ES2829828T3

ES2829828T3 - Compresor de tornillo con orificio de economizador

Info

Publication number: ES2829828T3
Application number: ES14742105T
Authority: ES
Inventors: Peter J Pileski
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: CN105518304A; WO2015006081A2; WO2015006081A3; EP3019750B1; EP3019750A2; US20160161153A1; CN105518304B

Abstract

Un compresor de tornillo (12) que comprende: un rotor de compresor de tornillo (32), incluyendo el rotor una estría helicoidal que se extiende hacia fuera desde un eje de rotor; una carcasa de compresor (34) que rodea el rotor y que incluye un orificio de succión (40) y un orificio de descarga (42), teniendo la carcasa una pared de carcasa interior que hace tope con el rotor y una pared de carcasa exterior que forma una parte exterior del compresor, de modo que se dispone un alvéolo de carcasa (44) entre la pared de carcasa exterior (48) y la pared de carcasa interior (46); y está presente un orificio de economizador (30) que se extiende desde el alvéolo de carcasa a través de la pared de carcasa interior para dirigir un flujo de refrigerante gaseoso al interior del compresor, en donde el orificio de economizador (30) comprende una abertura de pared exterior (50) en la pared de carcasa exterior (48), el alvéolo (44), y una abertura de pared interior (52) en la pared de carcasa interior (46), caracterizado por que la abertura de pared interior (52) del orificio de economizador (30) tiene un ancho entre 1/32 de pulgada (0,79 milímetros) y 1/4 de pulgada (6,35 milímetros).

Description

DESCRIPCIÓN

Compresor de tomillo con orificio de economizador

Antecedentes

La materia objeto divulgada en el presente documento se refiere a sistemas de refrigeración. Más específicamente, la materia objeto divulgada en el presente documento se refiere a compresores de tornillo para sistemas de refrigeración.

Los sistemas de refrigeración incluyen habitualmente un compresor que suministra refrigerante comprimido a un condensador. Desde el condensador, el refrigerante se desplaza a una válvula de expansión y, entonces, a un evaporador. Desde el evaporador, el refrigerante vuelve al compresor para ser comprimido. Para aumentar la eficiencia del sistema, a menudo se incluye un economizador entre el condensador y el evaporador, más específicamente entre el condensador y la válvula de expansión. El economizador es un intercambiador de calor que devuelve una porción del refrigerante que fluye a través del sistema como un gas al compresor, donde se inyecta en el compresor en una ubicación seleccionada a través de un orificio de economizador.

En algunos compresores, el orificio de economizador es una ranura fresada en la carcasa de rotor desde una parte exterior de la carcasa, o formada en una carcasa de rotor mediante colada. La ranura típica, sin embargo, permite una fuga involuntaria y no deseada entre lóbulos adyacentes del rotor de tornillo cuando el lóbulo pasa por la ranura. Esta fuga afecta negativamente al rendimiento de compresor y limita el ancho de ranura y la colocación de la ranura en el compresor. Por ejemplo, habitualmente solo se ubican ranuras en el rotor hembra de un compresor de tornillo de dos rotores, debido a que, en el rotor hembra, hay presente una línea de sellado más gruesa, reduciendo de este modo la posibilidad de fugas.

El documento WO2006/041494 divulga un compresor que comprende un conjunto de carcasa, un rotor macho y hembra, y un sello de extremo que tiene una primera superficie que se acopla al primer extremo de porción de cuerpo hembra y que presenta asimetría alrededor de un segundo eje. En la carcasa puede estar presente un orificio de economizador. El documento WO2006/062741 divulga un compresor que comprende un orificio de economizador, estando adaptado el compresor para limitar el sonido externo irradiado por la carcasa.

Breve sumario

La presente invención proporciona un compresor de tornillo de acuerdo con la reivindicación 1.

La presente invención también proporciona un sistema de refrigerante de acuerdo con la reivindicación 7.

Estas y otras ventajas y características se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción tomada junto con los dibujos.

Breve descripción de los dibujos

La materia objeto, que se considera como la invención, está particularmente señalada y claramente reivindicada en las reivindicaciones al final de la memoria descriptiva. Las anteriores y otras características y ventajas de la invención son evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una vista esquemática de una realización de un sistema de refrigerante;

la figura 2 es una vista en sección transversal de una realización de un compresor de tornillo;

la figura 3 es una vista en sección transversal de una realización de un compresor de tornillo;

la figura 4 es una vista en planta de un orificio de economizador en una realización de un compresor de tornillo; y la figura 5 es una vista en sección transversal de otra realización de un compresor de tornillo.

La descripción detallada explica realizaciones de la invención, junto con ventajas y características, a modo de ejemplo con referencia al dibujo.

Descripción detallada

En la figura 1 se muestra un esquema de una realización de un sistema de refrigerante 10. El sistema de refrigerante 10 incluye un compresor de tornillo 12. Un evaporador 14, en algunas realizaciones un evaporador 14 de estilo inundado, suministra un flujo de refrigerante al compresor 12 a través de un paso 16. Desde el compresor 12, el refrigerante fluye, a través de la línea 18, a un condensador 20. El refrigerante gaseoso comprimido se enfría en el condensador 20, se transfiere a una fase líquida y se hace pasar a través de una válvula de expansión 24 en su camino al evaporador 14 a través del conducto 22.

Un economizador 26 se ubica entre el evaporador 14 y el condensador 20, en algunas realizaciones entre el condensador 20 y la válvula de expansión 24 a lo largo del conducto 22. El economizador 26 puede ser, por ejemplo, un economizador 26 de tipo intercambio de calor o de tipo separador. Se dirige refrigerante gaseoso desde el economizador 26 al compresor 12 a través de un conducto de economizador 28, en donde el refrigerante gaseoso se inyecta en el compresor 12 en el orificio de economizador 30.

Haciendo referencia a la figura 2, se muestra una realización del compresor de tornillo 12. El compresor 12 incluye dos rotores de compresor 32 dispuestos en una carcasa de compresor 34. Cada uno de los rotores de compresor 32 incluye una pluralidad de estrías de rotor helicoidales 36. Los rotores de compresor 32 se disponen en paralelo de tal modo que los ejes de rotor 38 son paralelos y las estrías de rotor 36 se engranan. En la realización mostrada, el compresor 12 incluye dos rotores de compresor 32, conocidos en la técnica como rotor macho 32 y rotor hembra 32. En otras realizaciones, el compresor 12 incluye otras cantidades de rotores 32, por ejemplo, tres rotores 32. Los rotores de compresor 32 se ubican dentro de la carcasa 34, que también incluye un orificio de succión 40 a través del cual fluye refrigerante desde el evaporador 14, y un orificio de descarga 42 a través del cual se descarga refrigerante comprimido hacia el condensador 20. En algunas realizaciones, el orificio de succión 40 y el orificio de descarga 42 se ubican en extremos axiales opuestos de la carcasa 34.

Como se ha expuesto anteriormente, el compresor 12 incluye un orificio de economizador 30 a través del cual se impulsa refrigerante gaseoso desde el economizador 26. Haciendo referencia a las figuras 3 y 4, la carcasa 34 se forma mediante colada. Un alvéolo de economizador 44 monolítico se forma o se perfora con macho en la carcasa 34 durante la colada de la carcasa 34. El alvéolo de economizador 44 es un espacio ubicado radialmente entre una pared interior de carcasa 46 que hace tope con los rotores 32, y una pared exterior de carcasa 48 que forma la parte exterior de la carcasa 34. La formación del alvéolo 44 deja una pared interior de carcasa 46 relativamente delgada, de un espesor de 10-15 milímetros en algunas realizaciones. El orificio de economizador 30 comprende una abertura de pared exterior 50 en la pared exterior 48, el alvéolo 44 y una abertura de pared interior 52 en la pared interior 46. En realizaciones alternativas, una carcasa metálica 34 se puede formar a partir de otros procesos, tales como mecanizado, mientras que la carcasa 34 también puede estar formada por otros materiales no metálicos, tales como materiales compuestos o plásticos.

Haciendo referencia a la figura 4, la abertura de pared interior 52 tiene forma de ranura, extendiéndose un lado lateral 54 de la abertura 52 sustancialmente en paralelo a las estrías de rotor 36.

De acuerdo con la invención, la abertura de pared interior 52 tiene un ancho entre 1/32 de pulgada y % de pulgada (de 0,79 a 6,35 milímetros). En algunas realizaciones, la abertura de pared interior 52 tiene una longitud entre aproximadamente 1,9 pulgadas y 3,5 pulgadas (aproximadamente de 50 a 90 milímetros). En otras realizaciones, la abertura de pared interior 52 puede tener otras formas, tales como circular o triangular. La pared interior 46 es suficientemente delgada, debido a la inclusión del alvéolo 44 en la carcasa 34, para permitir que la abertura de pared interior 52 se forme mediante un proceso secundario, tal como corte por plasma o corte por chorro de agua. Estos procesos permiten que una abertura de pared interior 52 del orificio de economizador 30 sea significativamente más estrecha que un orificio de economizador típico formado monolíticamente con la colada o a través de fresado de perfiles; dando como resultado la abertura de pared interior 52 más estrecha una fuga reducida en el compresor 12.

En otra realización, como se muestra en la figura 5, se pueden incluir múltiples orificios de economizador 30 en el compresor 12, en diferentes ubicaciones en el compresor 12. Por ejemplo, los orificios de economizador 30 se pueden ubicar en uno cualquiera o en ambos de los rotores macho o hembra 32, permitiendo el perfil más delgado del orificio de economizador 30 la ubicación en el rotor macho 32, a pesar de que habitualmente existe una línea de sellado más delgada en el rotor macho 32. Los múltiples orificios de economizador 30 mejoran el rendimiento de compresor al permitir que el sistema de refrigeración 10 dirija gas desde el economizador 26 al orificio u orificios de economizador 30 seleccionados, dependiendo de las condiciones operativas.

Aunque la invención se ha descrito con detalle en relación con solo un número limitado de realizaciones, se debería entender fácilmente que la invención no se limita a tales realizaciones divulgadas. Más bien, la invención puede modificarse para incorporar cualquier número de variaciones, alteraciones, sustituciones o disposiciones equivalentes no descritas hasta el momento, pero que son acordes con el alcance de la invención. Adicionalmente, aunque se han descrito diversas realizaciones de la invención, se ha de entender que los aspectos de la invención pueden incluir solo algunas de las realizaciones descritas. En consecuencia, la invención no se ha de ver como limitada por la descripción anterior, sino que solo está limitada por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un compresor de tomillo (12) que comprende:

un rotor de compresor de tomillo (32), incluyendo el rotor una estría helicoidal que se extiende hacia fuera desde un eje de rotor;

una carcasa de compresor (34) que rodea el rotor y que incluye un orificio de succión (40) y un orificio de descarga (42), teniendo la carcasa una pared de carcasa interior que hace tope con el rotor y una pared de carcasa exterior que forma una parte exterior del compresor, de modo que se dispone un alvéolo de carcasa (44) entre la pared de carcasa exterior (48) y la pared de carcasa interior (46); y

está presente un orificio de economizador (30) que se extiende desde el alvéolo de carcasa a través de la pared de carcasa interior para dirigir un flujo de refrigerante gaseoso al interior del compresor, en donde el orificio de economizador (30) comprende una abertura de pared exterior (50) en la pared de carcasa exterior (48), el alvéolo (44), y una abertura de pared interior (52) en la pared de carcasa interior (46),

caracterizado por que la abertura de pared interior (52) del orificio de economizador (30) tiene un ancho entre 1/32 de pulgada (0,79 milímetros) y 1/4 de pulgada (6,35 milímetros).

2. El compresor de tornillo de la reivindicación 1, en donde el orificio de economizador tiene forma de ranura y se extiende circunferencialmente en paralelo a la estría helicoidal.

3. El compresor de tornillo de la reivindicación 1, que comprende al menos dos rotores dispuestos en la carcasa.

4. El compresor de tornillo de la reivindicación 3, en donde las estrías helicoidales de los al menos dos rotores se engranan.

5. El compresor de tornillo de la reivindicación 1, que comprende dos o más orificios de economizador que se extienden a través de la pared de carcasa interior.

6. El compresor de tornillo de la reivindicación 1, en donde el orificio de economizador se forma mediante uno de corte por plasma o chorro de agua.

7. Un sistema de refrigerante que comprende:

un evaporador (14); y

un compresor (12) conectado operativamente al evaporador,

una carcasa de compresor que rodea el rotor y que incluye un orificio de succión para recibir refrigerante desde el evaporador y un orificio de descarga para transportar refrigerante hacia un condensador,

en donde dicho compresor es un compresor de tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. El sistema de refrigerante de la reivindicación 7, en donde el economizador se dispone entre el condensador y el evaporador.