ES2981313T3 - Semi-hermetic refrigerant compressor - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un compresor de refrigerante semihermético que comprende un compresor alternativo, un motor eléctrico, una carcasa completa que presenta una sección de carcasa de motor para el motor eléctrico y una sección de carcasa de compresor para el compresor alternativo, un circuito de refrigerante del lado de succión que conduce desde una conexión de succión en la carcasa completa hasta una cámara de entrada del compresor alternativo, y un circuito de refrigerante del lado de presión que conduce desde una cámara de salida del compresor alternativo hasta una conexión de presión en la carcasa completa. El objetivo de la invención es mejorar un compresor de refrigerante de este tipo de manera que funcione de manera más eficiente. Esto se logra porque el motor eléctrico está diseñado como un motor síncrono, cuyo rotor está equipado con imanes permanentes para el funcionamiento síncrono del motor eléctrico y una jaula de ardilla para arrancar el motor eléctrico en el funcionamiento asíncrono. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The invention relates to a semi-hermetic refrigerant compressor comprising a reciprocating compressor, an electric motor, a complete housing having a motor housing section for the electric motor and a compressor housing section for the reciprocating compressor, a suction-side refrigerant circuit leading from a suction connection on the complete housing to an inlet chamber of the reciprocating compressor, and a pressure-side refrigerant circuit leading from an outlet chamber of the reciprocating compressor to a pressure connection on the complete housing. The aim of the invention is to improve such a refrigerant compressor so that it operates more efficiently. This is achieved in that the electric motor is designed as a synchronous motor, the rotor of which is equipped with permanent magnets for synchronous operation of the electric motor and a squirrel cage for starting the electric motor in asynchronous operation. (Automatic translation with Google Translate, no legal value)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Compresor refrigerante semihermético Semi-hermetic refrigerant compressor
La invención se refiere a un compresor de refrigerante, que comprende un compresor alternativo y un motor eléctrico, una carcasa general, una ruta de refrigerante en el lado de succión que conduce desde una conexión de succión en la carcasa general hasta una cámara de entrada del compresor alternativo, y una ruta de refrigerante en el lado de presión que conduce desde una cámara de salida del compresor alternativo a una conexión de presión en la carcasa general, en donde el motor eléctrico está configurado como motor síncrono, en cuyo rotor están dispuestos imanes permanentes para el funcionamiento síncrono del motor eléctrico y una jaula de cortocircuito para el arranque del motor eléctrico en el funcionamiento asíncrono, extendiéndose los imanes permanentes en paralelo a un eje de rotor del rotor, estando configurados los imanes permanentes como cuerpos de placa cuyos lados planos se extienden en un dirección longitudinal y una dirección transversal que discurre transversalmente a la dirección longitudinal, en donde los imanes permanentes configurados como cuerpos de placa presentan una polaridad magnética diferente en sus lados planos opuestos entre sí, de los cuales uno está orientado hacia el eje del rotor y el otro está orientado en sentido opuesto al eje del rotor. The invention relates to a refrigerant compressor, which comprises a reciprocating compressor and an electric motor, a general housing, a suction-side refrigerant path leading from a suction connection in the general housing to an inlet chamber of the reciprocating compressor, and a pressure-side refrigerant path leading from an outlet chamber of the reciprocating compressor to a pressure connection in the general housing, wherein the electric motor is designed as a synchronous motor, in whose rotor permanent magnets for synchronous operation of the electric motor and a short-circuit cage for starting the electric motor in asynchronous operation are arranged, the permanent magnets extending parallel to a rotor axis of the rotor, the permanent magnets being designed as plate bodies whose flat sides extend in a longitudinal direction and a transverse direction running transversely to the longitudinal direction, wherein the permanent magnets designed as plate bodies have a different magnetic polarity on their flat sides opposite each other, of which one is oriented towards the rotor axis and the other is oriented opposite to the rotor axis.
Se conocen compresores de refrigerante con las características mencionadas anteriormente por el documento US 6.547.538 B1. Refrigerant compressors with the above-mentioned characteristics are known from US 6,547,538 B1.
El documento US 6.547.538 B1 da a conocer un compresor hermético monocilíndrico con un motor síncrono de acuerdo con las características antes mencionadas. US 6,547,538 B1 discloses a single-cylinder hermetic compressor with a synchronous motor according to the above-mentioned characteristics.
El documento US 2.007.388 A describe un compresor de refrigerante con un dispositivo de descarga"unloader device"que se controla de manera que hace funcionar el compresor de refrigerante en condiciones de carga predeterminadas. US 2,007,388 A describes a refrigerant compressor with an "unloader device" which is controlled so as to operate the refrigerant compressor under predetermined load conditions.
El documento DE 102008 045 103 A1 da a conocer un compresor alternativo semihermético con un motor eléctrico dispuesto dentro de una carcasa exterior que acciona una unidad de cilindro dispuesta en la carcasa exterior. Document DE 102008 045 103 A1 discloses a semi-hermetic reciprocating compressor with an electric motor arranged within an outer casing which drives a cylinder unit arranged in the outer casing.
El problema general es diseñar un compresor de refrigerante de modo que pueda funcionar con mayor eficiencia energética. The general problem is to design a refrigerant compressor so that it can operate more energy efficiently.
Este objetivo se consigue de acuerdo con la invención con un compresor de refrigerante del tipo descrito anteriormente por que el compresor de refrigerante es un compresor de refrigerante semihermético que presenta la carcasa general como carcasa exterior, por que la carcasa general presenta una sección de carcasa de motor para el motor eléctrico, que representa una carcasa exterior del motor eléctrico, y una sección de carcasa de compresor para el compresor alternativo, que representa una carcasa exterior del compresor alternativo, en donde en la sección de carcasa del compresor que representa la carcasa exterior y forma al menos una carcasa de cilindro está previsto al menos un cilindro del compresor alternativo que presenta un pistón que puede moverse en un orificio de cilindro configurado en la sección de carcasa de compresor, una placa de válvula que cierra el orificio de cilindro y una culata que se superpone a la placa de válvula y forma una parte de la sección de carcasa de compresor, por que una culata presenta una cámara de entrada y una cámara de salida para una bancada de cilindros que comprende al menos dos cilindros, y por que los imanes permanentes están configurados de manera que los imanes permanentes consecutivos en una dirección de rotación alrededor del eje de rotor presentan en sus lados orientados hacia el eje del rotor en cada caso una polaridad alterna, de manera que en total el rotor presenta polos magnéticos alternos en la dirección de rotación mediante los imanes permanentes. This object is achieved according to the invention by a refrigerant compressor of the type described above in that the refrigerant compressor is a semi-hermetic refrigerant compressor having the general housing as an outer housing, in that the general housing has a motor housing section for the electric motor, which represents an outer housing of the electric motor, and a compressor housing section for the reciprocating compressor, which represents an outer housing of the reciprocating compressor, wherein in the compressor housing section which represents the outer housing and forms at least one cylinder housing at least one reciprocating compressor cylinder is provided, which has a piston which can move in a cylinder bore formed in the compressor housing section, a valve plate which closes the cylinder bore and a cylinder head which overlies the valve plate and forms a part of the compressor housing section, in that a cylinder head has an inlet chamber and an outlet chamber for a cylinder bank comprising at least two cylinders, and in that the permanent magnets are designed such that consecutive permanent magnets in a direction of rotation about the rotor axis have on their sides facing the rotor axis a piston which is movable in a cylinder bore formed in the compressor housing section, a valve plate which closes the cylinder bore and a cylinder head which overlies the valve plate and forms a part of the compressor housing section, in that a cylinder head has an inlet chamber and an outlet chamber for a cylinder bank comprising at least two cylinders, and in that the permanent magnets are designed such that the permanent magnets which are consecutive in a direction of rotation about the rotor axis have on their sides facing the rotor axis a piston which is movable in a cylinder bore formed in the compressor housing section, a valve plate which closes the cylinder bore and a cylinder head which overlies the valve plate and forms a part of the compressor housing section, in that a cylinder head has an inlet chamber and an outlet chamber for a cylinder bank which comprises at least two cylinders, and in that the permanent magnets are designed such that the permanent magnets which are consecutive in a direction of rotation about the rotor axis have on their sides facing the rotor axis a piston which is movable in a cylinder bore formed in the compressor housing section, and in that the permanent magnets are designed such that the pistons which are movable in a cylinder bore formed in the compressor housing section have a piston which is movable in a cylinder bore formed in the compressor housing section, rotor shaft in each case an alternating polarity, so that the rotor as a whole has alternating magnetic poles in the direction of rotation due to the permanent magnets.
La ventaja de la solución de acuerdo con la invención puede verse en el hecho de que un motor eléctrico de este tipo para accionar un compresor de refrigerante semihermético presenta una mayor eficiencia energética, en particular a plena carga y también a carga parcial. Además, la ventaja de un motor eléctrico de este tipo puede verse en que, debido al funcionamiento síncrono, el volumen de transporte es constante incluso en el intervalo de carga elevada. The advantage of the solution according to the invention can be seen in the fact that such an electric motor for driving a semi-hermetic refrigerant compressor has a higher energy efficiency, in particular at full load and also at partial load. Furthermore, the advantage of such an electric motor can be seen in that, due to synchronous operation, the conveying volume is constant even in the high load range.
El compresor de refrigerante semihermético presenta la carcasa general como carcasa exterior, estando dispuesto el motor eléctrico en particular en la atmósfera de refrigerante. El compresor de refrigerante semihermético no está provisto de una encapsulación exterior que encierre completamente el compresor alternativo y el motor eléctrico en conjunto, sino que la propia carcasa del compresor que forma la al menos una carcasa de cilindro representa la carcasa exterior. The semi-hermetic refrigerant compressor has the general housing as an outer housing, with the electric motor in particular being arranged in the refrigerant atmosphere. The semi-hermetic refrigerant compressor is not provided with an outer encapsulation which completely encloses the reciprocating compressor and the electric motor as a whole, but the compressor housing itself which forms the at least one cylinder housing represents the outer housing.
La solución de acuerdo con la invención prevé que los imanes permanentes se extiendan paralelos a un eje del rotor. The solution according to the invention provides that the permanent magnets extend parallel to a rotor axis.
Además, de acuerdo con la invención está previsto que los imanes permanentes estén configurados como cuerpos de placa, cuyos lados planos se extienden en una dirección longitudinal y una dirección transversal que discurre transversalmente a la dirección longitudinal. Furthermore, according to the invention it is provided that the permanent magnets are designed as plate bodies, the flat sides of which extend in a longitudinal direction and a transverse direction running transversely to the longitudinal direction.
Además, la solución de acuerdo con la invención prevé que los imanes permanentes configurados como cuerpos de placa en sus lados planos opuestos entre sí, de los cuales uno está orientado hacia el eje del rotor y el otro está orientado en sentido opuesto al eje del rotor, presenten una polaridad magnética diferente, de modo que por ello los polos planos de manera sencilla en el rotor están disponibles para el funcionamiento síncrono del motor eléctrico. A este respecto los imanes permanentes están convenientemente dispuestos en el rotor de manera que con su dirección longitudinal se extienden paralelos al eje del rotor en cada caso. Furthermore, the solution according to the invention provides that the permanent magnets, which are designed as plate bodies on their flat sides opposite each other, one of which is oriented towards the rotor axis and the other is oriented away from the rotor axis, have a different magnetic polarity, so that the flat poles on the rotor are simply available for synchronous operation of the electric motor. In this case, the permanent magnets are expediently arranged on the rotor such that they extend parallel to the rotor axis in their longitudinal direction in each case.
Además, los imanes permanentes están dispuestos preferentemente en el rotor de manera que con sus direcciones transversales se extienden a lo largo de los bordes exteriores de un polígono geométrico simétrico con respecto al eje del rotor. Furthermore, the permanent magnets are preferably arranged in the rotor such that their transverse directions extend along the outer edges of a geometric polygon symmetrical with respect to the rotor axis.
Aún no se han proporcionado detalles sobre la magnetización de los imanes permanentes. Details on the magnetization of permanent magnets have not yet been provided.
En principio, el motor eléctrico se puede refrigerar de diversas formas. In principle, the electric motor can be cooled in various ways.
Una solución ventajosa prevé que la ruta de refrigerante en el lado de aspiración pase a través de la carcasa de motor para enfriar el motor eléctrico. An advantageous solution provides that the coolant path on the suction side passes through the motor housing to cool the electric motor.
Además de las características descritas anteriormente del compresor de refrigerante semihermético, una solución adicional de acuerdo con la invención prevé que el compresor de refrigerante esté provisto de una unidad de control de potencia mecánica controlable o controlada externamente. In addition to the above-described features of the semi-hermetic refrigerant compressor, a further solution according to the invention provides that the refrigerant compressor is provided with an externally controllable or controlled mechanical power control unit.
Una unidad de control de potencia controlada externamente de este tipo crea la posibilidad de controlar el caudal de compresor de refrigerante semihermético por medio de la unidad de control de potencia mecánica sin un convertidor de frecuencia para el motor eléctrico, lo cual es económico y eficiente, y además, en particular, abre la posibilidad de reducir las cargas mecánicas en el compresor alternativo. Such an externally controlled power control unit creates the possibility of controlling the flow rate of a semi-hermetic refrigerant compressor by means of the mechanical power control unit without a frequency converter for the electric motor, which is economical and efficient, and also, in particular, opens up the possibility of reducing the mechanical loads on the reciprocating compressor.
En particular, está previsto a este respecto que la unidad de control de potencia mecánica conecte la ruta de refrigerante en el lado de salida con la ruta de refrigerante en el lado de entrada para reducir la potencia en al menos un cilindro. In particular, it is provided in this respect that the mechanical power control unit connects the coolant path on the outlet side with the coolant path on the inlet side in order to reduce the power in at least one cylinder.
Esto crea la posibilidad de hacer funcionar el al menos un cilindro de manera que no contribuya al caudal del compresor. This creates the possibility of operating at least one cylinder so that it does not contribute to the compressor flow.
Esta solución tiene la ventaja de que la carga mecánica sobre los componentes del compresor alternativo es baja cuando hay una reducción en la potencia, ya que el refrigerante en un nivel de presión situado cerca en el lado de entrada regresa desde el lado de salida al lado de entrada y a este respecto en el compresor alternativo no se producen grandes fluctuaciones de presión o incluso picos de presión y de temperatura, que en particular también reducen el rendimiento cuando se reduce la potencia. This solution has the advantage that the mechanical load on the components of the reciprocating compressor is low when there is a reduction in power, since the refrigerant at a pressure level close to the inlet side returns from the outlet side to the inlet side and in this respect in the reciprocating compressor there are no large pressure fluctuations or even pressure and temperature peaks, which in particular also reduce performance when the power is reduced.
En cuanto a la disposición de la unidad de control de potencia mecánica, son concebibles una gran variedad de soluciones posibles. As regards the arrangement of the mechanical power control unit, a wide variety of possible solutions are conceivable.
Una solución ventajosa prevé que la unidad de control de potencia mecánica esté dispuesta en la culata, lo que tiene la ventaja de que la unidad de control de potencia mecánica puede cooperar fácilmente con al menos uno de los cilindros. An advantageous solution provides for the mechanical power control unit to be arranged in the cylinder head, which has the advantage that the mechanical power control unit can easily cooperate with at least one of the cylinders.
Es especialmente favorable que la unidad de control de potencia mecánica esté integrada al menos parcialmente en al menos una culata. It is particularly advantageous if the mechanical power control unit is at least partially integrated into at least one cylinder head.
Para poder cooperarlo más óptimamente posible con al menos un cilindro, está previsto preferentemente que la unidad de control de potencia mecánica conecte una cámara de salida en la culata con una cámara de entrada en la culata mediante un canal de conexión para la reducción de la potencia. In order to be able to cooperate as optimally as possible with at least one cylinder, it is preferably provided that the mechanical power control unit connects an outlet chamber in the cylinder head to an inlet chamber in the cylinder head via a connecting channel for power reduction.
Esto hace posible que la unidad de control de potencia coopere directamente con el al menos un cilindro asignado a la culata, de modo que con una unidad de control de potencia montada de esta manera se puede conseguir un diseño compacto del compresor de refrigerante. This makes it possible for the power control unit to cooperate directly with the at least one cylinder assigned to the cylinder head, so that with a power control unit mounted in this way a compact design of the refrigerant compressor can be achieved.
Es especialmente conveniente que el canal de conexión esté dispuesto integrado en la culata, de modo que también se pueda optimizar el espacio necesario para la cooperación de la unidad de control de potencia con la cámara de entrada y la cámara de salida. It is particularly advantageous that the connection channel is arranged integrated into the cylinder head, so that the space required for the cooperation of the power control unit with the inlet chamber and the outlet chamber can also be optimised.
En particular está previsto que la cámara de salida en la culata de cilindro esté dispuesta directamente colindando con al menos una abertura de salida para el cilindro respectivo en la placa de válvula y, por lo tanto, en particular la cámara de salida también colinde directamente con la placa de válvula y la abertura de salida. en particular con la válvula de salida. In particular, it is provided that the outlet chamber in the cylinder head is arranged directly adjacent to at least one outlet opening for the respective cylinder in the valve plate and thus in particular the outlet chamber also directly adjoins the valve plate and the outlet opening, in particular the outlet valve.
Además, preferentemente está previsto que la cámara de entrada en la culata esté dispuesta inmediatamente colindando con una abertura de entrada para el cilindro respectivo en la placa de válvula, de modo que la cámara de entrada también colinde directamente con la placa de válvula y la abertura de entrada. Furthermore, it is preferably provided that the inlet chamber in the cylinder head is arranged immediately adjacent to an inlet opening for the respective cylinder in the valve plate, so that the inlet chamber also directly adjoins the valve plate and the inlet opening.
En cuanto a la forma en la que la unidad de control de potencia mecánica abre o cierra el canal de conexión entre la cámara de salida y la cámara de entrada, son concebibles una gran variedad de posibilidades. As regards the way in which the mechanical power control unit opens or closes the connecting channel between the outlet chamber and the inlet chamber, a wide variety of possibilities are conceivable.
Por ejemplo, sería concebible utilizar diseños de corredera convencionales. For example, it would be conceivable to use conventional sliding designs.
Una solución especialmente ventajosa prevé que la unidad de control de potencia mecánica presente un pistón de cierre para cerrar el canal de conexión. A particularly advantageous solution provides that the mechanical power control unit has a closing piston for closing the connection channel.
Un pistón de cierre de este tipo crea la posibilidad de abrir o cerrar el canal de conexión, en particular con el menor tiempo de reacción posible. Such a closing piston creates the possibility of opening or closing the connection channel, in particular with the shortest possible reaction time.
Para un sellado seguro, el pistón de cierre se guía preferentemente sellado con un segmento en un orificio guía, en particular en la culata. For a secure seal, the closing piston is preferably guided by a sealing ring in a guide hole, in particular in the cylinder head.
En particular, está previsto que el pistón de cierre pueda colocarse sobre un asiento de sellado para cerrar el canal de conexión, que discurre rodeando el canal de conexión, de modo que cuando el pistón de cierre se coloca sobre el asiento de sellado, el canal de conexión se interrumpe, mientras que cuando el pistón de cierre se levanta del asiento de compresión, el canal de conexión se abre nuevamente. In particular, it is provided that the closing piston can be placed on a sealing seat to close the connecting channel, which runs around the connecting channel, so that when the closing piston is placed on the sealing seat, the connecting channel is interrupted, while when the closing piston is lifted from the compression seat, the connecting channel opens again.
Para conseguir un cierre fiable de forma permanente está previsto preferentemente que una zona de sellado del pistón de cierre que se puede colocar sobre el asiento de sellado esté fabricada de un metal que presente una dureza menor que un metal del que está fabricado el asiento de sellado, o viceversa. In order to achieve a permanently reliable seal, it is preferably provided that a sealing area of the sealing piston that can be placed on the sealing seat is made of a metal that has a lower hardness than a metal from which the sealing seat is made, or vice versa.
A este respecto el asiento de sellado puede estar dispuesto de diversas formas. In this respect, the sealing seat can be arranged in various ways.
Una solución especialmente ventajosa y compacta prevé que el asiento de sellado esté dispuesto en una sección de pared de la culata que separa la cámara de entrada de la cámara de salida. A particularly advantageous and compact solution provides for the sealing seat to be arranged in a wall section of the cylinder head that separates the inlet chamber from the outlet chamber.
A este respecto, el asiento de sellado puede estar configurado como parte de la sección de pared o puede estar formado por un componente insertado en la sección de pared de la culata. In this respect, the sealing seat may be configured as part of the wall section or may be formed by a component inserted into the wall section of the cylinder head.
Preferentemente, a este respecto el asiento de sellado está dispuesto de manera que está dispuesto en una sección de pared que discurre por encima de la placa de válvula y por encima de la cámara de entrada y, por lo tanto, en particular el asiento de sellado representa al mismo tiempo una abertura de embocadura para la cámara de entrada opuesta a la placa de válvula. In this case, the sealing seat is preferably arranged such that it is arranged in a wall section that runs above the valve plate and above the inlet chamber and, in particular, the sealing seat thus simultaneously represents a mouth opening for the inlet chamber opposite the valve plate.
Además, preferiblemente también está previsto que el asiento de sellado represente al mismo tiempo una abertura de embocadura para la cámara de salida, de modo que a través del asiento de sellado se realice una transición directa de la cámara de salida a la cámara de entrada. Furthermore, it is preferably also provided that the sealing seat simultaneously represents a mouth opening for the outlet chamber, so that a direct transition from the outlet chamber to the inlet chamber is achieved via the sealing seat.
Para una disposición espacialmente compacta ha resultado especialmente favorable que el asiento de sellado esté dispuesto en un lado de la cámara de entrada opuesto a la placa de válvula. For a spatially compact arrangement, it has proven particularly advantageous that the sealing seat is arranged on one side of the inlet chamber opposite the valve plate.
Preferentemente es posible un cambio rápido del pistón de cierre entre la posición cerrada y la posición abierta, si la carrera del pistón de cierre, partiendo del asiento de sellado, se encuentra en el intervalo desde un cuarto hasta la mitad del diámetro medio del canal de conexión. A quick change of the closing piston between the closed and open position is preferably possible if the stroke of the closing piston starting from the sealing seat is in the range from one quarter to one half of the mean diameter of the connecting channel.
En cuanto a la asignación de la unidad de control de potencia mecánica a cada cilindro, no se han proporcionado detalles en relación con la explicación anterior de cada uno de los ejemplos de realización. As regards the assignment of the mechanical power control unit to each cylinder, no details have been provided in relation to the above explanation of each of the embodiments.
Una solución prevé que la unidad de control de potencia mecánica esté asignada a un cilindro y que, en varios cilindros dado el caso, estén previstas varias unidades de control de potencia mecánicas, no siendo necesario asignar obligatoriamente una unidad de control de potencia mecánica a cada cilindro. One solution provides for the mechanical power control unit to be assigned to one cylinder and for several mechanical power control units to be provided for several cylinders, if necessary, without necessarily assigning a mechanical power control unit to each cylinder.
Una solución favorable prevé que una culata presente una cámara de entrada y una cámara de salida para una bancada de cilindros compuesta por al menos dos cilindros. A favourable solution provides for a cylinder head to have an inlet chamber and an outlet chamber for a cylinder bank consisting of at least two cylinders.
En este caso se combinan varios cilindros para formar una bancada de cilindros. In this case, several cylinders are combined to form a cylinder bank.
Ventajosamente, en una solución de este tipo está previsto que la respectiva unidad de control de potencia mecánica esté asignada a una bancada de cilindros, en particular a al menos dos cilindros. Advantageously, in such a solution it is provided that the respective mechanical power control unit is assigned to a cylinder bank, in particular to at least two cylinders.
En el caso de un compresor de refrigerante con varias bancadas de cilindros, por ejemplo de N bancadas de cilindros, está previsto preferentemente que a al menos N-1 bancadas de cilindros esté asignada una unidad de control de potencia mecánica. In the case of a refrigerant compressor with several cylinder banks, for example N cylinder banks, it is preferably provided that at least N-1 cylinder banks are assigned a mechanical power control unit.
Sin embargo, para poder reducir de forma óptima la potencia del compresor de refrigerante, está previsto preferentemente que a cada bancada de cilindros esté asignada una unidad de control de potencia mecánica. However, in order to be able to optimally reduce the power of the refrigerant compressor, it is preferably provided that a mechanical power control unit is assigned to each cylinder bank.
Para evitar un reflujo de refrigerante sometido a alta presión y, por tanto, a una caída de presión en el elemento de conexión de salida cuando se reduce la potencia, en la sección de carcasa de compresor está prevista una válvula antirretorno que sigue las rutas de refrigerante que pueden verse influenciadas por la unidad de control de potencia mecánica. In order to prevent a backflow of high-pressure refrigerant and thus a pressure drop at the output connection element when the power is reduced, a non-return valve is provided in the compressor housing section which follows the refrigerant paths that can be influenced by the mechanical power control unit.
Además, está previsto preferentemente que la válvula antirretorno presente una abertura de salida prevista en la placa de válvula y un elemento de válvula que coopera con la placa de válvula, de modo que la placa de válvula también se pueda utilizar para disponer y configurar la válvula antirretorno. Furthermore, it is preferably provided that the non-return valve has an outlet opening provided in the valve plate and a valve element cooperating with the valve plate, so that the valve plate can also be used to arrange and configure the non-return valve.
En particular está previsto que el elemento de válvula esté sujeto sobre la placa de válvula, de modo que la placa de válvula se utilice no sólo para configurar las válvulas de entrada y salida, sino también para sujetar el elemento de válvula de la válvula antirretorno. In particular, it is provided that the valve element is clamped on the valve plate, so that the valve plate is used not only for configuring the inlet and outlet valves, but also for holding the valve element of the non-return valve.
En cuanto al accionamiento del pistón de cierre no se ha proporcionado detalles en relación con la explicación anterior de los distintos ejemplos de realización. As regards the operation of the closing piston, no details have been provided in relation to the previous explanation of the different embodiments.
Una solución ventajosa prevé que un resorte de compresión solicite el pistón de cierre en la dirección de su posición que coopera con el asiento de sellado, de modo que el resorte de compresión garantiza que el pistón de cierre cierre el canal de conexión mediante la acción del resorte de compresión, por ejemplo, cuando el compresor de refrigerante no funciona. An advantageous solution provides that a compression spring biases the closing piston in the direction of its position cooperating with the sealing seat, so that the compression spring ensures that the closing piston closes the connecting channel by the action of the compression spring, for example when the refrigerant compressor is not running.
Además, está previsto preferentemente que el pistón de cierre pueda accionarse a través de una cámara de presión, a la que, en función del control externo de la unidad de control de potencia puede aplicarse presión de aspiración o alta presión, pasando el pistón de cierre hacia su posición abierta cuando a la cámara de presión se aplica presión de succión y cuando a la cámara de presión se aplica alta presión el pistón de cierre es solicitado adicionalmente a la acción del resorte de compresión en la dirección de su posición cerrada. Furthermore, it is preferably provided that the closing piston can be actuated via a pressure chamber, to which suction pressure or high pressure can be applied depending on the external control of the power control unit, the closing piston moving into its open position when suction pressure is applied to the pressure chamber and when high pressure is applied to the pressure chamber the closing piston is biased in the direction of its closed position in addition to the action of the compression spring.
Un volumen de la cámara de presión es en particular tan pequeño que en la posición abierta del pistón de cierre es menor que un tercio, mejor menor que un cuarto, incluso mejor menor que un quinto, ventajosamente menor que un sexto y de manera especialmente ventajosa menor que un séptimo y de manera aún más ventajosa menor que un octavo del volumen máximo de la cámara de presión en la posición cerrada del pistón de cierre. A volume of the pressure chamber is in particular so small that in the open position of the closing piston it is less than a third, better less than a quarter, even better less than a fifth, advantageously less than a sixth and especially advantageously less than a seventh and even more advantageously less than an eighth of the maximum volume of the pressure chamber in the closed position of the closing piston.
Este dimensionamiento de la cámara de presión permite cambiar rápidamente entre la posición cerrada y la posición abierta, ya que sólo hay que cambiar la presión en un pequeño volumen entre la presión de succión y la presión alta. Para aplicar alta presión o presión de succión a la cámara de presión, está prevista preferentemente una unidad de control, que está incluida en la unidad de control de potencia y se puede usar para controlar la aplicación de presión del pistón de cierre. This dimensioning of the pressure chamber allows for rapid switching between the closed and open position, since the pressure in only a small volume needs to be changed between suction pressure and high pressure. To apply high pressure or suction pressure to the pressure chamber, a control unit is preferably provided, which is included in the power control unit and can be used to control the pressure application of the closing piston.
Para llevar a cabo el control de potencia del compresor de refrigerante, preferentemente está previsto un control de potencia que controla la al menos una unidad de control de potencia de acuerdo con un caudal de compresor requerido. En particular, a este respecto, el control de potencia está conectado a un control de instalación superior y recibe del control de instalación información sobre el caudal de compresor requerido. In order to carry out the power control of the refrigerant compressor, a power control is preferably provided which controls the at least one power control unit according to a required compressor flow rate. In particular, in this regard, the power control is connected to a higher-level installation control and receives information about the required compressor flow rate from the installation control.
De acuerdo con esta información sobre el caudal de compresor requerido, el control de potencia controla entonces la al menos una o más unidades de control de potencia de manera que el compresor de refrigerante proporciona el caudal de compresor requerido, pero no proporciona ningún caudal de compresor innecesariamente alto. Based on this information about the required compressor flow rate, the power control then controls the at least one or more power control units such that the refrigerant compressor provides the required compressor flow rate, but does not provide any unnecessarily high compressor flow rate.
Para este propósito, el compresor de refrigerante está diseñado de modo que su caudal de compresor máximo sea suficiente para el caudal de compresor máximo requerido por el control de sistema, y se alcancen potencias de entrega de compresor más bajas reduciendo la potencia usando la al menos una unidad de control de potencia. For this purpose, the refrigerant compressor is designed so that its maximum compressor flow rate is sufficient for the maximum compressor flow rate required by the system control, and lower compressor delivery powers are achieved by reducing the power using the at least one power control unit.
Además, preferiblemente está prevista una unidad de control de arranque para el compresor de refrigerante, en particular el compresor de refrigerante está provisto de una unidad de control de arranque que controla un arranque del motor eléctrico, que en la solución de acuerdo con la invención arranca como motor asíncrono hasta alcanzar la velocidad síncrona y luego continúa como motor síncrono. Furthermore, a start control unit is preferably provided for the refrigerant compressor, in particular the refrigerant compressor is provided with a start control unit which controls a start of the electric motor, which in the solution according to the invention starts as an asynchronous motor until the synchronous speed is reached and then continues as a synchronous motor.
A este respecto, la unidad de control de arranque puede controlar el funcionamiento del compresor de refrigerante de diferentes maneras para arrancar el motor eléctrico de manera adecuada. In this regard, the starter control unit can control the operation of the refrigerant compressor in different ways to start the electric motor appropriately.
En particular, la unidad de control de arranque funciona de tal manera que hace funcionar el motor eléctrico para el arranque con una conexión de bobinado reductora de corriente de arranque. In particular, the starter control unit operates in such a way that it operates the electric motor for starting with a starting current-reducing winding connection.
Esto podría lograrse, por ejemplo, cambiando de una conexión en estrella durante el arranque a una conexión en triángulo después del arranque. This could be achieved, for example, by changing from a star connection during startup to a delta connection after startup.
Una solución ventajosa prevé que la unidad de control de arranque aplique corriente primero a un primer devanado parcial y a continuación a un segundo devanado parcial en un estator del motor eléctrico para arrancar el motor eléctrico. An advantageous solution provides that the starter control unit first applies current to a first partial winding and then to a second partial winding in a stator of the electric motor in order to start the electric motor.
El arranque del motor eléctrico con un primer devanado parcial tiene la ventaja de que permite reducir la corriente de arranque y así, por ejemplo, evitar una carga pesada en la red de suministro eléctrico debido a una corriente de arranque excesivamente elevada. Starting the electric motor with a partial first winding has the advantage that it enables the starting current to be reduced and thus, for example, prevents a heavy load on the power supply network due to an excessively high starting current.
Alternativa o adicionalmente, la unidad de control de arranque está configurada de manera que controla el control de potencia durante el arranque del motor eléctrico de tal manera que el compresor alternativo sólo funciona con un caudal de compresor reducido durante el arranque del motor eléctrico. Alternatively or additionally, the start control unit is configured such that it controls the power control during start-up of the electric motor in such a way that the reciprocating compressor only operates with a reduced compressor output during start-up of the electric motor.
Es especialmente favorable para el arranque del motor eléctrico que el control de arranque controle el control de potencia de tal manera que el compresor alternativo funcione con el menor caudal de compresor posible durante el arranque del motor eléctrico. It is particularly beneficial for starting the electric motor if the start control controls the power control in such a way that the reciprocating compressor operates with the lowest possible compressor flow during starting of the electric motor.
A este respecto el caudal de compresor más pequeño posible puede ser un caudal de compresor en el que uno o más cilindros todavía estén funcionando. In this respect the smallest possible compressor flow rate may be a compressor flow rate at which one or more cylinders are still running.
Una forma de realización especialmente favorable prevé que la potencia del compresor alternativo pueda controlarse de tal manera que, con el caudal de compresor más bajo posible, ninguno de los cilindros comprima más refrigerante, de modo que el par necesario para arrancar el compresor alternativo sea mínimo. A particularly advantageous embodiment provides that the output of the reciprocating compressor can be controlled in such a way that, with the lowest possible compressor flow rate, none of the cylinders compresses any more refrigerant, so that the torque required to start the reciprocating compressor is minimal.
Además, una solución ventajosa prevé que el control de arranque controle el control de potencia de tal manera que después de lograr el funcionamiento síncrono del motor eléctrico, el caudal de compresor aumente gradualmente, por ejemplo conectando adicionalmente otro cilindro o una bancada de cilindros adicional o, dado el caso, una conexión adicional, dado el caso, sucesiva de cilindros adicionales cilindros o bancadas de cilindros adicionales. Furthermore, an advantageous solution provides that the start control controls the power control in such a way that after achieving synchronous operation of the electric motor, the compressor output is gradually increased, for example by additionally switching on another cylinder or an additional cylinder bank or, if appropriate, by additional, if appropriate, successive switching on of additional cylinders or additional cylinder banks.
Con respecto a los estados de funcionamiento del compresor alternativo no se proporcionaron detalles en relación con la solución de acuerdo con la invención. With regard to the operating states of the reciprocating compressor, no details were provided in relation to the solution according to the invention.
En principio, el compresor alternativo de acuerdo con la invención puede funcionar con todos los refrigerantes habituales en los compresores de refrigerante semiherméticos. In principle, the reciprocating compressor according to the invention can be operated with all refrigerants customary in semi-hermetic refrigerant compressors.
Sin embargo, la solución de acuerdo con la invención crea ventajas especiales para el funcionamiento del compresor alternativo, en particular para el funcionamiento sin daños del compresor alternativo cuando el compresor alternativo funciona con una presión de aspiración en el intervalo de 10 bar a 50 bar. However, the solution according to the invention creates special advantages for the operation of the reciprocating compressor, in particular for the damage-free operation of the reciprocating compressor when the reciprocating compressor is operated with a suction pressure in the range of 10 bar to 50 bar.
Además, la solución de acuerdo con la invención también es particularmente ventajosa con respecto a la carga mecánica sobre el compresor alternativo cuando el compresor alternativo funciona a una presión alta en el intervalo de 40 bar a 160 bar. Furthermore, the solution according to the invention is also particularly advantageous with respect to the mechanical load on the reciprocating compressor when the reciprocating compressor operates at a high pressure in the range of 40 bar to 160 bar.
En particular, el compresor de refrigerante de acuerdo con la invención se puede utilizar de manera especialmente ventajosa si el compresor de alternativo funciona con dióxido de carbono como refrigerante y está diseñado en particular para el funcionamiento con dióxido de carbono como refrigerante. In particular, the refrigerant compressor according to the invention can be used with particular advantage if the reciprocating compressor is operated with carbon dioxide as refrigerant and is designed in particular for operation with carbon dioxide as refrigerant.
Otras características y ventajas de la invención son objeto de la descripción que sigue y de la representación gráfica de algunos ejemplos de realización. Other features and advantages of the invention are the subject of the following description and the graphic representation of some embodiments.
En el dibujo, muestran: In the drawing, they show:
figura 1 una vista lateral de un ejemplo de realización de un compresor de refrigerante de acuerdo con la invención; Figure 1 a side view of an exemplary embodiment of a refrigerant compressor according to the invention;
figura 2 una vista superior en la dirección de la flecha A de la figura 1 del compresor de refrigerante de acuerdo con la invención; Figure 2 a top view in the direction of arrow A of Figure 1 of the refrigerant compressor according to the invention;
figura 3 una vista frontal del ejemplo de realización del compresor de refrigerante de acuerdo con la invención; figura 4 una sección desplazada hacia un lado a lo largo de la línea 4-4 de la figura 2; Figure 3 a front view of the exemplary embodiment of the refrigerant compressor according to the invention; Figure 4 a section offset to one side along line 4-4 of Figure 2;
figura 5 una sección longitudinal a través del compresor de refrigerante de acuerdo con la invención; figura 6 una sección a lo largo de la línea 6-6 de la figura 7; Figure 5 a longitudinal section through the refrigerant compressor according to the invention; Figure 6 a section along line 6-6 of Figure 7;
figura 7 una sección a lo largo de la línea 7-7 de la figura 6 con un canal de conexión cerrado entre la cámara de entrada y la cámara de salida; Figure 7 a section along line 7-7 of Figure 6 with a closed connecting channel between the inlet chamber and the outlet chamber;
figura 8 una sección similar a la Figura 7 con el canal de conexión abierto entre la cámara de salida y la cámara de entrada; Figure 8 a section similar to Figure 7 with the connecting channel open between the outlet chamber and the inlet chamber;
figura 9 una sección a lo largo de la línea 9-9 de la figura 5 a través de un rotor del motor eléctrico; Figure 9 a section along line 9-9 of Figure 5 through an electric motor rotor;
figura 10 una representación esquemática de un arranque del motor eléctrico, y Figure 10 a schematic representation of an electric motor starter, and
figura 11 una sección similar a la figura 7 a través de un segundo ejemplo de realización. Figure 11 a section similar to Figure 7 through a second embodiment.
Un ejemplo de realización de un compresor de refrigerante semihermético de acuerdo con la invención, representado en las figuras 1 a 5, comprende una carcasa general 10 en la que están dispuestos un compresor alternativo 12 y un motor eléctrico 14. An exemplary embodiment of a semi-hermetic refrigerant compressor according to the invention, shown in Figures 1 to 5, comprises a general housing 10 in which a reciprocating compressor 12 and an electric motor 14 are arranged.
La carcasa general 10 comprende preferentemente una sección de carcasa de compresor 22, que representa una carcasa exterior del compresor alternativo 12, y una sección de carcasa de motor 24, que representa una carcasa exterior del motor eléctrico 14. The overall housing 10 preferably comprises a compressor housing section 22, which represents an outer housing of the reciprocating compressor 12, and a motor housing section 24, which represents an outer housing of the electric motor 14.
La carcasa general 10 está formada preferentemente por un cuerpo de carcasa 26 de una sola pieza, que se extiende en dirección paralela a un eje central 28, explicado detalladamente a continuación, y que está cerrado en los extremos a los lados de la sección de carcasa del compresor 22 mediante una tapa de cojinete 32 y en la zona de la sección del motor 24 está cerrada en los extremos con una tapa de cierre 34. The overall housing 10 is preferably formed by a one-piece housing body 26, which extends parallel to a central axis 28, explained in detail below, and which is closed at the ends on the sides of the compressor housing section 22 by a bearing cover 32 and in the area of the motor section 24 is closed at the ends with a closing cover 34.
En la sección de carcasa de compresor 22, un árbol de compresor designado en su conjunto con 42 se extiende coaxialmente al eje central 28 entre un primer cojinete de árbol 44 dispuesto en la tapa de cojinete 32 y un segundo cojinete de árbol 46 dispuesto entre el compresor alternativo 12 y el motor eléctrico 14, en donde el segundo cojinete de árbol 46 está sujeto en una pared intermedia 48 moldeada en el cuerpo de carcasa 26, que delimita un espacio de accionamiento 52 situado entre la tapa de cojinete 32 y la pared intermedia 48, a través del cual se extiende el árbol de compresor 42 y en el que están dispuestas las excéntricas 54 y 56 del árbol de compresor 42, en donde en cada una de las excéntricas 54 y 56 están dispuestas dos bielas 621 y 622, o 641 y 642, en donde las bielas 621 y 641 los pistones 661 y 681 y las bielas 622 y 642 accionan los pistones 662 y 682. In the compressor housing section 22, a compressor shaft designated as a whole with 42 extends coaxially to the central axis 28 between a first shaft bearing 44 arranged in the bearing cover 32 and a second shaft bearing 46 arranged between the reciprocating compressor 12 and the electric motor 14, where the second shaft bearing 46 is held in an intermediate wall 48 molded in the housing body 26, which delimits a drive space 52 located between the bearing cover 32 and the intermediate wall 48, through which the compressor shaft 42 extends and in which the eccentrics 54 and 56 of the compressor shaft 42 are arranged, where on each of the eccentrics 54 and 56 two connecting rods 621 and 622, or 641 and 642 are arranged, where the connecting rods 621 and 641 the pistons 661 and 662 are connected to the pistons 663 and 664. 681 and connecting rods 622 and 642 actuate pistons 662 and 682.
Los pistones 66 y 68 están guiados a este respecto en orificios de cilindro 72 y 74, que forman mediante carcasas de cilindro 76, 78, moldeadas en la sección de carcasa de compresor 22, en particular moldeadas formando una sola pieza. The pistons 66 and 68 are guided in cylinder bores 72 and 74, which are formed by cylinder housings 76, 78, which are molded into the compressor housing section 22, in particular molded in one piece.
Cada carcasa de cilindro 76, 78 con el orificio de cilindro 72, 74 y el pistón 66, 68 guiado en este forma un cilindro 82, 84 en cada caso. Each cylinder housing 76, 78 with the cylinder bore 72, 74 and the piston 66, 68 guided therein forms a cylinder 82, 84 in each case.
Los dos primeros cilindros 821 y 841 conformados en la sección de carcasa de compresor 22 forman una primera bancada de cilindros 861, mientras que los dos cilindros 822 y 842 conformados en la sección de carcasa de compresor 22 forman una segunda bancada de cilindros 862. The first two cylinders 821 and 841 formed in the compressor housing section 22 form a first cylinder bank 861, while the two cylinders 822 and 842 formed in the compressor housing section 22 form a second cylinder bank 862.
En cada una de las bancadas de cilindros 861 y 862 los orificios de cilindros 721 y 741 o 722 y 742 respectivos se cierran mediante una placa de válvula 881 u 882 común que se apoya sobre las respectivas carcasas de cilindro 761 y 781, o 762 y 782, de manera herméticamente estanca y por lo tanto delimitan el espacio de compresión cercado por la placa de válvula 881 u 882 respectiva y el pistón 661 y 681 o 662 y 682 respectivo y los orificios del cilindro 721 y 741 o 722 y 742. In each of the cylinder banks 861 and 862, the respective cylinder bores 721 and 741 or 722 and 742 are closed by a common valve plate 881 or 882, which rests hermetically sealed on the respective cylinder housings 761 and 781 or 762 and 782 and thus delimit the compression space enclosed by the respective valve plate 881 or 882 and the respective piston 661 and 681 or 662 and 682 and the cylinder bores 721 and 741 or 722 and 742.
Las placas de válvula 881 y 882 está recubiertas a su vez por culatas 921 o 922. Valve plates 881 and 882 are in turn covered by cylinder heads 921 or 922.
En cada una de las culatas 921 y 922 tal como se representa en las figuras 6 a 8 están dispuestas en una cámara de entrada 94 y una cámara de salida 96 en cada caso, que están asignadas a los dos cilindros 82 y 84 de la respectiva bancada de cilindros 86. In each of the cylinder heads 921 and 922, as shown in Figures 6 to 8, an inlet chamber 94 and an outlet chamber 96 are arranged in each case, which are assigned to the two cylinders 82 and 84 of the respective cylinder bank 86.
En particular, la cámara de entrada 94 se encuentra sobre las aberturas de entrada 102 y 104 del cilindro 82 y las aberturas de entrada 106 y 108 del cilindro 84. In particular, the inlet chamber 94 is located above the inlet openings 102 and 104 of the cylinder 82 and the inlet openings 106 and 108 of the cylinder 84.
Además, la cámara de salida 96 se encuentra encima de las aberturas de salida 112 y 114 del cilindro 82 dispuestas en la placa de válvula 88, así como aberturas de salida 116 y 118 del cilindro 84, que están provistas de válvulas de salida 113, 115, 117, 119 asentadas en la placa de válvula 88, y en particular colindan directamente con esta. Furthermore, the outlet chamber 96 is located above the outlet openings 112 and 114 of the cylinder 82 arranged in the valve plate 88, as well as outlet openings 116 and 118 of the cylinder 84, which are provided with outlet valves 113, 115, 117, 119 seated in the valve plate 88, and in particular directly adjoin it.
Tal como se representa en las figuras 6 a 8, cada culata 92 comprende un cuerpo exterior 122, que se superpone a la placa de válvula 88 respectiva y encierra la cámara de entrada 94 y la cámara de salida 96, que a su vez están separadas entre sí por un cuerpo separador 124 que discurre dentro del cuerpo exterior 122, en donde el cuerpo separador 124 se eleva desde la placa de válvula 88 respectiva y se extiende sobre la cámara de entrada 94 superponiéndose con esta. As shown in Figures 6 to 8, each cylinder head 92 comprises an outer body 122, which overlies the respective valve plate 88 and encloses the inlet chamber 94 and the outlet chamber 96, which in turn are separated from each other by a separator body 124 running within the outer body 122, wherein the separator body 124 rises from the respective valve plate 88 and extends over the inlet chamber 94 overlapping it.
Así, la cámara de salida 96 se encuentra lateralmente junto a la cámara de entrada 94 en la zona de la placa de válvula 88 y, sin embargo, se extiende entre el cuerpo exterior 122 y el cuerpo separador 124 al menos en zonas por encima de la cámara de entrada 94. Thus, the outlet chamber 96 is located laterally adjacent to the inlet chamber 94 in the area of the valve plate 88 and, however, extends between the outer body 122 and the separator body 124 at least in regions above the inlet chamber 94.
Para controlar la potencia, es decir, controlar el caudal de compresor del compresor de refrigerante, a cada culata 92 se le asigna una unidad de control de potencia mecánica 142 controlada activamente por un control de potencia 138 con el que puede abrirse o cerrarse un canal de conexión 144 entre la cámara de salida 96 y la cámara de entrada 94, en donde los cilindros 82, 84 asignados a la culata 92 cuando el canal de conexión 144 (figura 7) está cerrado comprimen refrigerante a plena potencia y cuando el canal de conexión está abierto no comprimen refrigerante ya que el refrigerante fluye en sentido inverso desde la cámara de salida 96 a la cámara de entrada 94. For power control, i.e. control of the compressor flow rate of the refrigerant compressor, each cylinder head 92 is assigned a mechanical power control unit 142 which is actively controlled by a power control 138, with which a connecting channel 144 between the outlet chamber 96 and the inlet chamber 94 can be opened or closed, wherein the cylinders 82, 84 assigned to the cylinder head 92 compress refrigerant at full power when the connecting channel 144 (FIG. 7) is closed and do not compress refrigerant when the connecting channel is open, since the refrigerant flows in the reverse direction from the outlet chamber 96 to the inlet chamber 94.
El canal de conexión 144 discurre a este respecto a través de una pieza de inserción 146 insertada en el cuerpo separador 124 que forma un asiento de sellado 148 que está situado orientado hacia la cámara de salida 96 y que colinda con una parte de la cámara de salida 96 que rodea el asiento de sellado 148 y se une a este. The connecting channel 144 runs through an insert 146 inserted into the separating body 124, which forms a sealing seat 148 that faces the outlet chamber 96 and adjoins a part of the outlet chamber 96 that surrounds the sealing seat 148 and is connected to it.
Además, el asiento de sellado 148 está orientado hacia un pistón de cierre 152, que se puede colocar sobre el asiento de sellado 148, por ejemplo, con una zona de sellado 154 configurada metálica para cerrar de manera estanca herméticamente el canal de conexión 144 y que se puede levantar del asiento de sellado 148 hasta un punto que la zona de sellado 154 está distanciada del asiento de sellado 148 y por lo tanto puede desbordarse refrigerante desde la cámara de salida 96 hacia la cámara de entrada 94. Furthermore, the sealing seat 148 faces a closing piston 152, which can be positioned on the sealing seat 148, for example, with a metallic sealing region 154 for hermetically sealing the connection channel 144, and which can be lifted from the sealing seat 148 to such an extent that the sealing region 154 is spaced apart from the sealing seat 148 and thus coolant can overflow from the outlet chamber 96 into the inlet chamber 94.
Preferentemente, a este respecto, el pistón de cierre 152 se guía coaxialmente a la pieza de inserción 146 con el asiento de sellado 148 y se sella mediante un segmento 153 en un orificio guía 156, que está formado por un cuerpo de manguito guía 158 de la culata 92 que está conformado en el cuerpo exterior 122. Preferably, the closing piston 152 is guided coaxially to the insert 146 with the sealing seat 148 and is sealed by means of a segment 153 in a guide hole 156, which is formed by a guide sleeve body 158 of the cylinder head 92, which is formed in the outer body 122.
Preferentemente, el propio pistón de cierre 152 o al menos la zona de sellado 154 está hecho de un metal, por ejemplo un metal no ferroso, que tiene una dureza menor que el metal del asiento de sellado 148, que está hecho por ejemplo de acero, en particular acero endurecido. Preferably, the closing piston 152 itself or at least the sealing area 154 is made of a metal, for example a non-ferrous metal, which has a lower hardness than the metal of the sealing seat 148, which is made for example of steel, in particular hardened steel.
Para permitir un movimiento rápido del pistón de cierre 152, en particular una carrera del pistón de cierre 152 entre una posición cerrada y una posición abierta se sitúa en el intervalo entre un cuarto y la mitad del diámetro medio del canal de conexión 144. In order to allow a rapid movement of the closing piston 152, in particular a stroke of the closing piston 152 between a closed position and an open position is situated in the range between a quarter and a half of the average diameter of the connecting channel 144.
El pistón de cierre 152 delimita a este respecto una cámara de presión 162 que está dispuesta en un lado del pistón de cierre 152 orientado en sentido opuesto a la zona de sellado 154 y está cerrada mediante un cuerpo de cierre 164 en el lado opuesto al pistón de cierre 152. The closing piston 152 delimits a pressure chamber 162, which is arranged on a side of the closing piston 152 facing away from the sealing region 154 and is closed by a closing body 164 on the side facing away from the closing piston 152.
El volumen de la cámara de presión 162 es en particular tan pequeño que en la posición abierta del pistón de cierre es menor que un tercio, mejor menor que un cuarto, incluso mejor menor que un quinto, ventajosamente menor que un sexto y aún más ventajosamente menor que un octavo del volumen máximo de la cámara de presión 162 en la posición cerrada del pistón de cierre 152. The volume of the pressure chamber 162 is in particular so small that in the open position of the closing piston it is less than a third, better less than a quarter, even better less than a fifth, advantageously less than a sixth and even more advantageously less than an eighth of the maximum volume of the pressure chamber 162 in the closed position of the closing piston 152.
Además, en la cámara de presión 162 está dispuesto un resorte de compresión 166, que por un lado se apoya en el cuerpo de cierre 164 y, por otro lado, actúa sobre el pistón de cierre 152 en la dirección de su posición cerrada que se asienta en el asiento de sellado 148. Furthermore, a compression spring 166 is arranged in the pressure chamber 162, which on the one hand rests on the closing body 164 and, on the other hand, acts on the closing piston 152 in the direction of its closed position, which sits on the sealing seat 148.
Dependiendo de la aplicación de presión en la cámara de presión 162, el pistón de cierre 152 se puede mover a su posición abierta representada en la figura 8 o a su posición cerrada mostrada en la figura 7. Depending on the application of pressure in the pressure chamber 162, the closing piston 152 can be moved to its open position shown in Figure 8 or to its closed position shown in Figure 7.
Para ello, el pistón de cierre 152 es atravesado por un canal de estrangulación 172 que se extiende desde la cámara de presión 162, a través del pistón de cierre 152, hasta una abertura de boca que está dispuesta radialmente fuera de la zona de sellado 154 en un lado orientado hacia el asiento de sellado 148, pero debido a que este se encuentra radialmente fuera del elemento de sellado 154, en la posición cerrada del pistón de cierre 152 se permite una entrada de refrigerante bajo presión en la cámara de salida 96 y que fluye alrededor del asiento de sellado y este se alimenta a la cámara de presión 162 de manera estrangulada. For this purpose, the closing piston 152 is traversed by a throttle channel 172, which extends from the pressure chamber 162 via the closing piston 152 to a mouth opening which is arranged radially outside the sealing region 154 on a side facing the sealing seat 148, but because this is located radially outside the sealing element 154, in the closed position of the closing piston 152, coolant under pressure is allowed to enter the outlet chamber 96 and flow around the sealing seat and is fed into the pressure chamber 162 in a throttled manner.
Además, a la cámara de presión 162 conduce un canal de alivio 176, por ejemplo a través del cuerpo de cierre 164, que puede estar conectado con un canal de alivio de presión 184, que está conectado con la cámara de entrada 94, mediante una válvula magnética designada en conjunto con 182. Furthermore, a relief channel 176 leads to the pressure chamber 162, for example via the closing body 164, which can be connected to a pressure relief channel 184, which is connected to the inlet chamber 94, via a solenoid valve designated in conjunction with 182.
Por ejemplo, la válvula magnética 182 está configurada de manera que presenta un cuerpo de válvula 186 con el que se puede interrumpir o establecer la conexión entre el canal de alivio de presión 184 y el canal de alivio 176. For example, the solenoid valve 182 is designed such that it has a valve body 186 with which the connection between the pressure relief channel 184 and the relief channel 176 can be interrupted or established.
Si se establece la conexión entre el canal de alivio 176 y el canal de alivio de presión 184, en la cámara de presión 162 predomina la presión de succión, mientras que en la cámara de salida 96 al pistón de cierre 152 se aplica presión en su lado orientado a la cámara de salida 96 y así se mueve a su posición abierta. If the connection between the relief channel 176 and the pressure relief channel 184 is established, the suction pressure predominates in the pressure chamber 162, while in the outlet chamber 96 the closing piston 152 is pressured on its side facing the outlet chamber 96 and thus moves into its open position.
Sin embargo, si la conexión entre el canal de alivio de presión 184 y el canal de alivio 176 es interrumpida por el cuerpo de válvula 186, el resorte de compresión 166 presiona el pistón de cierre 152 sobre el asiento de sellado 148 y adicionalmente fluye alta presión a través del canal de estrangulación 172 hacia el cámara de presión 162, de modo que en la cámara de presión 162 se genera una alta presión que, adicionalmente a la acción del resorte de compresión 166, presiona el pistón de cierre 152 con el elemento de sellado 154 sobre el asiento de sellado 148. However, if the connection between the pressure relief channel 184 and the relief channel 176 is interrupted by the valve body 186, the compression spring 166 presses the closing piston 152 onto the sealing seat 148 and additionally high pressure flows through the throttle channel 172 into the pressure chamber 162, so that a high pressure is generated in the pressure chamber 162 which, in addition to the action of the compression spring 166, presses the closing piston 152 with the sealing element 154 onto the sealing seat 148.
En particular, el pistón de cierre 152 está configurado de manera que se extiende radialmente más allá del asiento de sellado 148, de modo que incluso cuando el pistón de cierre 152 está en la posición cerrada, la superficie de pistón situada radialmente fuera del asiento de sellado 148 y sometida a alta presión lleva a que el pistón de cierre 152 se mueva contra la fuerza del resorte de compresión 166 hacia la posición abierta, representada en la figura 5, siempre que el cuerpo de válvula 186 de la válvula magnética 182 establezca la conexión entre el canal de alivio 176 y el canal de alivio de presión. 184, lo que lleva a que se establezca una presión de succión en la cámara de presión 162. In particular, the closing piston 152 is configured so that it extends radially beyond the sealing seat 148, so that even when the closing piston 152 is in the closed position, the piston surface located radially outside the sealing seat 148 and subjected to high pressure causes the closing piston 152 to move against the force of the compression spring 166 towards the open position, shown in Figure 5, whenever the valve body 186 of the magnetic valve 182 establishes the connection between the relief channel 176 and the pressure relief channel 184, leading to a suction pressure being established in the pressure chamber 162.
La alimentación de refrigerante bajo presión de succión tiene lugar a través de un canal de alimentación 202 moldeado en la sección 22 de carcasa de compresor, que conduce a una abertura de entrada 204 que conduce a la placa de válvula 88, a través de la cual fluye refrigerante bajo presión de succión hasta una abertura de paso 206 en la placa de válvula 88 y a través de esta pasa a la cámara de entrada 94. The refrigerant supply under suction pressure takes place via a supply channel 202 molded into the compressor housing section 22, which leads to an inlet opening 204 leading to the valve plate 88, through which refrigerant flows under suction pressure to a through opening 206 in the valve plate 88 and through this into the inlet chamber 94.
Además, como se muestra en las figuras 7 y 8, la cámara de salida 96 conduce a una abertura de salida 212 dispuesta en la placa de válvula 88 a través de la cual el refrigerante sometido a presión en la cámara de salida 96 pasa a un canal de salida 214 previsto en la sección de carcasa de compresor 22 y puede fluir hacia un elemento de conexión de salida 216. Furthermore, as shown in Figures 7 and 8, the outlet chamber 96 leads to an outlet opening 212 arranged in the valve plate 88 through which the refrigerant under pressure in the outlet chamber 96 passes into an outlet channel 214 provided in the compressor housing section 22 and can flow to an outlet connection element 216.
En particular, a la abertura de salida 212 de la placa de válvula 88 está asignada una válvula antirretorno 222, que está sujeta en la placa de válvula 88 y en un lado de la placa de válvula 88 orientado hacia el canal de salida 214 está dispuesto un elemento de válvula 224 que garantiza que en el caso de la posición abierta del pistón de cierre 152 y, por tanto, en el caso de que el refrigerante se desborde desde la cámara de salida 96 a la cámara de entrada 94, la presión en el canal de salida 214 no cae, sino que se mantiene mediante la válvula antirretorno 222. In particular, a non-return valve 222 is assigned to the outlet opening 212 of the valve plate 88, which is fastened to the valve plate 88, and a valve element 224 is arranged on one side of the valve plate 88 facing the outlet channel 214, which ensures that in the open position of the closing piston 152 and thus in the event of coolant overflowing from the outlet chamber 96 into the inlet chamber 94, the pressure in the outlet channel 214 does not drop, but is maintained by the non-return valve 222.
Preferiblemente, la válvula antirretorno 222, junto con un elemento de retención 226 asignado a ella, se sujeta mediante un elemento de sujeción 228 en la placa de válvula 88 y sella contra la placa de válvula 88. Preferably, the non-return valve 222, together with a retaining element 226 assigned thereto, is held by a clamping element 228 on the valve plate 88 and seals against the valve plate 88.
El compresor de refrigerante de acuerdo con la invención está configurado como compresor semihermético, de modo que mediante un elemento de conexión de entrada 232 dispuesto en la tapa de cierre 34 se alimenta refrigerante bajo presión de succión a un compartimento del motor 234 y fluye a través del motor eléctrico 14 en la dirección a la pared central 48 y pasa desde el compartimiento de motor 234 al canal de alimentación 202, de modo que el refrigerante alimentado en el lado de succión enfríe el motor eléctrico 14 en el compartimiento de motor 234. The refrigerant compressor according to the invention is designed as a semi-hermetic compressor, so that via an inlet connection element 232 arranged in the closing cover 34, refrigerant is supplied under suction pressure to an engine compartment 234 and flows through the electric motor 14 in the direction of the central wall 48 and from the engine compartment 234 into the supply channel 202, so that the refrigerant supplied on the suction side cools the electric motor 14 in the engine compartment 234.
El motor eléctrico 14 comprende a su vez un estator 252 que se sujeta firmemente en la sección de carcasa de motor 24 con un devanado de estator 254, que presenta, por ejemplo, dos devanados parciales 256 y 258 que se usan para magnetizar un núcleo laminado de estator 262. The electric motor 14 in turn comprises a stator 252 which is firmly held in the motor housing section 24 with a stator winding 254, which has, for example, two partial windings 256 and 258 which are used to magnetize a laminated stator core 262.
El estator 252 cerca un rotor designado en conjunto con 272, en cuyo núcleo laminado de rotor 274 está dispuesta, como se muestra en la figura 9, por un lado una jaula de cortocircuito 276, que comprende barras de cortocircuito 278 que discurren en paralelo. a un eje de rotor 282 y que en sus extremos están conectadas de manera conductora eléctricamente entre sí en dirección circunferencial. The stator 252 surrounds a rotor designated in conjunction with 272, in whose laminated rotor core 274 there is arranged, as shown in Figure 9, on the one hand a short-circuit cage 276, which comprises short-circuit bars 278 which run parallel to a rotor shaft 282 and which are electrically conductively connected to one another in a circumferential direction at their ends.
Además, en el núcleo laminado 274 se insertan imanes permanentes 292 en forma de placa, cuyos lados planos 294 se extienden por un lado con una dirección longitudinal 296 paralela al eje del rotor 282 y con una dirección transversal 298 se extienden transversalmente al eje del rotor 282 de tal manera que las direcciones transversales 298 forman un polígono geométrico que discurre alrededor del eje del rotor 282 como eje de simetría. Furthermore, plate-shaped permanent magnets 292 are inserted into the laminated core 274, the flat sides 294 of which extend on one side with a longitudinal direction 296 parallel to the rotor axis 282 and with a transverse direction 298 extend transversely to the rotor axis 282 such that the transverse directions 298 form a geometric polygon running around the rotor axis 282 as an axis of symmetry.
Los imanes permanentes 292 están configurados además de manera que en una dirección de rotación 302 alrededor del eje del rotor 282, los imanes permanentes 292 consecutivos presentan en cada caso una polaridad alterna en sus lados orientados al eje del rotor 282 en cada caso de modo que en general el rotor 272 presenta polos magnéticos alternos en el sentido de giro mediante los imanes permanentes 292. The permanent magnets 292 are further configured such that in a direction of rotation 302 about the rotor axis 282, the consecutive permanent magnets 292 each have an alternating polarity on their sides facing the rotor axis 282 in each case, so that the rotor 272 generally has alternating magnetic poles in the direction of rotation by means of the permanent magnets 292.
Un motor eléctrico 14 provisto de dicho rotor 272 funciona como motor síncrono en funcionamiento normal debido a los imanes permanentes 292 previstos en el rotor 272, en donde dicho motor síncrono presenta una eficiencia energética ventajosa y un mayor caudal de refrigerante debido a los imanes permanentes 292. An electric motor 14 provided with said rotor 272 operates as a synchronous motor in normal operation due to the permanent magnets 292 provided in the rotor 272, wherein said synchronous motor has advantageous energy efficiency and increased coolant flow rate due to the permanent magnets 292.
El campo giratorio generado por el estator 252 gira a una frecuencia definida debido a una alimentación del devanado del estator 254, que se produce, por ejemplo, porque el devanado de estator 254 es alimentado por una red de corriente alterna. The rotating field generated by the stator 252 rotates at a defined frequency due to a supply of the stator winding 254, which is produced, for example, because the stator winding 254 is supplied by an alternating current network.
Para permitir un arranque con un campo giratorio del estator 252 que rota a una frecuencia constante, el rotor 272 está provisto de la jaula de cortocircuito 276, lo que crea la posibilidad de que el motor eléctrico 14 arranque inicialmente como un motor asíncrono hasta haya alcanzado la velocidad correspondiente al campo giratorio del devanado de estator que rota y luego rota como un motor síncrono debido a los polos magnéticos causados por los imanes permanentes 292. To enable a start with a rotating field of the stator 252 rotating at a constant frequency, the rotor 272 is provided with the short-circuit cage 276, which creates the possibility for the electric motor 14 to initially start as an asynchronous motor until it has reached the speed corresponding to the rotating field of the rotating stator winding and then rotate as a synchronous motor due to the magnetic poles caused by the permanent magnets 292.
Por lo tanto, un compresor de refrigerante con un motor eléctrico de este tipo puede hacerse funcionar alimentado por una red de corriente alterna estándar, ya que arranca como un motor asíncrono. Therefore, a refrigerant compressor with such an electric motor can be operated from a standard alternating current network, since it starts like an asynchronous motor.
Sin embargo, también es posible hacer funcionar un compresor de refrigerante de este tipo con un convertidor de frecuencia. However, it is also possible to operate such a refrigerant compressor with a frequency converter.
Para facilitar el arranque del motor eléctrico 14, también existe la posibilidad de aplicar corriente inicialmente sólo a uno de los devanados parciales 256 o 258 por medio de un control de arranque 312 asignado al compresor de refrigerante - como se representa en la figura 10 para reducir la corriente de arranque y luego, después de una breve fase de arranque del motor eléctrico 14 como un motor asíncrono, conmutar el otro de los devanados parciales 258, 256. In order to facilitate the starting of the electric motor 14, there is also the possibility of initially applying current only to one of the partial windings 256 or 258 by means of a starting control 312 assigned to the refrigerant compressor - as shown in Figure 10 - to reduce the starting current and then, after a brief starting phase of the electric motor 14 as an asynchronous motor, switching the other of the partial windings 258, 256.
Si el compresor de refrigerante de acuerdo con la invención se utiliza para grandes diferencias de presión, por ejemplo como compresor para CO2, el control de arranque 312 interviene en el control de potencia 138 previsto para el control activo de las unidades de control de potencia 142 y provoca que al menos una bancada de cilindros 86, preferiblemente ambas bancadas de cilindros 861 y 862, se desactiven de modo que cuando al menos una bancada de cilindros 86 está desactivada, el par que requiere el compresor alternativo 12 se reduce, y cuando ambas bancadas de cilindros 861 y 862 están desactivadas el par que requiere el compresor alternativo 12 es reducido porque no se realiza compresión de refrigerante, de modo que, por un lado, la corriente de arranque del motor eléctrico 14 se mantiene baja y, por otro lado, pasa de forma muy rápida de su funcionamiento como motor asíncrono al funcionamiento como motor síncrono en el que todo el par está disponible, de modo que las bancadas de cilindros 861 y 862 puedan activarse simultánea o sucesivamente (figura 10). If the refrigerant compressor according to the invention is used for large pressure differences, for example as a CO2 compressor, the start control 312 intervenes in the power control 138 provided for active control of the power control units 142 and causes at least one cylinder bank 86, preferably both cylinder banks 861 and 862, to be deactivated so that when at least one cylinder bank 86 is deactivated, the torque required by the reciprocating compressor 12 is reduced, and when both cylinder banks 861 and 862 are deactivated, the torque required by the reciprocating compressor 12 is reduced because no refrigerant compression is performed, so that on the one hand, the starting current of the electric motor 14 is kept low and on the other hand, it switches very quickly from its operation as an asynchronous motor to operation as a synchronous motor in which the entire torque is available, so that the cylinder banks 861 and 862 are deactivated. 862 can be activated simultaneously or successively (figure 10).
En un segundo ejemplo de realización, representado en la figura 11, aquellas piezas que son idénticas a las del primer ejemplo de realización están provistas de los mismos números de referencia, de modo que se puede hacer referencia en su totalidad a las realizaciones del primer ejemplo de realización. In a second exemplary embodiment, shown in Figure 11, those parts that are identical to those of the first exemplary embodiment are provided with the same reference numbers, so that reference can be made in their entirety to the embodiments of the first exemplary embodiment.
A diferencia del primer ejemplo de realización, el elemento de retención 226' de la válvula antirretorno 222' está configurado en la sección de carcasa de compresor 22, por ejemplo mediante una entalladura en el lado del canal de salida 214, que limita el posible recorrido del elemento de válvula 224' entre su posición cerrada apoyada sobre la placa de válvula 88 y la posición abierta al máximo. In contrast to the first exemplary embodiment, the retaining element 226' of the non-return valve 222' is configured in the compressor housing section 22, for example by means of a recess on the side of the outlet channel 214, which limits the possible travel of the valve element 224' between its closed position supported on the valve plate 88 and the fully open position.
Un elemento de retención 226' de este tipo puede estar previsto generalmente en todas las secciones de carcasa de compresor 22 de todos los compresores de refrigerante del mismo módulo, independientemente de si están provistos o no de una válvula antirretorno 222', de modo que un compresor de refrigerante se puede reequipar fácilmente con una válvula antirretorno 222' y en particular con al menos una unidad de control de potencia mecánica 142 de acuerdo con la invención junto con una válvula antirretorno 222' de este tipo. Such a check element 226' can generally be provided in all compressor housing sections 22 of all refrigerant compressors of the same module, regardless of whether or not they are provided with a non-return valve 222', so that a refrigerant compressor can easily be retrofitted with a non-return valve 222' and in particular with at least one mechanical power control unit 142 according to the invention together with such a non-return valve 222'.
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US11841031B2 (en) | 2020-03-13 | 2023-12-12 | Honeywell International Inc. | Compressor sensor mount |
US11635091B2 (en) | 2020-03-13 | 2023-04-25 | Honeywell International Inc. | Compressor with integrated accumulator |
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EP4279739A1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-11-22 | Valeo Klimasysteme GmbH | Output device of a compressor |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2007388A (en) * | 1931-09-15 | 1935-07-09 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Valve construction |
US2213743A (en) * | 1938-12-01 | 1940-09-03 | Robert G Miner | Control apparatus for unloading compressors |
FR1352457A (en) * | 1963-03-29 | 1964-02-14 | Normalair Ltd | Vacuum device for compressor |
US4139790A (en) * | 1977-08-31 | 1979-02-13 | Reliance Electric Company | Direct axis aiding permanent magnets for a laminated synchronous motor rotor |
US4506517A (en) * | 1982-08-09 | 1985-03-26 | General Motors Corporation | Air conditioning compressor unloading control system |
US5097166A (en) * | 1990-09-24 | 1992-03-17 | Reuland Electric | Rotor lamination for an AC permanent magnet synchronous motor |
WO2001002728A1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electric compressor |
JP3906432B2 (en) * | 1999-12-27 | 2007-04-18 | 株式会社豊田自動織機 | Air conditioner |
US6558137B2 (en) * | 2000-12-01 | 2003-05-06 | Tecumseh Products Company | Reciprocating piston compressor having improved noise attenuation |
JP3676242B2 (en) * | 2001-01-30 | 2005-07-27 | 三洋電機株式会社 | Induction synchronous motor |
JP3896472B2 (en) * | 2002-09-04 | 2007-03-22 | 株式会社日立製作所 | Refrigeration equipment |
JP2004270975A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Tgk Co Ltd | Flow rate control valve |
EP1516417B1 (en) * | 2003-07-09 | 2010-11-03 | Panasonic Corporation | Syncronous induction motor and electric hermetic compressor using the same |
TWI224412B (en) * | 2003-07-30 | 2004-11-21 | Ming-Tsung Chu | Rotor structure of line-start permanent magnet synchronous motor |
DE102005009173A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | refrigeration plant |
ES2621575T3 (en) * | 2006-07-25 | 2017-07-04 | Arçelik Anonim Sirketi | Manufacturing procedure of a direct start permanent magnet electric motor |
KR100963742B1 (en) * | 2007-10-24 | 2010-06-14 | 엘지전자 주식회사 | Reciprocating compressor |
KR101507605B1 (en) * | 2007-10-24 | 2015-04-01 | 엘지전자 주식회사 | Linear compressor |
DE102008045103A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | TEKO Gesellschaft für Kältetechnik mbH | Reciprocating piston compressor for use in household-usual refrigerator, has compressor housing provided with cylinder banks, and shut-off valve provided for interruption of refrigerant supply to detachable part of cylinder of one of banks |
JP6065192B2 (en) * | 2011-05-09 | 2017-01-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Hermetic compressor |
CN204334267U (en) * | 2014-12-27 | 2015-05-13 | 无锡新启源电机技术有限公司 | The punching of splayed two groove Rare-earth PMSM Rotor Structure |
US9797395B2 (en) * | 2015-09-17 | 2017-10-24 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and methods for identifying defective pumps |
-
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