde las porciones (26) estrechas a las porciones (25) anchas. Por lo tanto, al estrechar los anchos de las porciones (26) estrechas en la dirección radial del estator (21) paso a paso, el lubricante se separa fácilmente del gas refrigerante y se puede reducir la pérdida de presión producida en el gas refrigerante. Como resultado, se reduce una disminución en la eficiencia del compresor debido al aumento en la pérdida de presión del gas refrigerante, y se puede reducir la reducción en la eficiencia del compresor.
<<Otras Realizaciones»
La realización anterior puede modificarse del modo siguiente.
El número de porciones (45) de unión no se limita a tres. El número de porciones (45) de unión proporcionadas en la superficie periférica exterior del núcleo (21a) del estator puede ser dos o menos, o cuatro o más. Las porciones (45) de unión no tienen que estar dispuestas a intervalos iguales en la dirección circunferencial del núcleo (21a) del estator.
Las porciones (45) de unión pueden proporcionarse solo en una porción de un extremo al otro extremo del núcleo (21a) del estator.
Las porciones (45) de unión no tienen que ser partes de la superficie periférica exterior del núcleo (21a) del estator. Las porciones (45) de unión pueden ser miembros proporcionados por separado.
El número de pasajes (24) de fluido no se limita a tres. El número de pasajes (24) de fluido puede ser uno, dos o más, o cuatro o más.
El número de porciones (25) anchas y porciones (26) estrechas proporcionadas en cada pasaje (24) de fluido no está limitado. En el pasaje (24) de fluido, la porción (25) ancha y la porción (26) estrecha pueden ser adyacentes entre sí en la dirección de rotación del rotor (22).
Cuando se proporcionan tres o más porciones (26) estrechas dentro del pasaje (24) de fluido, solo se pueden proporcionar algunas de las porciones (26) estrechas de tal manera que, cuanto más adelante esté la porción (26) estrecha en la dirección de rotación del rotor, más estrecha será su anchura en la dirección radial del estator (21). Todas las porciones (26) estrechas pueden tener el mismo ancho en la dirección radial del estator (21).
La superficie periférica exterior del núcleo (21 a) del estator que forma las porciones (26) estrechas no tiene que formarse a lo largo de la superficie periférica interior del barril (11). Por ejemplo, la superficie periférica exterior puede estar formada para estar inclinada cuando el núcleo (21 a) del estator se ve desde arriba, o puede estar formada en forma de onda.
El mecanismo de compresión del compresor (1) puede ser un mecanismo de compresión de un solo cilindro que incluye un par de cilindros y un pistón.
El compresor (1) puede ser un compresor de espiral.
En el pasaje (24) de fluido, las porciones estrechas adyacentes (26, 26) pueden tener diferentes anchuras en la dirección radial del estator (21). Por ejemplo, se puede proporcionar una pluralidad de porciones (26, 26,..., 26) estrechas de modo que sus anchuras en la dirección radial del estator (21) aumenten hacia la dirección de rotación del rotor (22). Específicamente, la segunda porción (26b) estrecha puede tener una anchura mayor en la dirección radial del estator (21) que la primera porción (26a) estrecha.
La anchura de cada porción (26) estrecha en la dirección radial del estator (21) puede ser lo suficientemente ancha como para permitir que el refrigerante circule a través de la porción (26) estrecha cuando el rotor (22) gira. Por ejemplo, el ancho de la porción (26) estrecha en la dirección radial del estator (21) puede ser de 0,1 mm o más, preferentemente de 1 mm o más.
La anchura de la porción (26) estrecha en la dirección radial del estator (21) es de 1/9 a 2/3 de la anchura de cada porción (25) ancha en la dirección radial del estator (21).
Aplicación industrial
Como puede verse a partir de la descripción anterior, la presente descripción es útil para un compresor.
Descripción de caracteres de referencia
1 Compresor
Carcasa
10
Barril
11
Motor eléctrico
20
Estator
21
Rotor
22
Pasaje de fluido
24
Porción ancha
25
Porción estrecha
26
Mecanismo de compresión
30
Porción de unión
45

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un compresor comprendiendo:
una carcasa (10) que tiene un barril (11) cilindrico y configurada para almacenar lubricante en una parte inferior de la carcasa (10), donde la carcasa (10) tiene la forma de un recipiente cerrado;
un mecanismo (30) de compresión alojado en la carcasa (10) y configurado para comprimir un fluido succionado y descargar el fluido comprimido en un espacio (S) interior de la carcasa (10); y
un motor (20) eléctrico alojado en la carcasa (10) y configurado para accionar el mecanismo (30) de compresión,
el motor (20) eléctrico que tiene un estator (21) tubular a lo largo de una superficie periférica interna del barril (11) y un rotor (22) dispuesto dentro del estator (21),
entre una superficie periférica exterior del estator (21) y la superficie periférica interior del barril (11), se proporciona un pasaje (24) de fluido que se extiende desde un extremo hasta el otro extremo del estator (21) y a través del cual pasa el fluido descargado desde el mecanismo (30) de compresión,
el pasaje (24) de fluido que tiene
una pluralidad de porciones (25) anchas dispuestas en una dirección circunferencial del estator (21) y una porción (26) estrecha proporcionada entre las porciones adyacentes de las porciones (25) anchas, teniendo la porción (26) estrecha una anchura menor en una dirección radial del estator (21) que cada una de las porciones (25) anchas,
caracterizado por que
el estator (21) tiene un núcleo (21 a) de estator con dientes (28) y ranuras (29) entre los dientes (28) y los cortes (23) del núcleo proporcionados en una posición radialmente hacia fuera desde los dientes en la superficie periférica externa del núcleo (21 a) de estator y
la porción (26) estrecha se proporciona solo en una posición correspondiente al espacio entre la superficie exterior de la ranura (29) y la superficie periférica interior del barril (11), y las porciones (25) anchas se proporcionan solo entre los cortes (23) del núcleo y la superficie periférica interior del barril (11).
2. El compresor de la reivindicación 1, comprendiendo, además:
una porción (45) de unión provista en la superficie periférica exterior del estator (21) y en contacto con la superficie periférica interior del barril (11) desde un extremo hasta el otro extremo del estator (21).
3. El compresor de la reivindicación 2, en donde
el pasaje (24) de fluido y la porción (45) de unión están dispuestos alternativamente a lo largo de la dirección circunferencial del estator (21).
4. El compresor de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde
la porción (26) estrecha comprende una primera porción (26a) estrecha y una segunda porción (26b) estrecha dispuestas en orden en una dirección de rotación del rotor (22),
y la segunda porción (26b) estrecha tiene una anchura menor en la dirección radial del estator (21) que la primera porción (26a) estrecha.
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