ES2235436T3 - Compresor de espiral. - Google Patents
Compresor de espiral.Info
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Abstract
El compresor de enrollamiento tiene un rollo fijo (1), un rollo giratorio (2), una estructura sumisa (3) que soporta axialmente el rollo giratorio (2) y soporta radialmente un eje principal (4) para accionamiento del rollo giratorio (2) y una estructura de guía (4) fijada a un vaso sellado herméticamente (10) y que soporta radialmente la estructura sumisa (3). El rollo giratorio (2) es deslizable en la dirección axial mediante un deslizamiento de la estructura sumisa (3) en la estructura de guía (4). Un espacio (15f) se forma entre las estructuras (3, 4). La presión en el espacio (15f) es mayor que la presión de succión y a mayor la misma que la presión de descarga. Además, el relevo del rollo giratorio (2) es evitable para rápidamente y constantemente realiza un estado normal de operación.
Description
Compresor de espiral.
La presente invención se refiere a un compresor
de refrigerante usado para una máquina refrigeradora.
La figura 8 es una vista en sección transversal
en una dirección longitudinal de un compresor de espirales mostrado
en la Solicitud de Patente japonesa JP9-268579 como
técnica anterior. Una espiral fija 1 tiene su parte periférica
exterior fijada con tornillos (no representados) a un bastidor de
guía 15. Una turbina espiral 1b está formada en una superficie (un
lado inferior en la figura 8) de un asiento 1a, y se ha formado un
par de ranuras de acoplamiento Oldham 1c de manera que sean
sustancialmente lineales en una parte periférica exterior del
asiento, con cuyas ranuras de acoplamiento Oldham 1c se engancha un
par de salientes fijos 9c de un acoplamiento Oldham 9 de manera que
puedan deslizar alternativamente. Un tubo de aspiración 10a está
encajado a presión en una cuba herméticamente sellada penetrando por
un lado de la espiral fija 1 (un lado derecho en la figura 8).
Una espiral rotativa 2 tiene, en una superficie
de un asiento 2a (un lado superior en la figura 8), una turbina
espiral 2b que tiene sustancialmente la misma forma que la de la
turbina espiral 1b de la espiral fija 1. En una porción central de
una superficie opuesta (un lado inferior en la figura 8) a la de la
turbina espiral 2b de la junta estanca 2a se ha formado un saliente
2f que tiene una forma cilíndrica hueca, y en una superficie lateral
interior del saliente 2f se ha formado un cojinete 2c. Además, en
una periferia externa en la misma superficie que la del saliente 2f
se ha formado una cara de empuje 2d que está deslizantemente en
contacto con un cojinete de empuje 3a de un bastidor flexible 3. En
una parte periférica exterior del asiento 2a de la espiral rotativa
2 se ha formado un par de ranuras de acoplamiento Oldham 2e de
manera que sean sustancialmente lineales, con una diferencia de fase
de aproximadamente 90º de la ranura de acoplamiento Oldham 1c de la
espiral fija, a cuya ranura de acoplamiento Oldham 2e están
enganchados de forma alternativamente deslizante un par de salientes
rotativos 9a del acoplamiento Oldham 9.
En una porción central del bastidor flexible 3 se
han formado un cojinete principal 3c y un cojinete principal
auxiliar 3h, para soportar radialmente un eje principal 4 movido
rotativamente por un motor 7. Aunque una periferia externa 15g del
bastidor de guía 15 está fijada a la cuba herméticamente sellada por
un ajuste de contracción e interferencia, soldadura o análogos, se
mantiene un recorrido de flujo para introducir un gas refrigerante a
una presión alta descargado por un orificio de descarga 1f de la
espiral fija 1 desde el bastidor de guía 15 a un tubo de descarga
10b instalado en el lado de motor (lado inferior en la figura 1). Se
ha formado una superficie de agujero superior 15a en el lado de
espiral fija en una superficie lateral interior del bastidor de guía
15 (lado superior en la figura 1) y se encaja y engancha con una
superficie superior cilíndrica 3d formada en una superficie
periférica externa del bastidor flexible 3. Por otra parte, se ha
formado una superficie de agujero inferior 15b en el lado de motor
en una superficie lateral interior del bastidor de guía 15 (lado
inferior en la figura 8) y se encaja y engancha con una superficie
cilíndrica inferior 3e formada en una superficie periférica externa
del bastidor flexible 3. En una superficie lateral interior del
bastidor de guía 15 se han formado dos ranuras de junta estanca para
alojar un material sellante, y una junta estanca superior 16a y una
junta estanca inferior 16b se encajan y enganchan con estas ranuras
de junta estanca. Un espacio 15f está delimitado por estas dos
juntas estancas 16a, 16b, la superficie lateral interior del
bastidor de guía 15 y la superficie lateral exterior del bastidor
flexible 3 están conectadas a un espacio 2h alrededor del saliente
2f mediante un agujero de igualación de presión 3i formado en el
bastidor flexible 3. La junta estanca superior 16a y la junta
estanca inferior 16b no son necesariamente indispensables y se
pueden omitir si es posible el sellado en un microespacio libre
entre las porciones de enganche. Un espacio 2i alrededor de la
periferia externa del asiento 2a, que está en el lado periférico
externo del cojinete de empuje 3a rodeado por el asiento 2a de la
espiral rotativa y el bastidor flexible 3 en las direcciones
verticales, está conectado a una cámara de aspiración 1g cerca de un
extremo de la turbina espiral de manera que tenga una atmósfera de
gas de aspiración.
En el extremo del eje principal 4 en el lado de
espiral rotativa (lado superior en la figura 8) se ha formado un
cuerpo de eje orbital 4b que está enganchado rotativamente con el
cojinete 2c de la espiral rotativa 2. En el lado inferior del eje
principal se ha fijado un equilibrador de eje principal 4e por un
ajuste de contracción e interferencia, y debajo del equilibrador de
eje principal 4e se ha formado un cuerpo de eje principal 4c que
está enganchado rotativamente con el cojinete principal 3c y el
cojinete principal auxiliar 3h del bastidor flexible 3. En el otro
extremo del eje principal se ha formado un cuerpo de subeje 4d
enganchado rotativamente con un subcojinete 6a de un bastidor
secundario 6. Entre el cuerpo de subeje 4d y el cuerpo de eje
principal antes mencionado 4c se ha fijado un rotor 8 del motor 7
mediante ajuste de contracción e interferencia. Se ha formado un
equilibrador superior 8a en un extremo superior del rotor 8, y un
equilibrador inferior 8b está fijado a un extremo inferior del
rotor, por lo que el equilibrador de eje principal antes mencionado
4e y estos tres equilibradores mantienen un equilibrio estático y un
equilibrio dinámico. En un extremo inferior del eje principal 4 está
encajado a presión un tubo de aceite 4f para aspirar un aceite
refrigerante 10 acumulado en el fondo de la cuba herméticamente
sellada 10. Un terminal de vidrio 10f está unido a una superficie
lateral de la cuba herméticamente sellada 10, a cuyo terminal de
vidrio está conectado un hilo conductor de un estator del motor
7.
Se describirá la operación estándar del compresor
de espirales convencional. En funcionamiento normal, dado que un
área 10d de la cuba herméticamente sellada 10 tiene una presión alta
bajo una atmósfera de gas de descarga, el aceite refrigerante 10e en
la parte inferior de la cuba herméticamente sellada 10 se introduce
por un agujero de lubricación de presión alta 4g formado en el eje
principal 4 penetrando en la dirección axial en un espacio 2g en el
saliente 2f. Este aceite a presión alta es despresionizado por el
cojinete 2c de manera que tenga una presión intermedia y fluye hacia
el espacio 2h alrededor del saliente 2h. El aceite refrigerante que
tiene una presión intermedia fluye a través del agujero de
igualación de presión 3i al espacio 15f y se libera al espacio 2i
alrededor de la periferia externa del asiento 2a que tiene una
presión baja mediante una válvula reguladora de presión intermedia o
análogos. Aunque en el bastidor flexible 3 actúa una fuerza
descendente que es la suma de la fuerza producida por la presión
intermedia en el espacio 2h y la presión de la espiral rotativa 2
mediante el cojinete de empuje 3a, una fuerza ascendente que es la
suma de fuerza producida por la presión intermedia en el espacio 15f
y la fuerza producida por la presión alta ejercida en una porción
expuesta a la atmósfera de presión alta en la superficie de extremo
inferior produce una fuerza más grande que la fuerza descendente en
el funcionamiento normal. Por consiguiente, en el bastidor flexible
3, la superficie superior cilíndrica 3d es guiada por la superficie
de agujero superior 15a del bastidor de guía y la superficie
cilíndrica inferior 3e es guiada por la superficie de agujero
inferior 15b del bastidor de guía 15, por lo que el bastidor
flexible 3 flota en el lado de la espiral fija en la dirección hacia
arriba en la figura 8. También la espiral rotativa 2 empujada al
bastidor flexible 3 mediante el cojinete de empuje 3a flota en la
dirección hacia arriba, donde las partes superiores e inferior de la
espiral rotativa 2 están deslizantemente en contacto con las partes
inferior y superiores de la espiral fija 1, respectivamente.
Al tiempo del arranque y la compresión de
líquido, una carga ejercida por gas en la dirección de empuje que
actúa en la espiral rotativa 2 se incrementa para empujar
fuertemente hacia abajo el bastidor flexible 3 en el reverso de la
espiral fija mediante la espiral rotativa 2 y el cojinete de empuje
3a. Por lo tanto, se produce un intervalo relativamente grande entre
las partes superiores y la parte inferior de la espiral rotativa 2 y
la parte inferior y las partes superiores de la espiral fija 1 de
manera que se pueda evitar un aumento de presión anormal de una
cámara de compresión. La cantidad de alivio la determina una
distancia entre una cara de contacto 3q del bastidor flexible 3 y
una cara de contacto 15h del bastidor de guía 15. A propósito,
aunque una parte o todo el momento de inversión generado en la
espiral rotativa 2 se transmite mediante el cojinete de empuje 3a,
la fuerza resultante de una carga recibida del cojinete de eje
principal 3c y una reacción a la carga, a saber, la fuerza acoplada
de la fuerza de reacción recibida del bastidor de guía 15 mediante
la superficie superior cilíndrica 3d y la fuerza de reacción
recibida del bastidor de guía 15 mediante la superficie cilíndrica
inferior 3e, actúa para compensar el momento de inversión, por lo
que se puede obtener excelente estabilidad en la operación de
seguimiento y también en la operación de alivio.
En el compresor de espirales convencional cuyo
bastidor flexible se podía mover en la dirección axial manteniendo
su propio equilibrio en términos del momento, es decir, el llamado
compresor de espirales del tipo de bastidor flexible de la técnica
anterior, la presión intermedia en el espacio 2h alrededor del
saliente 2f escapaba al espacio 2i alrededor de la periferia externa
del asiento 2a cuando la espiral rotativa 2 golpeaba en el cojinete
de empuje 3a del bastidor flexible 3 debido a una diminuta
perturbación exterior tal como una variación de una condición de la
presión operativa y aspiración de líquido refrigerante. En
consecuencia, la presión intermedia en el espacio 15f escapaba al
espacio 2i que tiene una atmósfera de presión baja mediante el
agujero de igualación de presión 3i. Por consiguiente, la fuerza
para levantar el bastidor flexible 3 en el lado de la espiral fija
(dirección ascendente en la figura 8) se disminuía para liberar por
lo tanto el bastidor flexible 3 en el lado de reverso de la espiral
fija (dirección hacia abajo en la figura 8) junto con la espiral
rotativa 2. En otros términos, había inestabilidad porque la espiral
rotativa 2 se aliviaba fácilmente por una diminuta perturbación
exterior.
Además, en el compresor de espirales
convencional, el grado de libertad al establecer una zona de trabajo
del espacio 15f, es decir, un área que tiene la presión intermedia,
que era un factor importante de la elevación del bastidor flexible 3
en el lado de espiral fija (dirección hacia arriba en la figura 8),
era menor porque lo tenía que limitar una zona de trabajo del
espacio 2h, es decir, el mismo espacio que tiene la presión
intermedia que la del espacio.
Además, en el compresor de espirales
convencional, la presión intermedia en el espacio 15f, que era un
factor importante de elevar el bastidor flexible 3 en la dirección
de la espiral fija (dirección hacia arriba en la figura 8) justo
después del arranque, se generaba de tal manera que se incrementaba
una presión interna de la cuba herméticamente sellada 10 y el aceite
refrigerante 10e que tenía una presión alta era estrangulado por el
cojinete y fluía al espacio 15f. Por lo tanto, había un retardo de
tiempo hasta que empezaba a subir la presión intermedia en el
espacio 15f. Por consiguiente, existía el problema de que el
bastidor flexible 3 tardaba tiempo en flotar para el funcionamiento
normal, en otros términos, se necesitaba una cantidad considerable
de tiempo para arrancar.
Además, el compresor de espirales convencional
tenía los problemas de que las turbinas espirales 1b y 2b pueden
haberse destruido y de que el cojinete 2c y el cojinete principal 3c
se agarrotasen por una carga excesiva como resultado de un aumento
anormal de la presión en la cámara de compresión, formado por la
turbina espiral 1b de la espiral fija 1 y la turbina espiral 2b de
la espiral rotativa 2, producido por una compresión de líquido
cuando la cantidad de holgura en la dirección axial del bastidor
flexible 3 era bastante pequeña para poder aspirar un líquido
refrigerante en un estado de funcionamiento.
Además, el compresor de espirales convencional
tenía los problemas de que se necesitaba un período sumamente largo
para realizar un funcionamiento normal haciendo que el bastidor
flexible 3 flotase o de que en el peor caso era imposible el
arranque porque, cuando la cantidad de holgura en la dirección axial
del bastidor flexible 3 era grande, el bastidor flexible 3 se
aliviaba al máximo al tiempo de arrancar de manera que la espiral
rotativa 2 se separaba de la espiral fija 1 en la extensión máxima
en la dirección axial; la espiral rotativa 2 gira de forma
arbitraria efectuando menos compresión; y por lo tanto apenas se
incrementa la presión interna de la cuba herméticamente sellada.
US-A-4 552 518 (=
FR-A-2 559 847) describen un
compresor de espirales según el preámbulo de la reivindicación
1.
Sería deseable poder resolver los problemas antes
indicados inherentes a la técnica convencional y mejorar la
inestabilidad de que el bastidor flexible 3 y la espiral rotativa 2
son aliviados fácilmente por choque de la espiral rotativa 2
producido por una diminuta perturbación exterior.
También sería deseable poder proporcionar un
grado de libertad suficiente para establecer una zona de trabajo del
espacio 15f.
También sería deseable poder proporcionar un
compresor que no tenga posibilidad de destruir turbinas espirales
para la compresión y que los cojinetes no se agarroten.
También sería deseable poder proporcionar un
compresor con excelente propiedad de arranque.
También sería deseable poder proporcionar un
compresor en el que se reduzca la pérdida por deslizamiento de una
espiral rotativa y sea posible una lubricación estable de los
cojinetes.
La presente invención proporciona un compresor de
espirales como se expone en la reivindicación 1.
Un compresor de espirales según la invención
incluye una espiral fija que tiene una turbina espiral y una espiral
rotativa que tiene una turbina espiral; las turbinas espirales están
enganchadas entre sí para formar una cámara de compresión entre
éstas; la espiral fija y la espiral rotativa están situadas en una
cuba herméticamente sellada. Un bastidor flexible soporta la espiral
rotativa en su dirección axial y soporta un eje principal para mover
la espiral rotativa en las direcciones de sus radios. Un bastidor de
guía soporta el bastidor flexible en las direcciones de los radios,
bastidor de guía que está fijado a la cuba herméticamente sellada.
La espiral rotativa se puede mover en la dirección axial por un
movimiento deslizante del bastidor flexible con respecto al bastidor
de guía en la dirección axial. Se forma un espacio entre el bastidor
flexible y el bastidor de guía, y la presión en el espacio es más
alta que una presión de aspiración y es idéntica a una presión de
descarga o menos.
En una realización, entre la espiral rotativa y
el bastidor flexible se forma un espacio alrededor de un saliente
que tiene una presión más alta que la presión de aspiración y la
misma que la presión de descarga o menos.
En una realización, el espacio alrededor del
saliente y el espacio entre los bloques están conectados; y puede
fluir un fluido desde el espacio alrededor del saliente al otro
espacio.
En otra realización, una porción inferior de la
cuba herméticamente sellada que acumula un aceite refrigerante tiene
una presión alta cuya magnitud es aproximadamente la de la presión
de descarga; el espacio alrededor del saliente está situado en medio
de una ruta de suministro de aceite y el espacio entre los bloques
está conectado a un área que tiene una presión baja mediante un
dispositivo regulador de presión.
En otra realización, la presión en el espacio
entre los bloques y la presión en el espacio alrededor de saliente
son independientes una de otra.
En otra realización, una porción inferior de la
cuba herméticamente sellada que acumula aceite refrigerante tiene
una presión alta cuya magnitud es aproximadamente la de la presión
de descarga; el espacio alrededor del saliente está situado en medio
de una ruta de suministro de aceite; y el espacio alrededor del
saliente está conectado a un área que tiene una presión baja
mediante un dispositivo regulador de presión.
En otra realización, el espacio entre los bloques
está conectado a la cámara de compresión bajo la operación de
compresión para hacer que la presión en el espacio sea más alta que
la presión de aspiración y la misma que la presión de descarga o
menos.
Preferiblemente, la distancia móvil máxima de la
espiral rotativa con respecto al bastidor de guía en la dirección
axial es 30 \mum o más y 300 \mum o menos.
Se comprenderá fácilmente y de forma más completa
la invención y muchas de sus ventajas concomitantes cuando ésta se
entienda mejor por referencia a la siguiente descripción detallada
considerada en relación con los dibujos anexos, donde:
La figura 1 es una vista longitudinal en sección
transversal de un compresor de espirales según la realización 1 de
la presente invención.
La figura 2 muestra esquemáticamente en sección
transversal longitudinal una parte importante según la realización
1.
La figura 3a muestra esquemáticamente un extremo
de la distancia móvil máxima en una dirección axial según la
realización 1.
La figura 3b muestra esquemáticamente el otro
extremo de la distancia móvil máxima en una dirección axial según la
realización 1.
La figura 4 es un diagrama para explicar un
aumento de la presión interna cuando se comprime un líquido
refrigerante.
La figura 5 es un diagrama para explicar una
propiedad de arranque.
La figura 6 muestra esquemáticamente en sección
transversal longitudinal una parte importante de un compresor de
espirales según la realización 2 de la presente invención.
La figura 7 muestra esquemáticamente en sección
transversal longitudinal una parte importante de un compresor de
espirales según la realización 3 de la presente invención.
Y la figura 8 es una vista longitudinal en
sección transversal para representar un compresor de espirales
convencional.
Las realizaciones preferidas de la presente
invención se explicarán con detalle con referencia a las figuras 1
a 7 siguientes, donde se utilizan las mismas referencias numéricas
para porciones idénticas o similares, con el fin de evitar la
descripción repetida de tales porciones.
Realización
1
La realización 1 se describirá en referencia a
las figuras 1 a 5. Una espiral fija 1 tiene su parte periférica
exterior fijada con tornillos (no representados) a un bastidor de
guía 15. Una superficie de un asiento 1a (lado inferior en la
figura) se forma con una turbina espiral 1b y la parte periférica
exterior del asiento 1a se forma con un par de ranuras de
acoplamiento Oldham 1c sustancialmente en línea. Un par de salientes
fijos 9c de un acoplamiento Oldham 9 están enganchados con las
ranuras de acoplamiento Oldham 1c de manera recíprocamente
deslizante. Además, un tubo de aspiración 10a se encaja a presión en
una cuba herméticamente sellada 10 desde la dirección de una
superficie lateral de la espiral fija 1 (lado derecho en la figura
1) penetrando en la cuba herméticamente sellada 10.
Una espiral rotativa 2 tiene un asiento 2a. En
una superficie del asiento 2a (lado superior en la figura 1) se
forma una turbina espiral 2b que tiene sustancialmente la misma
forma que la de la turbina espiral 1b de la espiral fija 1, y en una
porción central del lado de reverso de la turbina espiral 2b del
asiento 2a (lado inferior en la figura 1) se forma un saliente 2f
que tiene una forma cilíndrica hueca. En una superficie lateral
interior del saliente 2f se forma un cojinete 2c. En una parte
periférica exterior en el mismo lado que el saliente 2f de la
espiral rotativa se forma una cara de empuje 2d, que está
deslizantemente en contacto con un cojinete de empuje 3a de un
bastidor flexible. Además, en una periferia externa del asiento 2a
de la espiral rotativa 2 se forma un par de ranuras de acoplamiento
Oldham 2e sustancialmente en línea, con un desplazamiento de fase de
90º con respecto a las ranuras de acoplamiento Oldham 1c de la
espiral fija 1. Un par de salientes rotativos 9a del acoplamiento
Oldham 9 están enganchados con las ranuras de acoplamiento Oldham 2e
de manera que puedan deslizar alternativamente. El asiento 2a se
forma con un paso de presión intermedia 2j, que es un agujero
estrecho que conecta una superficie en el lado de la espiral fija 1
(superficie superior en la figura 1) a una superficie en el lado del
bastidor flexible 3 (superficie inferior en la figura 1). Un agujero
en la superficie del lado de bastidor flexible del paso de presión
intermedia 2j, es decir, una entrada inferior, está colocado de
manera que su lugar circular siempre esté dentro del interior del
cojinete de empuje 3a del bastidor flexible 3 en el funcionamiento
normal. El paso de presión intermedia 2j puede ser un solo agujero
inclinado como se representa en la figura 1 o puede estar compuesto
de tres agujeros y un paso de presión intermedia 2f (figura 2) y no
hay diferencia sustancial entre ellos.
En una porción central del bastidor flexible 3 se
forman un cojinete principal 3c y un cojinete principal auxiliar 3h,
ambos para soportar radialmente un eje principal 4 movido
rotativamente por un motor 7. Además, en el bastidor flexible 3 se
forma un paso de conexión 3s que conecta desde la superficie del
cojinete de empuje 3a a un espacio 15f. También se forma una carcasa
de válvula reguladora en el bastidor flexible 3, un extremo de dicha
carcasa de válvula reguladora 3p (extremo inferior en la figura 2)
está conectado a un espacio de saliente exterior 2h alrededor del
saliente 2f mediante un recorrido de entrada de válvula reguladora
3j y simultáneamente su otro extremo (extremo superior en la figura
2) está conectado a un espacio 2i alrededor de la periferia externa
de asiento 2a mediante un recorrido de salida de válvula reguladora
3n. En una porción inferior de una carcasa de válvula reguladora 3p
se aloja una válvula reguladora de presión intermedia 3t de manera
que pueda deslizar alternativamente. En una porción superior de la
carcasa de válvula reguladora 3p se aloja un tope de muelle 3t
fijándolo al bastidor flexible 3. Entre la válvula reguladora de
presión intermedia 3l y el tope de muelle 3t se aloja un muelle de
ajuste de presión intermedia 3m que se comprime a menos de su
longitud expandida.
Aunque una superficie periférica externa 15g del
bastidor de guía 15 está fijada a la cuba herméticamente sellada 10
por un ajuste de contracción e interferencia o soldadura, se
mantiene un recorrido de flujo para introducir un gas refrigerante a
presión alta, descargado por un orificio de descarga 1f de la
espiral fija 1, desde el bastidor de guía 15 a un tubo de descarga
10b instalado en el lado de motor (lado inferior en la figura 1). En
el lado de espiral fija del bastidor de guía 15 (el lado superior en
la figura 1), en una superficie lateral interior, se forma una
superficie de agujero 15a que se engancha con una superficie
superior cilíndrica 3d formada en una superficie periférica externa
del bastidor flexible 3. Por otra parte, en el lado de motor del
bastidor de guía 15 (lado inferior en la figura 1), en la superficie
lateral interior se forma una superficie de agujero inferior 15b que
se engancha con una superficie cilíndrica inferior 3e formada en la
superficie periférica externa del bastidor flexible 3. En una
superficie lateral interior del bastidor de guía 15, se forman dos
ranuras de junta estanca en forma de aro para alojar juntas
estancas, en cuyas ranuras de junta estanca se introducen y asientan
una junta estanca superior en forma de aro 16a y una junta estanca
inferior en forma de aro 16b. El espacio antes mencionado 15f lo
delimitan estas dos juntas estancas 16a, 16b, la superficie lateral
interior del bastidor de guía 15, y la superficie lateral exterior
del bastidor flexible 3. La junta estanca superior 16a y la junta
estanca inferior 16b no son necesariamente indispensables y se
pueden omitir sellando un microintervalo entre las porciones
enganchadas, por ejemplo, formando una película de aceite. Un
espacio en el lado periférico externo del cojinete de empuje 3a
rodeado por el asiento 2a de la espiral rotativa y el bastidor
flexible en las direcciones verticales, a saber, el espacio 2i, está
conectado a una cámara de aspiración 1g cerca del extremo externo de
la turbina espiral, por lo que tiene una presión baja bajo una
atmósfera de gas de aspiración.
En el extremo del lado de la espiral rotativa del
eje principal 4 (lado superior en la figura 1) se forma un cuerpo de
eje orbital 4b enganchado rotativamente con el cojinete 2c de la
espiral rotativa 2. Debajo del extremo se fija un equilibrador de
eje principal 4e por un ajuste de contracción e interferencia, y se
forma un cuerpo de eje principal 4c enganchado rotativamente con el
cojinete principal 3c y el cojinete principal auxiliar 3h, ambos del
bastidor flexible 3. En el otro extremo del eje principal se forma
un cuerpo de subeje 4d enganchado rotativamente con un subcojinete
6a de un bastidor secundario 6. Entre el cuerpo de subeje 4d y el
cuerpo de eje principal 4c se fija un rotor 8 del motor 7 por un
ajuste de contracción e interferencia. En una superficie superior de
extremo del rotor 8 se sujeta un equilibrador superior 8a, y en un
extremo inferior del rotor se sujeta un equilibrador inferior 8b,
donde tres equilibradores incluyendo el equilibrador de eje
principal 4e ajustan un equilibrio estático y un equilibrio
dinámico. Además, un tubo de aceite 4f está encajado a presión en la
superficie de extremo del eje principal 4 para aspirar aceite
refrigerante 10e acumulado en una porción inferior de la cuba
herméticamente sellada 10. Es posible omitir el tubo de aceite 4f
prolongando el eje principal 4. Un terminal de vidrio 10f está unido
a una superficie lateral de la cuba herméticamente sellada 10,
terminal de vidrio al que se conecta un hilo conductor de un estator
del motor 7.
A continuación se describirá el funcionamiento
normal del compresor de espirales según la realización 1. En el
funcionamiento normal, dado que una región 10a de la cuba
herméticamente sellada 10 tiene una presión alta bajo una atmósfera
de gas de descarga, el aceite refrigerante 10e en la porción
inferior de la cuba herméticamente sellada 10 se introduce en un
espacio 2g en el saliente 2f a través de un agujero de lubricación
de presión alta 4g, penetrando el tubo de aceite 4f y el eje
principal 4 en la dirección axial. Este aceite a presión alta es
despresionizado por el cojinete 2c de manera que esté a una presión
intermedia más alta que una presión de aspiración y la misma que una
presión de descarga o menos, y fluye al espacio 2h alrededor del
saliente 2f. Por otra parte, un aceite a presión alta en el agujero
de lubricación de presión alta 4g se introduce en el extremo de
presión alta del cojinete principal 3c (superficie de extremo
inferior en la figura 1) por un agujero lateral formado en el eje
principal 4, donde adquiere la presión intermedia al ser
despresionizado por el cojinete principal 3c y fluye al espacio 2h.
El aceite refrigerante que tiene la presión intermedia del espacio
2h, aceite refrigerante que está generalmente en un estado de dos
fases incluyendo un gas refrigerante y el aceite refrigerante por
gasificación del refrigerante disuelto en el aceite refrigerante,
pasa por un recorrido de entrada de válvula reguladora 3j; fluye a
una carcasa de válvula reguladora 3p en una atmósfera de la presión
de aspiración, es decir, una presión baja venciendo una carga
aplicada por un muelle de ajuste de presión intermedia 3m para
empujar hacia arriba una válvula reguladora de presión intermedia
3l; y se libera en el espacio 2i mediante un recorrido de salida de
válvula reguladora 3n. Como se describe, la presión intermedia Pm1
del espacio 2h es controlada por una presión predeterminada \alpha
determinada sustancialmente por la fuerza elástica del muelle de
ajuste de presión intermedia 3m y el área expuesta a la presión
intermedia de la válvula reguladora de presión intermedia 3l de la
siguiente manera:
Pm1 = Ps + \alpha, donde Ps designa una presión
de atmósfera de aspiración, es decir, una presión baja.
En la Realización 1 es posible realizar una
lubricación estable de los cojinetes a causa de la relación de
presión de: área de aspiración (espacio 2i) < espacio 2h
alrededor del saliente 2f < área de descarga (área 10d de la cuba
herméticamente sellada); y el aceite refrigerante en la atmósfera de
presión alta en el área de descarga fluye establemente al espacio
alrededor del saliente por una diferencia de presión predeterminada
determinada por un dispositivo regulador de presión.
A propósito, una entrada 2k del paso de presión
intermedia 2j instalada en el asiento 2a de la espiral rotativa 2
está conectada constante o intermitentemente a una porción de
agujero en un lado de cojinete de empuje del paso de conexión 3s
formado en el bastidor flexible 3, es decir, una entrada 3u (porción
de abertura superior en la figura 2). Por lo tanto, un gas
refrigerante que tiene una presión intermedia más alta que una
presión de aspiración en medio de la operación de compresión en la
cámara de compresión, que se compone de la espiral fija 1 y la
espiral rotativa 2, y la misma que una presión de descarga o menos,
es introducido en el espacio 15f mediante el paso de presión
intermedia 2j de la espiral rotativa 2 y el paso de conexión 3s del
bastidor flexible 3. Sin embargo, dado que el espacio 15f es un área
cerrada sellada por la junta estanca superior 16a y la junta estanca
inferior 16b, la cámara de compresión y el espacio 15f está en el
llamado estado de respiración, en el que hay diminutos flujos
bidireccionales entre la cámara de compresión y el espacio 15f en
respuesta a una variación de presión de la cámara de compresión en
el funcionamiento normal. Como se describe, una presión intermedia
Pm2 en el espacio 15f es controlada por una ampliación
predeterminada \beta determinada sustancialmente por una posición
de la cámara de compresión de conexión de la siguiente manera:
Pm2 = Ps x \beta, donde Ps designa la presión
de la atmósfera de aspiración, es decir, una presión baja.
Aunque la suma de fuerza producida por la presión
intermedia Pm1 en el espacio 2h alrededor del saliente 2f y una
presión de empuje procedente de la espiral rotativa 2 mediante el
cojinete de empuje 3a efectúa una fuerza descendente, la suma de la
fuerza producida por la presión intermedia Pm2 en el espacio 15f y
la fuerza producida por una presión alta que actúa en una porción
expuesta a la atmósfera de presión alta en la superficie de extremo
efectúa una fuerza ascendente, donde la fuerza ascendente se
establece de manera que sea más grande que la fuerza descendente en
el funcionamiento normal. Por lo tanto, la superficie superior
cilíndrica 3d del bastidor flexible 3 es guiada por la superficie de
agujero superior 15a, y la superficie cilíndrica inferior 3e del
bastidor flexible 3 es guiada por la superficie de agujero inferior
15b. En otros términos, el bastidor flexible 3 puede deslizar en el
bastidor de guía 15 y flota en el lado de espiral fija (dirección
hacia arriba en la figura 1). La espiral rotativa 2 empujada hacia
arriba por el bastidor flexible 3 mediante el cojinete de empuje 3a
también flota hacia arriba. En consecuencia, las partes superiores e
inferior de la espiral rotativa 2 están deslizantemente en contacto
con las partes inferior y superiores de la espiral fija 1,
respectivamente. En la Realización 1, dado que se forma el espacio
2h alrededor del saliente 2f, cuya presión interna es la presión
intermedia más alta que una presión de aspiración, se produce el
efecto de que la espiral rotativa 2 se separa del bastidor flexible
3 en la dirección axial; y la fuerza de contacto entre la superficie
de empuje de la espiral rotativa 2 y el cojinete de empuje del
bastidor flexible 3 se reduce parcialmente, por lo que se puede
reducir una pérdida de deslizamiento de la espiral rotativa y se
puede evitar el agarrotamiento del cojinete de empuje producido por
una carga excesiva.
A continuación, se describirá la operación básica
al arrancar con referencia a la figura 2. En general, antes de
arrancar, la presión en la cuba herméticamente sellada 10 es
uniforme, presión que se denomina presión de equilibrio. La
atmósfera de aspiración y la atmósfera de descarga tienen la misma
presión. La presión de la atmósfera de aspiración disminuye junto
con la operación de compresión justo después de arrancar, y la
presión de la atmósfera de descarga aumenta junto con la operación
de compresión. En el compresor de espirales del tipo de bastidor
flexible según la realización 1, se introduce una presión
ligeramente más alta que la presión de equilibrio de justo antes de
arrancar, es decir, la presión de equilibrio x \beta, en el
espacio 15f justo después de arrancar. En el compresor de espirales
convencional del tipo de bastidor flexible, se incrementa una
presión interna en la cuba herméticamente sellada 10, a saber, una
presión de la atmósfera de descarga, y después se incrementa una
presión en el espacio 15f. Sin embargo, en la Realización 1, la
presión en el espacio 15f aumenta antes de que aumente la presión de
la atmósfera de descarga. Por lo tanto, el bastidor flexible 3 se
eleva dentro de un período relativamente corto y la espiral rotativa
2 se eleva con él de manera que esté deslizantemente en contacto con
la espiral fija 1 en la dirección axial, por lo que el
funcionamiento normal está listo. Así se realiza una compresión
altamente eficiente que tiene una excelente propiedad de
arranque.
Si, en el compresor de espirales convencional del
tipo de bastidor flexible, a saber, un compresor cuyo espacio 2h
alrededor del saliente 2f y el espacio 15f están conectados por un
agujero de igualación de presión 3i (figura 8) para hacerlos
sustancialmente de la misma área, se generan una presión intermedia
en el espacio 2h y una presión intermedia en el espacio 15f
introduciendo un gas refrigerante en el transcurso de la compresión
(presión intermedia = presión de aspiración x \beta). Por lo
tanto, aunque parece que se puede obtener un compresor de excelente
propiedad de arranque de forma parecida a los descritos en la
Realización 1 puesto que la presión en el espacio 15f se incrementa
justo después de arrancar, existen los dos problemas siguientes.
El primer problema es que, dado que la presión en
el espacio 2h se incrementa en sincronismo con el incremento de la
presión en el espacio 15f, se incrementa la fuerza de separar la
espiral rotativa 2 del bastidor flexible 3 y por lo tanto la espiral
rotativa resulta inestable. Por lo tanto, se incrementa un intervalo
que produce un escape entre la superficie de empuje 2d de la espiral
rotativa 2 y el cojinete de empuje 3a del bastidor flexible 3; la
presión intermedia en el espacio 15f se disminuye para deteriorar
por lo tanto la propiedad de arranque; y se puede producir un
peligro en términos de fiabilidad por un contacto insuficiente de
los cojinetes.
El segundo problema es que el estado en el que la
presión en el espacio 2h es más alta que la presión del aceite
refrigerante 10e acumulado en la porción inferior de la cuba
herméticamente sellada 10, es decir, la presión de descarga en la
cuba herméticamente sellada, continúa durante una cierta cantidad de
tiempo después de arrancar puesto que la presión en el espacio 2h
aumenta en sincronismo con el incremento de presión en el espacio
15f. Por consiguiente, la lubricación por diferencia de presión del
aceite refrigerante 10e no se inicia al instante y el cojinete 2c y
el cojinete principal 3c no reciben el aceite refrigerante durante
este momento aunque el compresor de espirales esté en un estado de
funcionamiento, por lo que se producen problemas en términos de
fiabilidad tal como desgaste y agarrotamiento de los cojinetes. Por
el contrario, en la Realización 1 de la presente invención, se
realiza un compresor altamente eficiente que tiene alta fiabilidad,
en el que se asegura una mejora de la propiedad de arranque y
lubricación justo después de arrancar.
En el compresor de espirales del tipo de bastidor
flexible según la realización 1 de la presente invención, cuando la
espiral rotativa 2 choca en el cojinete de empuje 3a del bastidor
flexible 3 debido a una perturbación exterior aunque disminuya la
presión intermedia Pm1 en el espacio 2h, la presión intermedia Pm2
en el espacio 15f no disminuye, por lo que la espiral rotativa 2 no
se alivia fácilmente. Así, se realiza un compresor altamente
eficiente que tiene alta fiabilidad.
Además, el espacio 2h y el espacio 15f no están
conectados entre sí y se forman como zonas independientes en
términos de presión. Por lo tanto, se realiza un compresor compacto
a bajo costo que tiene alto grado de libertad de establecimiento de
zonas, en las que actúa una presión en las direcciones axiales,
dentro de varios espacios. En la Realización 1 se describe un
ejemplo de que se hace que el espacio 2h esté a la presión
intermedia adoptando el muelle regulador de presión intermedia 3m y
la válvula reguladora de presión intermedia 3e. Sin embargo, se
puede obtener un efecto similar adoptando una estructura en la que
se hace que el espacio 2h sea un espacio con una presión baja
(atmósfera de admisión) como en el espacio 2i alrededor de la
periferia externa del asiento 2a conectando directamente el espacio
2h al espacio 2i sin adoptar el muelle de ajuste de presión
intermedia 3m y la válvula reguladora de presión intermedia 3f.
A continuación, se describirá la distancia móvil
máxima en la dirección axial con referencia a las figuras 3a a 5. En
el funcionamiento normal, el bastidor flexible 3 flota junto con la
espiral rotativa 2 como se representa en la figura 3a, donde hay un
intervalo que tiene la distancia móvil máxima en la dirección axial,
es decir, entre el bastidor flexible 3 y el bastidor de guía 15 hay
la cantidad máxima de alivio en la dirección axial. Por otra parte,
dado que el bastidor flexible 3 está en contacto con el bastidor de
guía 15 en la dirección axial en el estado aliviado, no hay
intervalo en la dirección axial entremedio, como se representa en la
figura 3b.
La figura 4 muestra un aumento de la presión
interna al tiempo de comprimir un líquido refrigerante. En la figura
4, la abscisa representa la cantidad máxima de alivio en la
dirección axial, que es un intervalo en la dirección axial entre el
bastidor flexible y el bastidor de guía bajo el funcionamiento
normal, y la ordenada representa la presión máxima generada en la
cámara de compresión al tiempo de comprimir un líquido refrigerante,
un aceite refrigerante, etc. Como se representa, cuando la cantidad
máxima de alivio en la dirección axial es 30 \mum o menos, dado
que la presión máxima generada en la cámara de compresión excede de
una presión permisible, hay un peligro de problemas en términos de
fiabilidad, tal como destrucción incluyendo fallos por fatiga de la
turbina espiral de la espiral fija y la turbina espiral de la
espiral rotativa y desgaste anormal y agarrotamiento producidos
junto con un incremento de la carga de los cojinetes. En el
compresor de espirales del tipo de bastidor flexible según la
realización 1 de la presente invención, dado que la cantidad máxima
de alivio en la dirección axial se establece de manera que sea 30
\mum o más, no hay peligro de que se produzcan los problemas de
fiabilidad antes mencionados. En general, en el compresor de
espirales cuya espiral rotativa se podía mover independientemente en
la dirección axial, había peligro de que el eje se agarrotase por un
incremento de las ocasiones en las que el cojinete se sujetaba
parcialmente cuando la espiral rotativa se aliviaba bajo una
condición en la que la cantidad máxima de alivio en la dirección
axial de la espiral rotativa era grande. En los compresores de
espirales del tipo de bastidor flexible no limitados al descrito en
la Realización 1, no se incrementa el grado en que el cojinete es
capturado parcialmente porque la espiral rotativa y el bastidor
flexible se mueven integralmente en las direcciones verticales al
tiempo del alivio.
La figura 5 muestra una propiedad de arranque. La
abscisa representa la cantidad máxima de alivio en la dirección
axial como en la figura 4, y la ordenada representa el tiempo
requerido para arrancar, es decir, un tiempo desde el arranque
mediante la flotación del bastidor flexible al funcionamiento
normal, específicamente el tiempo requerido para arrancar significa
un período necesario para pasar de un estado aliviado a una marcha
ordinaria en la que un bastidor flexible y una espiral rotativa
flotan integralmente y las partes superiores y una parte inferior de
la espiral rotativa están deslizantemente en contacto con una parte
inferior y las partes superiores de una espiral fija,
respectivamente. Como se representa en la figura 5, dado que el
tiempo de arranque excede de un tiempo de arranque permisible cuando
la cantidad máxima de alivio en la dirección axial es 300 \mum o
más, hay peligro de que la propiedad de arranque no sea suficiente o
de que el arranque sea imposible como un defecto en algunas
ocasiones. Dado que la cantidad máxima de alivio en la dirección
axial se establece de manera que sea 300 \mum o menos en el
compresor de espirales del tipo de bastidor flexible según la
realización 1, no hay peligro de que surjan tales problemas en
términos de fiabilidad y deficiencia.
Aunque una parte o todo el momento de inversión
generado en la espiral rotativa 2 se transmite mediante el cojinete
de empuje 3a al bastidor flexible 3, dado que la fuerza resultante
de una carga recibida del cojinete principal 3c y una reacción a la
carga, a saber, la fuerza acoplada de la fuerza de reacción recibida
del bastidor de guía 15 mediante la superficie superior cilíndrica
3d y la fuerza de reacción recibida del bastidor de guía 15 mediante
la superficie cilíndrica inferior 3e, sirve para cancelar el momento
de inversión, se puede obtener excelente estabilidad en la operación
de seguimiento en el funcionamiento normal y excelente estabilidad
en alivio como en el compresor de espirales convencional del tipo de
bastidor flexible.
Realización
2
La Realización 2 de la presente invención se
describirá con referencia a la figura 6. La figura 6 es una vista
longitudinal en sección transversal de una parte importante según la
realización 2 de la presente invención. Las otras partes son
similares a las descritas en la Realización 1 y se omite la
descripción. Se forma una carcasa de válvula reguladora 3p en el
bastidor flexible 3. Un extremo de la carcasa de válvula reguladora
3p (extremo inferior en la figura 6) está conectado al espacio 15f
mediante un recorrido de entrada de válvula reguladora 3j, y su otro
extremo (extremo superior en la figura 6) está conectado al espacio
2i alrededor de la periferia externa del asiento 2a mediante un
recorrido de salida de válvula reguladora 3n. En una parte inferior
de la carcasa de válvula reguladora 3p se aloja deslizantemente una
válvula reguladora de presión intermedia 3l, en una porción superior
se acomoda un tope de muelle 3t, tope de muelle que está fijado al
bastidor flexible 3. Un muelle de ajuste de presión intermedia 3m se
acomoda entre la válvula reguladora intermedia 3l y el tope de
muelle 3t al comprimirse más que la longitud expandida. Además, se
forma una carcasa de válvula de retención 3v en el bastidor flexible
3, donde un extremo de la carcasa de válvula de retención 3v
(extremo superior en la figura 6) está conectado al espacio 2h
mediante un recorrido de entrada de válvula de retención 3w, y el
otro extremo (extremo inferior en la figura 6) está conectado al
espacio 15f mediante un recorrido de salida de válvula de retención
3x. En una porción superior de la carcasa de válvula de retención 3v
se aloja deslizantemente una válvula de retención 3y, y en una
porción inferior se acomoda un tope de muelle 3z, tope de muelle 3z
que está fijado al bastidor flexible 3. Entre la válvula de
retención 3y y el tope de muelle 3z se acomoda un muelle de válvula
de retención 3b al comprimirse más que la longitud expandida.
Dos ranuras de junta estanca en forma de aro para
alojar juntas estancas se forman en una superficie lateral interior
del bastidor de guía 15, en cuyas ranuras de junta estanca se
encajan una junta estanca superior en forma de aro 16a y una junta
estanca inferior en forma de aro 16b, respectivamente. Las dos
juntas estancas 16a, 16b, una superficie lateral interior del
bastidor de guía 15, y una superficie lateral exterior del bastidor
flexible 3 delimitan el espacio 15f. Sin embargo, la junta estanca
superior 16a y la junta estanca inferior 16b no son necesariamente
indispensables, y se pueden omitir sellando microintervalos de
porciones de enganche, por ejemplo, formando una película de aceite.
Un área en un lado periférico externo del cojinete de empuje rodeado
por el asiento 2a de la espiral rotativa y el bastidor flexible 3 en
las direcciones verticales, es decir, el espacio 2i, está conectado
a un área de aspiración cerca de un extremo externo de la turbina
espiral y por lo tanto está en una atmósfera de aspiración gas.
A continuación, se describirá el funcionamiento
normal del compresor de espirales según la realización 2. Dado que
un espacio 10d de la cuba herméticamente sellada 10 tiene una
presión alta en una atmósfera de gas de descarga en el
funcionamiento normal, se introduce aceite refrigerante de una
porción inferior de la cuba herméticamente sellada en un espacio 2g
en el saliente 2f mediante un agujero de lubricación de presión alta
4g formado en el eje principal 4 penetrando en la dirección axial.
El aceite a presión alta es despresionizado por un cojinete 2c de
manera que esté a una presión intermedia más alta que una presión de
aspiración y la misma que una presión de descarga o menos, por lo
que fluye a un espacio 2h alrededor del saliente 2f. Por otra parte,
como otra ruta, el aceite a presión alta del agujero de lubricación
de presión alta 4g se introduce en una cara de extremo en el lado de
presión alta de un cojinete principal 3c (extremo inferior en la
figura 6) mediante un agujero lateral formado en el eje principal 4
y es despresionizado por el cojinete principal 3c de manera que esté
a la presión intermedia, por lo que el aceite a presión alta fluye
al espacio 2h alrededor del saliente 2g.
El aceite refrigerante, que está generalmente en
un estado bifásico de un gas refrigerante y el aceite refrigerante
por gasificación del refrigerante disuelto en el aceite
refrigerante, que tiene la presión intermedia en el espacio 2h
alrededor del saliente 2f habiendo pasado por un recorrido de
entrada de válvula de retención 3w, fluye a la carcasa de válvula de
retención 3v venciendo la fuerza aplicada por el muelle de válvula
de retención 3b y empujando hacia arriba la válvula de retención 3y,
y después se libera en el espacio 15f que tiene la otra presión
intermedia más alta que la presión de aspiración y la misma que la
presión de descarga o menos. Después, el aceite refrigerante que
tiene la otra presión intermedia en el espacio 15f, aceite
refrigerante que está generalmente en un estado bifásico de un gas
refrigerante y el aceite refrigerante por gasificación del
refrigerante disuelto en el aceite refrigerante, pasa por el
recorrido de entrada de válvula reguladora 3j, fluye a la carcasa de
válvula reguladora 3p en una atmósfera de presión de aspiración, es
decir una presión baja, venciendo la fuerza aplicada por el muelle
de ajuste de presión intermedia 3m y empujando hacia arriba la
válvula reguladora de presión intermedia 3l, y se libera en el
espacio alrededor de la periferia externa de asiento mediante el
recorrido de salida de válvula reguladora 3n.
Como se describe, la presión intermedia Pm2 en el
espacio 15f es controlada por una presión predeterminada \alpha1
determinada sustancialmente por la fuerza elástica del muelle de
ajuste de presión intermedia 3m y el área expuesta al espacio de la
válvula reguladora de presión intermedia 3l de la siguiente
manera:
Pm2 = Ps + \alpha1, donde Ps designa una
presión de atmósfera de aspiración, es decir, una presión baja.
A propósito, la presión intermedia Pm1 en el
espacio 2h es controlada por una presión predeterminada \alpha2
determinada sustancialmente por la fuerza elástica del muelle de
válvula de retención 3b y el área de la válvula de retención
expuesta al espacio 2h de la siguiente manera:
Pm1 = Pm2 +
\alpha2 = Ps + (\alpha1 +
\alpha2).
Como se describe, en el compresor de espirales
del tipo de bastidor flexible según la realización 2 de la presente
invención, dado que se ha instalado la válvula de retención para
permitir un flujo de fluido desde el espacio 2h al espacio 15f y
evitar simultáneamente el flujo adverso, que es un flujo de fluido
desde el espacio 15f al espacio 2h, aunque la presión intermedia Pm1
en el espacio 2h disminuya en caso de que la espiral rotativa 2
choque en el cojinete de empuje 3a del bastidor flexible 3 debido a
una perturbación exterior, la presión intermedia Pm2 en el espacio
15f no disminuye por tal disminución y por lo tanto la espiral
rotativa 2 no se alivia fácilmente. Además, se realiza un compresor
altamente eficiente que tiene alta fiabilidad en el que no se
deteriora la función de lubricación. Dado que el parámetro \alpha2
se puede ajustar fácil y libremente estableciendo la fuerza elástica
del muelle de válvula de retención 3b, el espacio 2h y el espacio
15f se pueden tratar prácticamente como zonas independientes. Por
consiguiente, se realiza un compresor compacto a bajo costo, con un
grado de libertad al establecer las zonas que reciben una presión en
las direcciones axiales dentro de las dos zonas que tienen las
presiones intermedias.
Además, dado que se hace que la porción inferior
de la cuba herméticamente sellada que acumula el aceite refrigerante
esté a una presión alta, cuya magnitud es aproximadamente la de la
presión de descarga; el espacio 2h está en el medio de la ruta de
lubricación; y el espacio está conectado al área que tiene una
presión baja mediante un dispositivo regulador de presión en la
Realización 2, las presiones siempre tienen una relación de: área de
aspiración (espacio 2i) < espacio 15f < espacio 2h < área
de descarga (espacio 10d). Por lo tanto, la lubricación de los
cojinetes resulta estable porque el aceite refrigerante en la
atmósfera de presión alta en el área de descarga fluye establemente
al espacio alrededor del saliente por una diferencia de presión
predeterminada determinada por el dispositivo regulador de presión y
la válvula de retención.
En la Realización 2, la válvula de retención 3y
se usa como un medio para permitir el flujo de fluido desde el
espacio 2h alrededor del saliente 2f al espacio 15f y evitar el
flujo adverso, es decir, el flujo de fluido desde el espacio 15f al
espacio 2h. Sin embargo, los medios no se limitan a la válvula de
retención y se puede usar otros medios a condición de que se pueda
obtener un efecto similar.
A continuación, se describirá la operación al
tiempo de arrancar con referencia a la figura 6. En general, la
presión interna de la cuba herméticamente sellada 10 es uniforme
justo antes de arrancar, presión interna que se denomina presión de
equilibrio. Por lo tanto, la atmósfera de aspiración tiene la misma
presión que la de la atmósfera de descarga. Justo después de
arrancar, la presión de la atmósfera de aspiración disminuye junto
con la operación de compresión, y la presión en la atmósfera de
descarga aumenta junto con la operación de compresión. En el
compresor de espirales del tipo de bastidor flexible según la
realización 2, la presión intermedia Pm1 en el espacio 2h disminuye
siguiendo una caída de la presión en la atmósfera de aspiración, y
la presión concomitante disminuye en el espacio 2i alrededor de la
periferia externa del asiento 2a justo después de arrancar. Por otra
parte, la presión en la atmósfera de descarga aumenta justo después
de arrancar, donde la diferencia de presión para suministrar el
aceite refrigerante acumulado en la porción inferior de la cuba
herméticamente sellada 10 al cojinete 2c y el cojinete principal 3c
se puede obtener justo después de arrancar. Así, se puede obtener un
compresor que tiene alta fiabilidad, en el que se asegura
suficientemente la lubricación de los cojinetes, incluso al tiempo
justo después de arrancar.
Como se describe, dos conjuntos de una válvula y
un módulo de muelle están instalados respectivamente entre el
espacio 2h y el espacio 15f para generar la diferencia de presión de
\alpha2 y entre el espacio 15f y el área de la atmósfera a presión
baja para generar la diferencia de presión de \alpha1, y el
compresor es controlado por las formulas de Pm1 = Ps + (\alpha1 +
\alpha2) y Pm2 = Ps + \alpha1. Sin embargo, se puede obtener un
efecto similar como otro método instalando respectivamente dos
conjuntos de una válvula y un módulo de muelle entre el espacio 2h y
el espacio de atmósfera de presión baja para generar la diferencia
de presión de a2 y entre el espacio 15f y el espacio de atmósfera de
presión baja para generar la diferencia de presión de \alpha1 y
también controlando el compresor según las formulas de Pm1 = Ps +
\alpha2 y Pm2 = Ps + \alpha1.
En este caso, se puede obtener una estructura
simple en la que se introduce en el espacio 2h aceite refrigerante
despresionizado por el cojinete 2c de manera que esté a una presión
intermedia, y se introduce en el espacio 2h un aceite refrigerante
despresionizado por el cojinete principal 3c de manera que esté a
una presión intermedia.
Realización
3
La Realización 3 de la presente invención se
describirá con referencia a la figura 7. La figura 7 es una vista
longitudinal en sección transversal de una parte importante de la
Realización 3 de la presente invención. Las otras partes son
similares a las descritas en la Realización 1 y se omite la
descripción.
En el asiento 2a de la espiral rotativa 2 se
forma un paso de presión intermedia para conectar una superficie en
el lado de espiral fija (superficie superior en la figura 7) a una
superficie en el lado del bastidor flexible 3 (superficie inferior
en la figura 7), que es un agujero estrecho. Una porción de agujero
en la superficie en el lado de bastidor flexible del paso de presión
intermedia 2j, es decir, una entrada inferior 2k, está colocada de
manera que su lugar circular siempre esté incluido en el cojinete de
empuje 3a del bastidor flexible 3 en el funcionamiento normal.
Además, en el asiento 2a se forma un segundo paso de presión
intermedia 2m que es otro agujero estrecho para conectar la
superficie en el lado de espiral fija (superficie superior en la
figura 7) a la superficie en el lado de bastidor flexible
(superficie inferior en la figura 7). Una porción de agujero del
segundo paso de presión intermedia 2m en el lado de bastidor
flexible está colocada de manera que su lugar circular esté
conectado constante o intermitentemente al espacio 2h en el
funcionamiento normal. Además, en el bastidor flexible 3 se forma un
paso de conexión 3s para conectar la superficie del cojinete de
empuje 3a al espacio 15f.
Se forman dos ranuras de junta estanca en forma
de aro para alojar juntas estancas en una superficie lateral
interior del bastidor de guía 15, ranuras de junta estanca en las
que se encajan una junta estanca superior en forma de aro 16a y una
junta estanca inferior en forma de aro 16b. Estas dos juntas
estancas 16a, 16b, la superficie lateral interior del bastidor de
guía 15, y una superficie lateral exterior del bastidor flexible 3
delimitan el espacio 15f. Sin embargo, la junta estanca superior 16a
y la junta estanca inferior 16b no son necesariamente indispensables
y se pueden omitir sellando un microintervalo en las porciones de
enganche, por ejemplo, formando una película de aceite. Un área en
el exterior de una periferia externa del cojinete de empuje 3a, que
está rodeada por el asiento 2a de la espiral rotativa y el bastidor
flexible 3 en las direcciones verticales, a saber, el espacio 2i,
está en una atmósfera de gas de aspiración porque está conectada a
un área de aspiración cerca de un extremo externo de la turbina
espiral.
A continuación, se describirá la operación del
compresor de espirales según la realización 3 en el funcionamiento
normal. Dado que el espacio 10d de la cuba herméticamente sellada 10
tiene una presión alta de una atmósfera de gas de descarga en el
funcionamiento normal, se introduce aceite refrigerante en una
porción inferior de la cuba herméticamente sellada en el espacio 2h
mediante un agujero de lubricación de presión alta 4g formado en el
eje principal 4 penetrando en la dirección axial. Un aceite a
presión alta es despresionizado por un cojinete 2c de manera que
esté a una presión intermedia y fluye al espacio 2h. Por otra parte,
como otra ruta, el aceite a presión alta del agujero de lubricación
de presión alta 4g es introducido en una superficie de extremo en el
lado de presión alta de un cojinete principal 3c (extremo inferior
en la figura 7) mediante un agujero lateral formado en el eje
principal 4, es despresionizado por el cojinete principal 3c de
manera que esté a una presión intermedia, y fluye igualmente al
espacio 2h.
El aceite refrigerante que tiene la presión
intermedia en el espacio 2h, que está generalmente en un estado de
dos fases de un gas refrigerante y el aceite refrigerante por
gasificación del refrigerante disuelto en el aceite refrigerante,
fluye a la cámara de compresión formada por la espiral fija 1 y la
espiral rotativa 2 mediante el segundo paso de presión intermedia
2m. En otros términos, el aceite refrigerante se inyecta a un gas
refrigerante en medio de la operación de compresión. Como se
describe, la presión intermedia Pm1 en el espacio 2h es controlada
por una ampliación predeterminada \beta1 determinada
sustancialmente por una posición de la cámara de compresión
conectada sustancialmente al segundo paso de presión intermedia 2m,
la cantidad del aceite refrigerante a inyectarse, etc, de la
siguiente manera:
Pm1 = Ps x \beta1, donde Ps designa una presión
de atmósfera de aspiración, es decir, una presión baja.
Por otra parte, la entrada 2k del paso de presión
intermedia 2j formado en el asiento 2a de la espiral rotativa 2 está
conectada constante o intermitentemente a una porción de agujero en
el lado de cojinete de empuje del paso de conexión 3s formado en el
bastidor flexible 3, es decir, una entrada 3u (una porción de
abertura superior en la figura 7). Por lo tanto, el gas refrigerante
en medio de la operación de compresión de la cámara de compresión
formada por la espiral fija 1 y la espiral rotativa 2 es introducido
en el espacio 15f mediante el paso de presión intermedia 2j en la
espiral rotativa 2 y el paso de conexión 3s en el bastidor flexible
3. Sin embargo, dado que el espacio 15f es un área cerrada sellada
por la junta estanca superior 16a y la junta estanca inferior 16b,
hay diminutos flujos bidireccionales entre la cámara de compresión y
el espacio 15f en respuesta a una variación de presión en la cámara
de compresión en el funcionamiento normal como si respirase. Como se
describe, la presión intermedia Pm2 en el espacio 15f es controlada
por una ampliación predeterminada \beta2 determinada
sustancialmente por una posición de la cámara de compresión
conectada sustancialmente al paso de presión intermedia 2j de la
siguiente manera:
Pm2 = Ps x \beta2, donde Ps designa una presión
de atmósfera de aspiración, es decir, una presión baja.
Como se describe, en el compresor de espirales
del tipo de bastidor flexible según la realización 3 de la presente
invención, dado que el espacio 2h y el espacio 15f están formados
independientemente por zonas separadas, cuando la espiral rotativa 2
choca en el cojinete de empuje 3a del bastidor flexible 3 debido a
una perturbación exterior, aunque disminuye la presión intermedia
Pm1 en el espacio 2h, la presión intermedia Pm2 en el espacio 15f no
disminuye en tal disminución, por lo que la espiral rotativa no se
alivia fácilmente. Así, se realiza un compresor altamente eficiente
que tiene alta fiabilidad.
A continuación, se describirá la operación al
arrancar con referencia a la figura 7. En general, la presión
interna de la cuba herméticamente sellada 10 es uniforme justo antes
de arrancar, presión que se denomina presión de equilibrio. En otros
términos, una atmósfera de aspiración y una atmósfera de descarga
tienen la misma presión. Justo después de arrancar, la presión en la
atmósfera de aspiración disminuye junto con la operación de
compresión, y la presión en la atmósfera de descarga aumenta junto
con la operación de compresión. En el compresor de espirales del
tipo de bastidor flexible según la realización 3, la presión
ligeramente más alta que la presión de equilibrio de justo antes de
arrancar, es decir, la presión de equilibrio x \beta2, se
introduce en el espacio 15f justo después de arrancar. Por
consiguiente, la presión en el espacio 15f aumenta antes que la
presión en la atmósfera de descarga, por lo que el bastidor flexible
3 se eleva dentro de un período relativamente corto y
simultáneamente la espiral rotativa 2 se eleva de manera que esté
deslizantemente en contacto con la espiral fija 1 en la dirección
axial, por lo que se prepara un estado del funcionamiento normal.
Así, se realiza un compresor altamente eficiente que tiene una
excelente propiedad de arranque.
Además, dado que el espacio 2h y el espacio 15f
se forman como zonas independientes, se realiza un compresor
compacto a bajo costo, que tiene un alto grado de libertad al
establecer las zonas que reciben presión en las direcciones axiales
dentro de las zonas respectivas que tienen las presiones
intermedias.
En las Realizaciones 1 a 3, se ejemplifica un
compresor hermético utilizado principalmente en máquinas
refrigerantes y aparatos de aire acondicionado de tamaño pequeño y
medio. Sin embargo, se pueden obtener efectos similares en un
compresor que tiene elementos operativos fuera de un recipiente que
acomoda elementos de compresión, compresor que se usa principalmente
para aparatos de aire acondicionado para automóvil.
Además, en las Realizaciones 1 a 3, se
ejemplifica para la descripción un compresor de espirales del tipo
de campana de presión alta, cuyo espacio de cuba herméticamente
sellada 10d tiene una atmósfera de gas de descarga o presión alta
cuya magnitud es aproximadamente la de la atmósfera de gas de
descarga. Sin embargo, se pueden obtener funciones y efectos
sustancialmente similares utilizando un compresor de espirales del
tipo de campana de presión baja, cuyo espacio 10d de la cuba
herméticamente sellada 10 tiene una atmósfera de gas de aspiración o
una presión baja cuya magnitud es aproximadamente la de la atmósfera
de gas de aspiración, instalando una bomba de aceite en un extremo
de un eje principal 4, y suministrando un aceite refrigerante 10e
por presión de la bomba.
La primera ventaja de un compresor de espirales
según la presente invención es que no disminuye una presión más alta
que una presión de aspiración en un espacio y la misma que la
presión de descarga o menos, aunque una espiral rotativa choque por
una diminuta perturbación exterior, tal como variaciones de la
condición de presión para operar y la aspiración de un líquido
refrigerante, y por lo tanto la espiral rotativa no se alivia
fácilmente, por lo que se puede obtener un compresor altamente
eficiente que tiene alta fiabilidad.
La segunda ventaja de un compresor de espirales
según la presente invención es que una espiral rotativa está
separada de un bastidor flexible en una dirección axial porque un
espacio alrededor del saliente tiene una presión mayor que la
presión de aspiración; la fuerza de contacto entre una superficie de
empuje de la espiral rotativa y un cojinete de empuje del bastidor
flexible se reduce parcialmente; y se reduce la pérdida por
deslizamiento de la espiral rotativa y se puede evitar el
agarrotamiento del cojinete de empuje producido por una carga
excesiva, por lo que se puede obtener un compresor altamente
eficiente que tiene alta fiabilidad.
La tercera ventaja de un compresor de espirales
según la presente invención es que una espiral rotativa no se alivia
fácilmente porque la presión en un espacio no disminuye impidiendo
el flujo en contracorriente de fluido a pesar de la disminución de
la presión intermedia en un espacio alrededor del saliente producida
cuando la espiral rotativa choca a causa de una diminuta
perturbación exterior, tal como variaciones de una condición de
presión para la operación y la aspiración de un líquido
refrigerante; y la introducción de una presión al espacio resulta
fácil, por lo que se puede obtener un compresor que tiene alta
fiabilidad a bajo costo.
La cuarta ventaja de un compresor de espirales
según la presente invención es que la lubricación de los cojinetes
resulta estable porque el aceite refrigerante en una atmósfera de
presión alta fluye establemente a un espacio alrededor de saliente
por la diferencia de presión predeterminada determinada por un
dispositivo regulador de presión o análogos bajo una relación
constante de: presión en el área de aspiración < presión en el
espacio < presión en el espacio alrededor del saliente <
presión en el área de descarga; y por lo tanto el coeficiente de
rozamiento de los cojinetes puede ser pequeño y se puede evitar el
agarrotamiento de los cojinetes, por lo que se puede obtener un
compresor altamente eficiente que tiene alta fiabilidad.
La quinta ventaja de un compresor de espirales
según la presente invención es que una zona de trabajo de un espacio
no está limitada por una zona de trabajo de un espacio alrededor del
saliente, a saber, el grado de libertad al establecer las zonas de
trabajo resulta alto porque la presión en el espacio alrededor del
saliente y la presión en el espacio se establecen por separado, por
lo que se puede obtener un compacto compresor que tiene alta
fiabilidad y alta eficiencia.
La sexta ventaja de un compresor de espirales
según la presente invención es que la lubricación de los cojinetes
resulta estable porque el aceite refrigerante en una atmósfera de
presión alta en un área de descarga fluye establemente a un espacio
alrededor del saliente por una diferencia de presión predeterminada
determinada por un dispositivo regulador de presión bajo una
relación constante de: presión en el área de aspiración < presión
en el espacio alrededor del saliente < presión en el área de
descarga; y por lo tanto el coeficiente de rozamiento de cojinetes
resulta pequeño y se puede evitar el agarrotamiento de los
cojinetes, por lo que se puede obtener un compresor altamente
eficiente que tiene alta fiabilidad.
La séptima ventaja de un compresor de espirales
según la presente invención es que la propiedad de arranque es
excelente porque el funcionamiento normal se logra con un aumento de
una presión en un espacio, presión que es un factor importante para
levantar un bastidor flexible en un lado de espiral fija justo
después de arrancar en respuesta a un incremento de la presión en
una cámara de compresión, haciendo por ello que el bastidor flexible
flote dentro de un período relativamente corto, por lo que se puede
obtener un compresor altamente eficiente que tiene alta
fiabilidad.
La octava ventaja de un compresor de espirales
según la presente invención es que se puede evitar la destrucción de
turbinas espirales, etc, producida por un aumento anormal de la
presión en una cámara de compresión y el agarrotamiento de los
cojinetes y un cojinete principal producido por la aplicación de una
carga excesiva porque un bastidor flexible se libera en una
dirección axial una distancia relativamente grande antes de que
aumente anormalmente la presión interna de una cámara de compresión;
y la propiedad de arranque es excelente evitando que transcurra un
tiempo para realizar una operación normal como resultado de la
denominada operación arbitraria sin operación de compresión cuando
un bastidor flexible se alivia al máximo en una dirección axial, a
saber, una espiral rotativa está separada al máximo de una espiral
fija, al tiempo de arrancar porque la cantidad máxima de movimiento
en la dirección axial es 300 \mum o menos, por lo que se puede
obtener un compresor altamente eficiente que tiene alta
fiabilidad.
Obviamente, numerosas modificaciones y
variaciones de la presente invención son posibles a la luz de las
ideas anteriores. Por lo tanto, se ha de entender que, dentro del
alcance de las reivindicaciones anexas, la invención se puede llevar
a la práctica de modo distinto al aquí descrito específicamente.
Claims (17)
1. Un compresor de espirales incluyendo:
una espiral fija (1) y una espiral rotativa (2)
situadas en una cuba herméticamente sellada (10) y teniendo
respectivamente turbinas espirales (1b, 2b), donde las turbinas
espirales enganchan entre sí para formar una cámara de compresión
(21) entre ellas;
un bastidor flexible (3) para soportar la espiral
rotativa (2) en su dirección axial y que soporta un eje principal
(4) para mover la espiral rotativa (2) en las direcciones de sus
radios, pudiendo moverse el bastidor móvil (3) en la dirección
axial; y
un bastidor de guía (15) para soportar el
bastidor flexible (3) en las direcciones de los radios, en el que la
espiral rotativa (2) se desplaza en la dirección axial junto con el
movimiento del bastidor flexible (3) con respecto al bastidor de
guía (15) en la dirección axial;
caracterizado porque se forma un espacio
de bastidor (15f) entre el bastidor flexible (3) y el bastidor de
guía (15), donde la presión en el espacio de bastidor (15f) es más
alta que la presión de gas de aspiración y es la misma que la
presión de gas de descarga o menos.
2. El compresor de espirales según la
reivindicación 1, donde:
la espiral rotativa (2) tiene una cara de empuje
(2d) en una superficie opuesta a la turbina espiral (2b);
el bastidor flexible (3) tiene un cojinete de
empuje (3a), que desliza en la cara de empuje (2d) bajo presión de
contacto; y
un espacio de saliente exterior (2h), situado
dentro del cojinete de empuje (3a) y formado entre el bastidor
flexible (3) y la espiral rotativa (2), tiene una presión más alta
que la presión de gas de aspiración y la misma que la presión de gas
de descarga o menos.
3. El compresor de espirales según la
reivindicación 2, donde el espacio de bastidor (15f) y el espacio de
saliente exterior (2h) no están conectados directamente, para que
las presiones en el espacio de bastidor (15f) y el espacio de
saliente exterior (2h) sean independientes una de otra.
4. El compresor de espirales según la
reivindicación 3, donde:
una porción inferior de la cuba herméticamente
sellada (10), que acumula un aceite refrigerante (10e), tiene una
presión alta, cuya magnitud es aproximadamente la de la presión de
gas de descarga; y
el espacio de saliente exterior (2h) está situado
en medio de una ruta de suministro de aceite y conectado a un área
(2i) que tiene una presión baja, que es una atmósfera de la presión
de gas de aspiración, a través de un dispositivo de regulación de
presión (23).
5. El compresor de espirales según la
reivindicación 2, donde:
el espacio de saliente exterior (2h) está
conectado al espacio de bastidor (150; y
puede fluir fluido solamente desde el espacio de
saliente exterior (2h) al espacio de bastidor (15f).
6. El compresor de espirales según la
reivindicación 5, donde la presión (Pm1) en el espacio de saliente
exterior (2h) es más alta que la presión (Pm2) en el espacio de
bastidor (15f).
7. El compresor de espirales según la
reivindicación 5 o 6, donde:
una porción inferior de la cuba herméticamente
sellada (10), que acumula un aceite refrigerante (10e), tiene una
presión alta, cuya magnitud es aproximadamente la de la presión de
gas de descarga;
el espacio de saliente exterior (2h) está situado
en medio de una ruta de suministro de aceite; y el espacio de
bastidor (15f) está conectado a un área (2i) que tiene una presión
baja, que es una atmósfera de la presión de gas de aspiración, a
través de un dispositivo de regulación de presión (22).
8. El compresor de espirales según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, donde el espacio de bastidor (15f) está
conectado a la cámara de compresión (21) para hacer que la presión
en el espacio de bastidor (15f) sea más alta que la presión de gas
de aspiración y la misma que la presión de gas de descarga o
menos.
9. El compresor de espirales según la
reivindicación 3, donde:
el espacio de bastidor (15f) está conectado a la
cámara de compresión (21), y el espacio de saliente exterior (2h)
está conectado a la cámara de compresión (21) independientemente de
la conexión entre el espacio de bastidor (15f) y la cámara de
compresión
(21).
(21).
10. El compresor de espirales según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, donde una distancia móvil máxima del
bastidor flexible (3) con respecto al bastidor de guía (15) en la
dirección axial es 30 \mum o más y 300 \mum o menos.
11. El compresor de espirales según la
reivindicación 1, donde:
un interior de la cuba herméticamente sellada
(10) está en una atmósfera de gas de descarga;
una porción de saliente (2f) está situada en un
lado opuesto a la turbina espiral (2b) en la espiral rotativa (2);
y
un espacio de saliente interior (2g) se forma en
un lado periférico interior y entre la porción del saliente (2f) y
un extremo superior del eje principal (4), la presión en el espacio
de saliente interior (2g) es sustancialmente la misma que la presión
de gas de descarga.
12. El compresor de espirales según la
reivindicación 11, donde:
la espiral rotativa (2) tiene una superficie de
empuje (2d) en un lado opuesto a la turbina espiral (2b);
el bastidor flexible (3) tiene un cojinete de
empuje (3a), que desliza en la superficie de empuje (2d) bajo
presión de contacto; y
un espacio de saliente exterior (2h), situado
dentro del cojinete de empuje (3a) y fuera de la porción de saliente
(2f) y formado entre el bastidor flexible (3) y la espiral rotativa
(2), tiene una presión intermedia más alta que la presión de gas de
aspiración y menor que la presión de gas de descarga.
13. El compresor de espirales según la
reivindicación 12, donde un espacio (2i) alrededor de una periferia
externa de un asiento (2a) de la espiral rotativa (2), colocado más
fuera del espacio de saliente exterior (2h) y fuera del cojinete de
empuje, tiene la presión de gas de aspiración.
14. El compresor de espirales según la
reivindicación 1, donde:
un interior de la cuba herméticamente sellada
(10) está en una atmósfera de gas de descarga;
la espiral rotativa tiene una cara de empuje (2d)
en una superficie opuesta a la turbina espiral (2b);
el bastidor flexible (3) tiene un cojinete de
empuje (3a), que desliza en la cara de empuje (2d) bajo presión de
contacto;
la espiral rotativa (2) tiene una porción de
saliente (2f), situada en un lado opuesto a la turbina espiral
(2b);
un espacio de saliente exterior (2h), situado
dentro del cojinete de empuje (3a) y fuera de la porción de saliente
(2f) y formado entre el bastidor flexible (3) y la espiral rotativa
(2), tiene una presión más alta que la presión de gas de aspiración
y la misma que la presión de gas de descarga o menos;
un espacio (2i) alrededor de una periferia
externa de un asiento (2a) de la espiral rotativa (2), colocado más
fuera del espacio de saliente exterior (2h) y fuera del cojinete de
empuje (3a), tiene la presión de gas de aspiración; y
un par de salientes (9a) de un aro Oldham (9),
que restringen la autorrotación de la espiral rotativa (2), están
enganchados con la espiral rotativa, y el otro par de salientes (9c)
están enganchados con la espiral fija (1).
15. El compresor de espirales según la
reivindicación 1, donde:
la espiral rotativa (2) tiene una superficie de
empuje (2d) en un lado opuesto a la turbina espiral (2b);
el bastidor flexible tiene un cojinete de empuje
(3a), que desliza en la superficie de empuje (2d) bajo presión de
contacto;
se forma un espacio de saliente exterior (2h)
dentro del cojinete de empuje (3a) y entre el bastidor flexible (3)
y la espiral rotativa (2);
un interior de la cuba herméticamente sellada
(10) tiene una atmósfera de presión de gas de descarga; y
se forma una ruta de suministro de aceite (3j,
3n) para suministrar un aceite lubricante, acumulado en una porción
inferior de la cuba herméticamente sellada (10), desde el espacio
de saliente exterior (2h) a una zona de baja presión (21) por una
diferencia de presión.
16. El compresor de espirales según la
reivindicación 1, donde:
un interior de la cuba herméticamente sellada
(10) está en una atmósfera de la presión de gas de descarga; y
el espacio de bastidor (15f) está delimitado por
una superficie periférica externa del bastidor flexible (3), una
superficie periférica interna del bastidor de guía (15), una junta
estanca inferior (16b) para evitar la entrada de la presión de gas
de descarga al espacio de bastidor (15f), y una junta estanca
superior (16a) para evitar el escape de presión desde el espacio de
bastidor (15f) a una zona de baja presión de una atmósfera de la
presión de gas de aspiración.
17. El compresor de espirales según la
reivindicación 1, donde:
un interior de la cuba herméticamente sellada
(10) es una atmósfera de la presión de gas de descarga;
la espiral rotativa (2) tiene una cara de empuje
(2d) en una superficie opuesta a la turbina espiral (2b);
se forma un cojinete de empuje (3a) en el
bastidor flexible (3) de manera que deslice en la cara de empuje
(2d) bajo presión de contacto; y
un espacio de saliente exterior (2h), situado
dentro del cojinete de empuje (3a) y formado entre el bastidor
flexible (3) y la espiral rotativa (2), tiene una presión
sustancialmente idéntica a la presión de gas de aspiración.
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JP2002106483A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Toyota Industries Corp | スクロール型圧縮機及びスクロール型圧縮機のシール方法 |
JP2002221166A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | スクロール圧縮機 |
CN1227490C (zh) * | 2001-01-31 | 2005-11-16 | 三菱电机株式会社 | 包括导向架和顺从构架的涡旋压缩机 |
EP1574715B1 (en) * | 2001-02-07 | 2006-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Scroll compressor |
CN100365281C (zh) * | 2001-02-07 | 2008-01-30 | 三菱电机株式会社 | 涡管压缩机 |
CN1240973C (zh) * | 2001-02-07 | 2006-02-08 | 三菱电机株式会社 | 涡管压缩机 |
DE10213252B4 (de) * | 2001-03-26 | 2013-11-28 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Elektrisch angetriebene Kompressoren und Verfahren zum Umlaufenlassen von Schmieröl durch diese Kompressoren |
JP3988435B2 (ja) | 2001-10-29 | 2007-10-10 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
JP3982238B2 (ja) * | 2001-11-08 | 2007-09-26 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機 |
US6884046B2 (en) * | 2002-03-04 | 2005-04-26 | Daiken Industries, Ltd. | Scroll compressor |
CN100455807C (zh) * | 2004-04-28 | 2009-01-28 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 螺旋压缩机 |
JP4488222B2 (ja) | 2005-05-20 | 2010-06-23 | 株式会社富士通ゼネラル | スクロール圧縮機 |
US8096793B2 (en) * | 2006-03-22 | 2012-01-17 | Scroll Technologies | Ductile cast iron scroll compressor |
JP2007170414A (ja) * | 2007-03-28 | 2007-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | 圧縮機 |
CN101303018B (zh) * | 2008-06-06 | 2010-06-09 | 西安交通大学 | 涡旋压缩机 |
JP4879311B2 (ja) * | 2009-11-16 | 2012-02-22 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
JP5538295B2 (ja) * | 2011-04-22 | 2014-07-02 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
JP6071681B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2017-02-01 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
CN104421160B (zh) * | 2013-09-03 | 2017-12-26 | 上海普圣压缩机有限公司 | 一种涡旋压缩机的润滑油循环系统 |
CN105332911B (zh) * | 2014-08-06 | 2017-08-01 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 涡旋压缩机 |
WO2017138140A1 (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機の製造方法及びスクロール圧縮機 |
CN107542663B (zh) * | 2016-06-24 | 2024-05-24 | 魏亮 | 一种涡旋盘及具有该涡旋盘的涡旋压缩机 |
JP6274281B1 (ja) * | 2016-08-31 | 2018-02-07 | ダイキン工業株式会社 | スクロール圧縮機 |
US10975868B2 (en) | 2017-07-07 | 2021-04-13 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor with floating seal |
CN109751239A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-14 | 上海汉钟精机股份有限公司 | 涡旋式压缩机 |
JP2020056394A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | スクロール圧縮機 |
WO2020067739A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Scroll compressor |
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Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1623306A (en) * | 1926-06-29 | 1927-04-05 | Healey Aeromarine Bus Company | Transmission |
US4596521A (en) * | 1982-12-17 | 1986-06-24 | Hitachi, Ltd. | Scroll fluid apparatus |
US4552518A (en) * | 1984-02-21 | 1985-11-12 | American Standard Inc. | Scroll machine with discharge passage through orbiting scroll plate and associated lubrication system |
JPS60187789A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | スクロ−ル圧縮機 |
JPS62162786A (ja) * | 1986-01-10 | 1987-07-18 | Sanyo Electric Co Ltd | スクロ−ル圧縮機 |
KR950008694B1 (ko) * | 1987-12-28 | 1995-08-04 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 스크롤압축기 |
JPH0726619B2 (ja) * | 1989-08-07 | 1995-03-29 | ダイキン工業株式会社 | スクロール形圧縮機 |
JP2560849B2 (ja) * | 1989-08-11 | 1996-12-04 | ダイキン工業株式会社 | 高圧ドーム形スクロール流体機械 |
JP2616066B2 (ja) * | 1989-12-04 | 1997-06-04 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
JPH04203381A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | Hitachi Ltd | ヘリウム用スクロール圧縮機の油注入機構 |
US5192202A (en) * | 1990-12-08 | 1993-03-09 | Gold Star Co., Ltd. | Scroll-type compressor with an apparatus for restraining compressed fluid from being leaked |
KR960010176B1 (ko) * | 1993-08-17 | 1996-07-26 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤압축기의 축방향 누설방지장치 |
CN1042969C (zh) * | 1993-11-05 | 1999-04-14 | 三菱电机株式会社 | 涡旋压缩机 |
KR960014083B1 (ko) * | 1993-12-03 | 1996-10-12 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤압축기의 축방향 누설방지장치 |
JPH09268579A (ja) | 1996-03-27 | 1997-10-14 | Touyoko Giken Kk | 擁壁の施工方法 |
DE19720790A1 (de) * | 1997-05-17 | 1998-12-03 | Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh | Kompressor |
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