ES2282605T3 - Compresor rotativo. - Google Patents
Compresor rotativo. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2282605T3 ES2282605T3 ES03707027T ES03707027T ES2282605T3 ES 2282605 T3 ES2282605 T3 ES 2282605T3 ES 03707027 T ES03707027 T ES 03707027T ES 03707027 T ES03707027 T ES 03707027T ES 2282605 T3 ES2282605 T3 ES 2282605T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- oscillating
- piston
- peripheral surface
- oscillating piston
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/32—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in group F04C18/02 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/322—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in group F04C18/02 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes hinged to the outer member and reciprocating with respect to the outer member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
- F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
- F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/008—Hermetic pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
- F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
Compresor rotativo que comprende un mecanismo de compresión (20) en el que un pistón oscilante (28) es obligado a girar orbitalmente dentro de la cámara cilíndrica (21) mientras que una pala (28b) dispuesta de forma integral con el pistón oscilante (28) es retenida por el cilindro (19) y obligada a movimiento oscilante, caracterizado porque la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) está constituida con forma no circular, y la superficie periférica interna de la cámara cilíndrica (25) está conformada en base a una curva envolvente de la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) en el momento de la oscilación del pistón oscilante (28), y la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) y la superficie periférica interna de la cámara cilíndrica (25) están formadas de manera que el volumen de la cámara de succión (25a), que está situada en el lado de succión con respecto a la pala (28b), es mayor que el volumen de la cámara de compresión (25b), que estásituada en el lado de descarga con respecto a la pala (28b), en el momento en el que el pistón oscilante (28) está situado en el punto muerto inferior cuando el pistón oscilante (28) efectúa movimiento oscilante.
Description
Compresor rotativo.
La presente invención se refiere a un compresor
rotativo, y en particular a un compresor rotativo de tipo oscilante
(pistón de tipo oscilante) por el hecho de que un pistón oscilante
es obligado a girar orbitalmente dentro de la cámara de un cilindro
mientras una pala, dispuesta de forma integral con el pistón
oscilante, es retenida por el cilindro y es obligada a oscilar.
Un compresor oscilante con pistón oscilante es
conocido de forma convencional como compresor rotativo, y se da a
conocer, por ejemplo, en la solicitud de patente japonesa publicada
(JP-A) Nº 9-88852. El compresor
oscilante es utilizado habitualmente para comprimir un gas
refrigerante en el circuito refrigerante de una máquina de
refrigeración.
En general, un compresor oscilante está
estructurado de manera que su mecanismo de compresión tiene una
estructura en sección esquemática horizontal, que se ha mostrado en
la figura 8. Un mecanismo de compresión (100) comprende un cilindro
(102) que determina una cámara de cilindro (101), un eje de
impulsión (103) dispuesto a efectos de penetrar en la cámara del
cilindro (101) y un pistón oscilante (104) que está montado en la
parte de eje excéntrico (103a) del eje de impulsión (103) y, por lo
tanto, queda dispuesto dentro de la cámara del cilindro (101). La
cámara del cilindro (101) está formada de manera que tiene una
configuración en sección transversal circular. El eje de impulsión
(103) está dispuesto concéntricamente con la cámara del cilindro
(101). El eje de la parte excéntrica (103a) es excéntrico con
respecto al eje de la cámara del cilindro (101).
Una pala (104a) está formada de modo integral
con el pistón oscilante (104). La pala (104a) está conectada con
intermedio de un par de casquillos oscilantes (105) al cilindro. De
manera específica, el pistón oscilante (104) está soportado
permitiendo oscilación libre alrededor del eje central de un
alojamiento (102a) para un casquillo que tiene configuración de
sección transversal circular, por acción de la pala (104a) insertada
en el orificio (102a) para el casquillo, junto con el par de
casquillos oscilantes (105) que tienen forma sustancialmente
semicircular, con interposición entre el par de casquillos
oscilantes (105).
Además, la pala (104a) está soportada para
permitir su avance y retroceso con respecto al par de casquillos
(105) en la dirección de su superficie (es decir, en la dirección
radial del pistón oscilante (104)). El pistón oscilante (104) está
montado con deslizamiento libre dentro de la parte del eje
excéntrico (103a) y gira orbitalmente a lo largo de la superficie
periférica interna del cilindro (102) sin girar sobre su propio eje
por rotación de la parte de eje excéntrico (103a).
La cámara cilíndrica (101) está dividida por el
pistón oscilante (104) y la pala (104a), en una cámara de succión
(106) en la que se succiona el refrigerante a baja presión y la
cámara de compresión (107) para la compresión del refrigerante
succionado. Una abertura de succión (108) que comunica con la cámara
de succión (106) y una abertura de descarga (109) que comunica con
la cámara de compresión (107) están formadas en el cilindro (102).
Una válvula de descarga (110) está fijada a la salida de la abertura
de descarga (109). La válvula de descarga (110) es abierta cuando
la presión de descarga dentro de la cámara de compresión (107)
alcanza un nivel predeterminado.
De acuerdo con el compresor oscilante que tiene
la estructura antes descrita, al ser obligada a girar la parte de
eje excéntrico (103a), el pistón oscilante (104) es obligado a girar
orbitalmente dentro de la cámara cilíndrica (101) mientras que la
pala (104a) efectúa su oscilación y, de este modo, el gas
refrigerante succionado en el interior de la cámara cilíndrica
(101) es comprimido y descargado al variar el volumen de la cámara
del cilindro. De manera específica, de acuerdo con el compresor
oscilante, cuando la presión dentro de la cámara del cilindro (101)
alcanza una presión de descarga en un ciclo de compresión realizado
en la primera fase del movimiento orbital del pistón oscilante
(104), la presión diferencial entre el interior de la cámara
cilíndrica (101) y el exterior de la misma alcanza un valor
predeterminado, de manera que se abre la válvula de descarga (110).
Entonces, empieza un ciclo de descarga y se descarga el
refrigerante.
Un compresor oscilante convencional tiene el
problema de que las pérdidas por exceso de compresión del
refrigerante resultan relativamente grandes y, por lo tanto, el
rendimiento de la compresión disminuye. Las causas de este problema
son las siguientes. A saber, de acuerdo con un compresor oscilante
convencional, la posición del pistón oscilante (104), cuando la
válvula de descarga (110) está abierta, es usualmente la de su
colocación ligeramente por encima del punto muerto inferior, tal
como se muestra en la línea imaginaria mostrada en la figura 8. El
ciclo de descarga se lleva a cabo en una gama angular relativamente
estrecha desde esta posición a las proximidades del punto muerto
superior. Es decir, de acuerdo con un compresor oscilante
convencional, a causa de esta gama angular relativamente estrecha,
el ciclo de descarga es realizado en un tiempo reducido y, por lo
tanto, el caudal del gas descargado aumenta. Al aumentar la presión
máxima, la pérdida por exceso de compresión del refrigerante se
hace grande. Como resultado, el rendimiento del compresor
disminuye.
La presente invención ha sido desarrollada
teniendo en cuenta dichos problemas, siendo un objetivo de la
presente invención el de reducir las pérdidas por exceso de
compresión generadas cuando el refrigerante es descargado en un
compresor oscilante, impidiendo por lo tanto la disminución del
rendimiento.
De acuerdo con la presente invención, el pistón
oscilante (28) y la cámara cilíndrica (25) están constituidos con
formas no circulares, de manera que se puede llevar a cabo un ciclo
de descarga más largo, de forma que la compresión se reduce.
De manera específica, de acuerdo con las
invenciones descritas en las reivindicaciones 1 y 2, se prevé
disponer un compresor rotativo que comprende un mecanismo de
compresión (20) que un pistón oscilante (28) es obligado a girar
orbitalmente dentro de una cámara de cilindro (25) mientras una pala
(28b), dotada de manera integral del pistón oscilante (28), es
retenida por el cilindro (19) y obligada a oscilar.
De acuerdo con el compresor rotativo de la
reivindicación 1, la superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) está formada con estructura no circular, y la
superficie periférica interna de la cámara (25) del cilindro está
formada en base a una curva envolvente de la superficie periférica
externa del pistón oscilante (28) en el momento de oscilación del
pistón oscilante (28), y la superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) y la superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) están formadas de manera que el volumen de una
cámara de succión (25a), situada en el lado de succión con respecto
a la pala (28b), es mayor que el volumen de la cámara de compresión
(25b), que está situada en el lado de descarga con respecto a la
pala (28b), en el momento en el que el pistón oscilante (28) está
situado en el punto muerto inferior cuando el pistón oscilante (28)
efectúa su movimiento oscilante.
De acuerdo con el compresor rotativo de la
reivindicación 2, la superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) está formada con estructura no circular, y la
superficie periférica externa del pistón oscilante (28) está
formada en base a una curva envolvente de la superficie periférica
interna de la cámara cilíndrica (25) en el momento de la oscilación
del pistón oscilante (28), estando formadas la superficie periférica
externa del pistón oscilante (28) y la superficie periférica
interna de la cámara cilíndrica (25) de manera que el volumen de
una cámara de succión (25a), situada en el lado de succión con
respecto a la pala (28b), es mayor que el volumen de la cámara de
compresión (25b), que está situada en el lado de descarga con
respecto a la pala (28b), en el momento en el que el pistón
oscilante (28) está situado en el punto muerto inferior cuando el
pistón oscilante (28) efectúa su movimiento oscilante.
De acuerdo con las invenciones de las
reivindicaciones 1 y 2, la pala (28b) formada integralmente con el
pistón oscilante (28) es mantenida con capacidad de oscilación por
el cilindro (19). De este modo, la cámara (25) del cilindro está
dividida en una cámara de succión (25a) y una cámara de compresión
(25b) por la pala (28b). Cuando el pistón oscilante (28) es
obligado a girar de forma orbital dentro de la cámara (25) del
cilindro, mientras la pala (28) es objeto de oscilación, varían los
volúmenes de la cámara de succión (25a) y de la cámara de
compresión (25b). Entonces, se lleva a cabo un ciclo de succión en
la cámara de succión (25a), y un ciclo de compresión y un ciclo de
descarga se realizan en la cámara de compresión (25b).
Cuando el ciclo de succión se ha terminado en la
cámara de succión (25a) durante el movimiento, la cámara de succión
(25) pasa a ser cámara de compresión (25b), y entonces empieza el
ciclo de compresión. Dado que la superficie periférica externa del
pistón oscilante (28) y la superficie periférica interna de la
cámara (25) del cilindro están formadas en la configuración antes
descrita, en comparación con el caso en el que dichas superficies
periféricas están formadas con estructura circular, el ciclo de
compresión termina antes y el ciclo de descarga es realizado
durante un tiempo más largo. Tal como se ha descrito en lo anterior,
el ciclo de descarga es llevado a cabo durante un tiempo
relativamente más largo, y por lo tanto disminuye el caudal del gas
descargado. Además, también disminuye la resistencia. Como
resultado, se reduce la sobrecompresión en comparación con el caso
en el que dichas superficies periféricas están constituidas con
forma circular.
De acuerdo con la invención, tal como se indica
en la reivindicación 3, en el compresor rotativo de la
reivindicación 1, la superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) está formada en base a una configuración curva en la
que el lado de succión (28a(s)) sobresale radialmente de
forma adicional con respecto a la pala (28b) hacia afuera en
comparación al lado de descarga (28a(d)).
De acuerdo con la invención definida en la
reivindicación 4, en el compresor rotativo de la reivindicación 3,
la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) está
formada de manera que su lado de descarga (28a(d)) con
respecto a la pala (28b) está formada con una estructura
completamente redonda.
De acuerdo con la invención, según la
reivindicación 5, en el compresor rotativo de la reivindicación 1,
la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) está
formada en base a una configuración espiral, de manera que su
diámetro se reduce gradualmente desde su lado de succión
(28a(s)) con respecto a la pala (28b) hasta su lado de
descarga (28a(d)).
De acuerdo con la invención, según la
reivindicación 6, en el compresor rotativo de la reivindicación 5,
la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) está
formada en base a una curva de involución.
De acuerdo con las invenciones definidas en las
reivindicaciones 3 a 6, se especifica la configuración del pistón
oscilante (28) del compresor rotativo de la reivindicación 1, y el
funcionamiento del compresor rotativo con respecto a las
reivindicaciones 3 a 6 es el mismo que el del compresor rotativo de
la reivindicación 1. De acuerdo con ello, al realizar un ciclo de
descarga durante un tiempo relativamente largo, el caudal del gas
descargado disminuye, y disminuye también la resistencia. Como
resultado, se puede suprimir la sobrecompresión en comparación con
el caso de utilizar un pistón oscilante circular (28).
De acuerdo con la invención indicada en la
figura 7, en el compresor rotativo de cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, el pistón oscilante (28) está dotado de un
intersticio o juego (28c, 28d) en su lado de succión que sobresale
más que el lado de descarga (28a(d)).
De acuerdo con la invención según la
reivindicación 8, en el compresor rotativo según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, se dispone el pistón oscilante (28) con un
contrapeso (28e) en su lado de descarga (28a(d)) que
sobresale menos que el lado de succión (28a(s)).
De acuerdo con las invenciones de las
reivindicaciones 7 y 8, el lado de succión (28a(s)) del
pistón oscilante (28) sobresale más que su lado de descarga
(28(d)). La parte de intersticio o juego (28c, 28d) está
constituida en el lado de succión que sobresale de forma adicional
(28a(s)). De manera alternativa, el contrapeso (28e) está
constituido en el lado de descarga menos saliente (28a(d)).
Por lo tanto, el lado de succión (28a(s)) está equilibrado
con el lado de descarga (28a(d)). Como consecuencia, la
rotación del pistón oscilante (28) está estabilizada.
De acuerdo con la invención según la
reivindicación 9, en el compresor rotativo de cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, dos pistones oscilantes (28, 28) están
dispuestos a lo largo de la alineación del eje, de manera que sus
lados de succión (28(s)) se oponen entre sí con respecto al
centro del eje.
De acuerdo con la invención definida en la
reivindicación 9, dos pistones oscilantes (28) están dispuestos
sobre un eje, de manera que sus lados de succión (28a(s)) se
oponen entre sí. De este modo, se puede obtener un equilibrio en
rotación y un movimiento más estable.
Tal como se ha descrito en lo anterior, de
acuerdo con las invenciones de las reivindicaciones 1 y 2, la
superficie periférica externa del pistón oscilante (28) y la
superficie periférica interna de la cámara (25) del cilindro están
constituidos con estructura no circular, de manera que el volumen de
una cámara de succión (25a), situada en el lado de succión con
respecto a la pala (28b), es mayor que el volumen de la cámara de
compresión (25b), que está situado en el lado de descarga con
respecto a la pala (28b), en el momento en el que el pistón
oscilante (28) está situado en el punto muerto inferior cuando el
pistón oscilante (28) efectúa su movimiento oscilante. Por lo
tanto, el ciclo de compresión termina antes y el ciclo de descarga
se lleva a cabo durante un tiempo más prolongado, y se puede
suprimir la sobrecompresión. Además, se puede impedir la pérdida de
potencia incrementada provocada por la sobrecompresión y, por lo
tanto, se puede impedir también la disminución en el rendimiento de
la compresión.
De acuerdo con la invención de la reivindicación
3, el pistón oscilante (28) está formado en base a una configuración
curvada tal como una elipse, de manera que su lado de succión
(28a(s)) con respecto a la pala (28b) sobresale en mayor
medida que su lado de descarga (28a(d)). De este modo, se
puede suprimir la sobrecompresión y se puede impedir la disminución
de rendimiento. Aunque el pistón oscilante (28) está formado con
esta configuración, la superficie periférica interna de la cámara
(25) del cilindro está formada en base a una curva envolvente
obtenida en el mo-
mento de oscilación del pistón oscilante (28). Como consecuencia, se asegura el movimiento del pistón oscilante (28).
mento de oscilación del pistón oscilante (28). Como consecuencia, se asegura el movimiento del pistón oscilante (28).
De acuerdo con la invención de la reivindicación
4, la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) queda
constituida de manera que el lado de descarga (28a(d)), con
respecto a la pala (28b), queda constituido en base a una forma
completamente redonda. En la cámara cilíndrica (25), al oscilar el
pistón oscilante (28) hacia el lado de descarga, la presión
diferencial entre la cámara de succión (25a) y la cámara de
compresión (25b) se hace grande, de manera que se requiere una
característica de estanqueidad en el lado de descarga. Cuando el
lado de descarga (28a(d)) queda constituido de forma no
circular, difícilmente se obtiene exactitud de formas del pistón
oscilante (28) y de la cámara del cilindro (25). En contraste,
cuando el lado de descarga (28a(d)) es formado en base a una
estructura completamente redonda, se puede obtener la exactitud
requerida de formas y, por lo tanto, se mejora la característica de
estanqueidad.
De acuerdo con la invención de la reivindicación
5, la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) queda
constituida con una configuración espiral, de manera que su diámetro
se reduce gradualmente desde el lado de succión (28a(s)) con
respecto a la pala (28b) al lado de descarga (28a(d)).
También en este caso, se puede suprimir la sobrecompresión en
comparación con el caso de utilizar un pistón oscilante circular.
Por lo tanto, se puede impedir el incremento de pérdida de potencia
provocado por la sobrecompresión, y se puede impedir también la
disminución en el rendimiento de la compresión.
De acuerdo con la invención de la reivindicación
6, la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) está
constituida en base a una curva de involución. Dado que la curva de
involución permite una excelente mecanibilidad, se obtiene
fácilmente la exactitud requerida de forma del pistón oscilante (28)
en su conjunto. Además, se mejoran las características de
estanqueidad.
De acuerdo con la invención, según la
reivindicación 7, la parte de juego o intersticio (28c, 28d) está
constituida en el lado de succión (28a(s)) del pistón
oscilante (28) que sobresale más que su lado de descarga
(28a(d)). Por lo tanto, el pistón oscilante equilibrado (28)
puede ser dotado de una estructura simple y se puede obtener un
movimiento estabilizado.
De acuerdo con la invención de la reivindicación
8, el contrapeso (28e) está dispuesto en el lado de descarga
(28a(d)) del pistón oscilante (28) de forma menos saliente
que el lado de succión (28a(s)). Como consecuencia, el
equilibrado del pistón oscilante (28) puede ser asegurado y se puede
obtener un movimiento estabilizado.
De acuerdo con la invención de la reivindicación
9, se disponen dos pistones (28, 28) en el mismo eje, de manera que
sus lados de succión (28a(s)) se oponen entre sí con respecto
al centro del eje. Por lo tanto, se puede asegurar el equilibrado
de los pistones oscilantes, y se puede realizar un movimiento más
estabilizado.
La figura 1 es una vista en sección de un
compresor oscilante con respecto a una primera realización de la
presente invención.
Las figuras 2A-2D son vistas en
sección que muestran configuraciones transversales y movimientos del
mecanismo de compresión.
La figura 3 es un gráfico que ilustra la
variación de volumen de una cámara de un cilindro en el compresor
oscilante de la primera realización.
Las figuras 4A-4D muestran
vistas en sección de las configuraciones en sección transversal y
movimientos de un mecanismo de compresión en un compresor oscilante
de una segunda realización de la presente invención.
La figura 5A es una vista en sección de la parte
principal de un compresor oscilante referente a una tercera
realización de la presente invención.
La figura 5B es una vista ilustrativa de la
configuración de un pistón oscilante del compresor oscilante de la
tercera realización de la presente invención.
La figura 5C muestra un ejemplo modificado de la
figura 5B en el compresor oscilante con respecto a la tercera
realización de la presente invención.
La figura 6 es una vista en sección de la parte
principal del compresor oscilante con respecto a una cuarta
realización de la presente invención.
La figura 7A es una vista en sección de la parte
principal de un compresor oscilante referente a una quinta
realización de la presente invención.
La figura 7B es una vista ilustrativa de la
configuración de un pistón oscilante del compresor oscilante de la
quinta realización.
La figura 8 es una vista ilustrativa de
configuraciones de un cilindro y pistón oscilante en un compresor
oscilante convencional.
Una primera realización de la presente invención
se describirá en detalle a continuación, haciendo referencia a los
dibujos.
Tal como se ha mostrado en las figuras 1 y
2A-2D, un compresor rotativo (1) correspondiente a
la primera realización constituye lo que se llama un compresor
oscilante. De acuerdo con el compresor oscilante (1), un mecanismo
de compresión (20) y un motor compresor (30) quedan dispuestos
dentro de un cuerpo envolvente (10). Además, el compresor oscilante
está constituido de forma hermética. El compresor oscilante (1) está
dispuesto, por ejemplo, en un circuito refrigerante para un sistema
de acondicionamiento de aire. El compresor oscilante (1) succiona
un refrigerante, lo comprime y luego descarga el refrigerante
comprimido.
El cuerpo envolvente (10) está formado por una
parte cilíndrica recta (11) y placas extremas, respectivamente,
(12, 13) fijadas a los extremos superior e inferior de la parte
extrema inferior de la parte cilíndrica recta (11). Un tubo de
succión (14) que penetra en la parte cilíndrica recta (11) queda
dispuesto en una posición más baja predeterminada de dicha parte
cilíndrica recta (11). Están dispuestos en la placa extrema superior
(12) un tubo de descarga (15) que comunica el interior del cuerpo
envolvente (10) con la parte externa del mismo y un terminal (16)
conectado a una fuente de potencia externa, no mostrada, para
suministrar potencia al motor (30) del compresor.
El mecanismo de compresión (20) está dispuesto
en la parte inferior dentro del cuerpo envolvente (10). El
mecanismo de compresión (20) comprende un cilindro (19) y un pistón
oscilante (28) que está dispuesto dentro de una cámara cilíndrica
(25) del cilindro (19). El cilindro (19) está formado por una parte
cilíndrica anular (21), una cabeza frontal (22) que cierra la
abertura superior de la parte cilíndrica (21) y una cabeza posterior
(23) que cierra la abertura inferior de la parte cilíndrica (21).
La cámara cilíndrica (25) está limitada por la superficie
periférica interna de la parte cilíndrica (21), la superficie
extrema inferior de la cabeza frontal (22) y la superficie extrema
superior de la cabeza posterior (23).
El motor (30) del compresor tiene un estator
(31) y un rotor (32). El estator (31) está fijado a la parte
cilíndrica recta (11) del cuerpo envolvente (10) más arriba del
mecanismo de compresión (20).
Un eje de impulsión (33) está conectado al rotor
(32) y gira conjuntamente con éste. El eje de impulsión (33)
penetra verticalmente en la cámara del cilindro (25). Unos cojinetes
(22a, 23a) están formados en la tapa frontal (22) y en la tapa
posterior (23), respectivamente, para el soporte del eje de
impulsión (33).
Una trayectoria de suministro de aceite (no
mostrada), que penetra en el eje de impulsión (33) en su dirección
axial, está dispuesta en el eje de impulsión (33). Además, una bomba
de aceite (36) está dispuesta en el extremo inferior del eje de
impulsión (33). El lubrificante almacenado en la parte del fondo
dentro del cuerpo envolvente (10) circula por la bomba de aceite
(36) dentro de la trayectoria de suministro de aceite y es
suministrado a la parte de deslizamiento del mecanismo de
compresión (20).
Una parte (33a) de eje excéntrico es constituida
en la parte del eje de impulsión (33) dentro de la cámara del
cilindro (25). La parte de eje excéntrico (33a) está constituida de
manera que tiene un diámetro mayor que las otras partes del eje de
impulsión (33) y es excéntrica en una magnitud predeterminada desde
el centro del eje de impulsión (33). El pistón oscilante (28) del
mecanismo de compresión (20) está montado con capacidad de
deslizamiento libre sobre una parte de eje excéntrico (33a).
Tal como se ha mostrado en las figuras
2A-2D, el pistón oscilante (28) está estructurado de
manera tal que una parte (28) de cuerpo principal anular está
formada de manera integral con la pala en forma de placa (28b) que
sobresale desde una posición de la superficie periférica externa de
la parte principal del cuerpo (28a) y que se extiende hacia el
exterior radialmente. La pala (28b) y la parte principal del cuerpo
(28a) del pistón oscilante (28) pueden estar constituidas en forma
integral. Alternativamente, la pala (28b) y la parte del cuerpo
principal (28a) pueden estar formadas separadamente, siendo fijadas
después integralmente entre sí. La parte (28a) del cuerpo principal
está estructurada a efectos de su giro orbital dentro de la cámara
del cilindro (25). La pala (28b) está retenida con capacidad de
oscilación por el cilindro (19).
El pistón oscilante (28) tiene una superficie
periférica externa no circular y está formado en una forma llamada
ovoide. La superficie periférica externa del pistón oscilante (28)
está formada de manera que la parte del lado derecho
(28a(s)) de la figura, con respecto a la pala (28b) (es
decir, el lado de succión), sobresale adicionalmente en comparación
con la parte lateral izquierda (28a(d)) de la figura (es
decir, el lado de descarga) en base a una configuración de
superficie curva, tal como una elipse. Además, la superficie
periférica externa del pistón oscilante (28) está formada de manera
que el lado de descarga (28a(d)) con respecto a la pala (28b)
está formada en base a una forma completamente redonda.
El pistón oscilante (28) está estructurado de
manera que la superficie periférica externa de la parte de cuerpo
principal ovoide (28a) establece contacto con la superficie
periférica interna de la parte de cilindro (21) en un punto o es
adyacente a este punto con un juego intermedio mínimo. (En la
descripción siguiente, a efectos de impedir descripciones
detalladas, se utilizará para los términos "contacto" y
"adyacente" solamente el término "contacto"). A
diferencia del pistón oscilante (28), la superficie periférica
interna de la cámara (25) del cilindro no está formada en una forma
ovoide simple, de manera que la forma redonda completa esté
combinada con una elipse, sino en una configuración en base a una
curva envolvente de la superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) cuando dicho pistón oscilante (28) efectúa la
oscilación. Es decir, la superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) está formada de manera que especialmente la parte
del lado de succión está constituida en una configuración de
superficie curvada deformada, de acuerdo con el movimiento del
pistón oscilante (28).
En otras palabras, la superficie periférica
externa del pistón oscilante (28) y la superficie periférica interna
de la cámara cilíndrica (25) están constituidas de manera que, en
áreas sustancialmente generales, sus gradientes de tangencia varían
de manera continua y el gradiente de tangencia en el lado del pistón
oscilante (28) coincide con el gradiente de tangencia en el lado de
la cámara cilíndrica (25). El término "áreas sustancialmente
globales" que se utiliza en dicha estructura significa lo
siguiente. A saber, en terminología coloquial, sus gradientes de
tangencia pueden no variar de manera continua en áreas que no
afectan el movimiento del pistón oscilante. Por ejemplo, sus
gradientes de tangencia pueden no variar continuamente en un área
que no tiene sustancialmente la estructura de la cámara cilíndrica
(25), tal como el área entre una abertura de succión (41) y una
abertura de descarga (42), que se describirá más adelante.
De acuerdo con una de las características de la
presente invención, la superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) y la superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) están formadas en configuraciones que, en
comparación con el caso en el que estas superficies periféricas
externa e interna están formadas en una estructura circular simple,
el ciclo de compresión en el momento del movimiento del pistón
oscilante (28) es más corto y el ciclo de descarga es más
largo.
\newpage
Un orificio (21b) que actúa de casquillo,
teniendo configuración circular en sección, atraviesa la parte (21)
del cilindro, siendo paralelo a la dirección axial del eje de
impulsión (33). El orificio de casquillo (21b) está formado en la
superficie periférica interna de la parte cilíndrica (21) a efectos
de comunicar con la cámara cilíndrica (25) en una parte de su
dirección periférica. Un par de casquillos (51, 52) con una
configuración de sección transversal sustancialmente semicircular
está insertado en el orificio de casquillo (21). Los casquillos
(51, 52) están formados mediante un casquillo (51) del lado de la
descarga, situado en el lado de la descarga de la cámara cilíndrica
(25) y un casquillo del lado de succión (52) situado en el lado de
succión de la cámara cilíndrica (25). La pala (28b) del pistón
oscilante (28) está insertada en el orificio de casquillo (21b) de
la parte cilíndrica (21), estando interpuestos dichos casquillos
(51, 52) entre el orificio y la pala.
Ambos casquillos (51, 52) están dispuestos de
manera que sus superficies planas están dispuestas en oposición
entre sí. El espacio entre estas superficies opuestas de ambos
casquillos (52, 52) tiene forma de ranura en forma de pala (29). La
pala (28b) del pistón oscilante (28) está insertada en dicha ranura
(29). Los casquillos (51, 52) están formados de manera que la pala
(28b) avanza y retrocede en la ranura en forma de pala (29) en la
dirección de la superficie de la pala (28b), manteniendo contacto
simultáneamente con la ranura de pala (29). Los casquillos (51, 52)
están estructurados a efectos de oscilar dentro del orificio de
casquillo (21b) de forma integral con la pala (28b).
Si bien el caso en el que ambos casquillos (51,
52) son elementos separados se ha descrito en esta realización,
ambos casquillos (51, 52) pueden quedar constituidos de forma
integral.
Cuando el eje de impulsión (33) es obligado a
girar, la pala (28b) es obligada a avanzar y retroceder dentro de
la ranura (29) en forma de pala y el pistón oscilante (28) es
obligado a oscilar con un punto en el lado del cilindro,
constituyendo el centro del eje (centro del orificio de casquillos
(21b)). Mediante dicho movimiento de oscilación, el punto de
contacto del pistón oscilante (28) con la superficie periférica
interna de la parte de cilindro (21) es desplazado sucesivamente en
sentido de las agujas del reloj, tal como se ha mostrado en las
figuras 2A-2D. En este momento, el pistón oscilante
(28) (la parte principal (28a)) es obligado a girar orbitalmente
alrededor del eje de impulsión (33) pero no gira sobre su propio
eje.
Tal como se muestra en la figura 2C, por
ejemplo, la pala (28b) divide la cámara del cilindro (25) en la
cámara de succión (25a) y la cámara de compresión (25b). La
abertura de succión (41) está formada en la parte cilíndrica (21).
La parte de succión (41) penetra en la parte del cilindro (21) en la
dirección radial de este último, y se abre de manera que uno de sus
extremos está dirigido a la cámara de succión (25a). Conectada al
otro extremo de la parte de succión (41) se encuentra una parte
extrema del tubo de succión (14).
Una abertura de descarga (42) queda formada
asimismo en la parte cilíndrica (21). La abertura de descarga (42)
penetra en la parte cilíndrica (21) en dirección radial del mismo, y
se abre de manera que una cara extrema está dirigida a la cámara de
compresión (25b). El otro extremo de la abertura de descarga (42)
comunica con un espacio de descarga dentro del cuerpo envolvente
(10) con intermedio de la válvula de descarga (46) para
abrir/cerrar la abertura de descarga (42) (figura 2A).
A continuación, se describirá el funcionamiento
del compresor oscilante (1).
Cuando el motor (30) del compresor es activado y
gira el rotor (32), la rotación del rotor (32) es transmitida con
intermedio del eje de impulsión (33) al pistón oscilante (28) del
mecanismo de compresión (20). A continuación, la pala (28b) del
pistón oscilante (28) desliza con respecto a los casquillos (51, 52)
en forma de movimiento lineal alternativo, y los casquillos (51,
52) giran de manera alternativa dentro del orificio de casquillos
(21b). Como resultado, en el pistón oscilante (28), la pala (28b)
oscila alrededor del orificio de casquillo (21b) y la parte de
cuerpo principal (28a) es obligada a girar orbitalmente alrededor
del eje de impulsión (33) dentro de la cámara cilíndrica (25). A
continuación, el mecanismo de compresión (20) lleva a cabo un
movimiento de compresión predeterminado.
De manera específica, tal como se ha mostrado en
la figura 2B, se facilitará, en primer lugar, la descripción del
estado en el que la superficie periférica interna de la parte
cilíndrica (21) establece contacto con la superficie periférica
externa del pistón oscilante (28) en un punto situado inmediatamente
a la derecha de la abertura de succión (41).
En esta situación, el volumen de la cámara de
succión (25a) de la cámara del cilindro (25) se minimiza
aproximadamente. Cuando el pistón oscilante (28) gira orbitalmente
en el sentido de las agujas del reloj en la figura, el volumen de
la cámara de succión (25a) aumenta gradualmente, y el gas
refrigerante a baja presión es succionado con intermedio de la
abertura de succión (41) hacia adentro de la cámara de succión
(25a). De acuerdo con este ciclo de succión, cuando el pistón
oscilante (28) es colocado en el punto muerto inferior, tal como se
ha mostrado en la figura 2C, el volumen de la cámara de succión
(25a) es mayor que el de la cámara de compresión (25b).
Cuando el pistón oscilante (28) continúa girando
orbitalmente, el volumen de la cámara de succión (25a) aumenta
adicionalmente, y la posición de contacto de la superficie
periférica interna de la parte cilíndrica (21) con la superficie
periférica externa del pistón oscilante (28) alcanza la abertura de
succión (41), la cámara de succión (25a) pasa a ser entonces la
cámara de compresión (25b) para comprimir el refrigerante. A
continuación, se forma una nueva cámara de succión (25a) al ser
aislada por la pala (28b).
Cuando el pistón oscilante (28) gira
adicionalmente, el volumen de la cámara de compresión (25b) se
reduce mientras un refrigerante es repetidamente succionado hacia
adentro de la cámara de succión (25a). En la cámara de compresión
(25b), el refrigerante es comprimido. Cuando la presión dentro de la
cámara de compresión (25b) alcanza un valor predeterminado y la
presión diferencial entre el exterior del mecanismo de compresión
(20) y su interior llega a un valor determinado, la válvula de
descarga (46) es abierta con el refrigerante a alta presión, y el
refrigerante es descargado de la cámara de compresión (25b) hacia
adentro del cuerpo envolvente (10). Estos movimientos se
repiten.
De acuerdo con la primera realización, tal como
se ha descrito anteriormente, cuando el pistón oscilante (28) queda
situado en el punto muerto inferior, tal como se ha mostrado en la
figura 2C, el volumen de la cámara de succión (25a) es mayor que el
de la cámara de compresión (25b). De acuerdo con ello, tal como se
ha mostrado en la figura 3, que muestra variaciones del volumen de
la cámara del cilindro, en el caso de un ejemplo comparativo en el
que el pistón oscilante (28) tiene forma circular, el 50% de la
variación de volumen se obtiene sustancialmente en la posición de
punto muerto inferior (180º). Por otra parte, en el caso de esta
primera realización, en la que el pistón oscilante (28) tiene forma
ovoidal, el 50% de la variación del volumen se obtiene bastante
antes de alcanzar el punto muerto
inferior.
inferior.
Por lo tanto, de acuerdo con esta realización,
la presión dentro de la cámara de compresión (25b) alcanza la
presión de descarga más pronto en comparación con el ejemplo
comparativo. Por esta razón, se lleva a cabo un ciclo de descarga
durante un tiempo más prolongado en comparación con el ejemplo
comparativo. Además, dado que el ciclo de descarga es llevado a
cabo durante un tiempo relativamente largo, el caudal del gas
descargado disminuye, y disminuye también la resistencia a la
descarga. Como consecuencia, de acuerdo con la primera realización,
en comparación con el caso en el que se utiliza un pistón oscilante
circular, la presión máxima disminuye y difícilmente tiene lugar la
sobrecompresión del refrigerante.
Tal como se ha descrito en lo anterior, de
acuerdo con la primera realización, la superficie periférica externa
del pistón oscilante (28) está constituida con una forma no
circular, y la superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) está formada en una configuración adaptable con la
superficie periférica externa. Es decir, la superficie periférica
externa y la superficie periférica interna son formadas en
configuraciones en las que el ciclo de compresión termina más
pronto, y se lleva a cabo un ciclo de descarga durante un tiempo
más prolongado en comparación con el caso en el que estas
superficies son constituidas con forma circular. Por lo tanto, se
suprime la sobrecompresión del refrigerante y se puede minimizar la
pérdida de potencia. Como resultado, se puede impedir la
disminución del rendimiento de la compresión.
De acuerdo con la primera realización, la
superficie periférica interna de la cámara cilíndrica (25) está
constituida en base a una curva envolvente obtenida cuando el pistón
oscilante (28) es obligado a oscilar. Como contraste, por ejemplo,
cuando la superficie periférica interna de la cámara cilíndrica (25)
es constituida con una configuración completamente redonda que es
combinada con una elipse como superficie periférica externa del
pistón (28), se pueden generar las partes de gradiente de tangente
de la parte elíptica del pistón oscilante (28) no coinciden con la
de la cámara del cilindro (25) cuando el pistón oscilante (28) es
obligado a oscilar. Por esta razón, la estanqueización es
imposible, y el compresor no puede funcionar. De acuerdo con esta
realización, no obstante, dado que la cámara del cilindro (25) está
constituida con la configuración antes mencionada, el pistón
oscilante (28) puede funcionar suavemente, y se pueden asegurar unas
excelentes características de estanqueidad.
Además, de acuerdo con la primera realización,
la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) en el
lado de descarga con respecto a la pala (28b) está constituida en
base a una forma completamente redonda. De modo general, en la
cámara cilíndrica (25), al ser desplazado el pistón oscilante (28)
en el lado de descarga (es decir, la situación mostrada en la
figura 2D), la presión diferencial entre la cámara de succión (25a)
y la cámara de compresión (25b) se hace más grande, y por lo tanto
son mucho más necesarias las características de estanqueidad. Si la
superficie periférica externa del pistón oscilante (28) en el lado
de descarga está constituida de forma no circular, la exactitud de
formas del pistón oscilante (28) y de la cámara cilíndrica (25) no
se pueden obtener fácilmente y, por lo tanto, las características de
estanqueidad disminuirán probablemente. Como contraste, de acuerdo
con la primera realización, la superficie periférica externa del
pistón oscilante (28) en el lado de descarga está formada con una
configuración completamente redonda, por lo que se puede obtener
fácilmente la exactitud requerida en la forma y se pueden mejorar
las características de estanqueidad.
Si el pistón oscilante (28) está formado en su
conjunto con forma circular, en comparación con la primera
realización, el ciclo de descarga se hace más corto y el caudal del
gas de descarga aumenta, por lo que se incrementa también la
presión máxima. Además, la pulsación de la presión de descarga
resulta relativamente grande, las variaciones de par y vibraciones
se hacen también más grandes y se generan ruidos fácilmente. Como
contraste, de acuerdo con la primera realización, estos problemas
pueden ser solucionados. Es decir, se pueden suprimir las
variaciones del par, vibraciones y ruidos.
A continuación, se describirá una segunda
realización de la presente invención. De acuerdo con la segunda
realización, tal como se ha mostrado en la figura 4, la superficie
periférica externa del pistón oscilante (28) y la superficie
periférica interna de la cámara cilíndrica (25) se forman en
configuraciones distintas con respecto a las de la primera
realización.
La superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) de la segunda realización se forma en base a una
configuración espiral, tal como una curva envolvente, de manera que
el radio del pistón oscilante (28) se reduce desde el lado de
succión (28a(s)) con respecto a la pala (28b) al lado de
descarga (28a(d)).
La superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) está formada en una configuración tal que el
gradiente obtenido por el movimiento oscilante del pistón oscilante
(28) se añade dentro de la curva envolvente. Es decir, también en
esta realización, la superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) está formada en base a una curva envolvente
obtenida cuando el pistón oscilante es obligado a oscilar.
De acuerdo con la segunda realización, la
anchura de la superficie de la pala (28b) en el lado de succión (es
decir la longitud de la pala (28b) en la dirección radial del pistón
oscilante (28)) es más corta que la de la superficie en el lado de
descarga. Por esta razón, la diferencia dimensional entre estas
superficies se absorbe utilizando casquillos (51, 52) con diámetros
distintos. Además, un separador (27) es montado entre la parte de
eje excéntrico (33a) y la parte del cuerpo principal (28a) del
pistón oscilante (28), a efectos de quedar comprendido dentro del
espacio intermedio. El separador (27) puede estar formado
integralmente con el cuerpo principal del pistón oscilante (28) o
puede estar formado separadamente con respecto al mismo. A este
respecto, la segunda realización es la misma que la primera
realización.
Otras estructuras de la segunda realización son
las mismas que las de la primera realización.
De acuerdo con la segunda realización, cuando el
motor compresor (30) es activado, de acuerdo con el eje de
impulsión (33) que gira, la pala (28b) es obligada a avanzar y
retroceder dentro de la ranura en forma de pala (28), mientras es
obligado a oscilar alrededor de los casquillos (51, 52), y la parte
principal (28a) del cuerpo del pistón oscilante (28) es obligada a
girar orbitalmente alrededor del eje de impulsión (33), tal como se
ha mostrado en las figuras 4A-4D.
En la cámara cilíndrica (25), se repite la
succión de refrigerante en la cámara de succión (25a) y la
compresión/descarga del refrigerante en la cámara de compresión
(25b), y el compresor es utilizado de la misma manera que en la
primera realización.
Asimismo, de acuerdo con la segunda realización,
tal como se ha mostrado en la figura 4C, el volumen de la cámara de
succión (25a) es mayor que el de la cámara de compresión (25b)
cuando el pistón oscilante (28) alcanza un punto muerto inferior.
De acuerdo con ello, en comparación con el caso de un pistón
oscilante circular, un ciclo de compresión termina antes, y el
ciclo de descarga se realiza durante un tiempo más prolongado. Por
esta razón, igual que en la primera realización, el caudal del gas
descargado disminuye y la resistencia disminuye también, de manera
que la sobrecompresión se reduce en comparación con el caso en el
que se utiliza un pistón oscilante circular. Como resultado, en
comparación con ejemplos convencionales, se puede minimizar la
pérdida de potencia y se puede impedir la disminución del
rendimiento de la compresión. Es decir, se puede conseguir una
mejora de rendimiento.
Al estar formado el pistón oscilante (28) a lo
largo de una curva envolvente, el funcionamiento del pistón se
puede llevar a cabo fácilmente en comparación con un pistón de forma
ovoide.
A continuación, se describirá una tercera
realización de la presente invención.
Un compresor oscilante de la tercera realización
tiene la misma estructura básica que el compresor oscilante (1) de
la primera realización, excepto en una parte del pistón oscilante
(28). Por lo tanto, las descripciones en las otras partes excepto
el pistón oscilante (28) se omitirán en la tercera realización.
Tal como se ha mostrado en las figuras 5A y 5B,
las partes de intersticio o juego (28c) están formadas al rebajar
las superficies del pistón (28) de la tercera realización en la
parte frontal (22) y en la parte posterior (23). Cada uno de los
intersticios (28c) está formado en el lado de succión
(28a(s)) del pistón oscilante (28), de manera que sobresale
más que el lado de descarga (28a(d)) y no se forma en el lado
de descarga (28a(d)).
Si bien los materiales para el pistón oscilante
(28) no se han especificado en las realizaciones antes descritas,
se utilizan para el pistón oscilante (28) de la tercera realización
materiales metálicos con pequeño peso específico incluyendo
aluminio con menor peso específico que el acero utilizado para el
eje de impulsión (33) o materiales de resina sintética. Estos
materiales se pueden utilizar en las realizaciones 1 y 2.
De acuerdo con la tercera realización, además de
lo indicado, un ciclo de descarga de refrigerante se prolonga por
las mismas acciones que en la primera realización y, por lo tanto,
se suprime la sobrecompresión, al reducir el peso específico del
pistón oscilante (28) y formando la parte de intersticio (28c), se
mejora el equilibrado del pistón oscilante (28) durante su
movimiento y resulta posible un movimiento estable.
La figura 5C muestra un ejemplo modificado de la
tercera realización.
De acuerdo con este ejemplo, se forma un
orificio pasante (28d) al mismo tiempo que los rebajes (28c) en la
parte de intersticio (28c) en el lado de succión (28a(s)) del
pistón oscilante (28) sobresaliendo más que el lado de descarga
(28a(d)). Otras estructuras son iguales que en los ejemplos
mostrados en las figuras 5A y 5B.
Dada dicha estructura, la masa del lado de
succión (28a(s)) del pistón oscilante (28) resulta todavía
más pequeña y, por lo tanto, se puede mejorar adicionalmente la
estabilidad de movimiento durante el funcionamiento del
compresor.
A continuación, se describirá una cuarta
realización de la presente invención.
De acuerdo con la cuarta realización, tal como
se ha mostrado en la figura 6, dos cilindros (19A, 19B) están
dispuestos concéntricamente. Los cilindros (19A, 19B) tienen,
respectivamente, pistones oscilantes ovoides (28, 28) que son los
mismos que en la primera realización y cámaras cilíndricas (25A,
25B) con configuraciones conformables con los pistones oscilantes.
Las partes de intersticio (28c) quedan constituidas en el lado de
succión (28a(s)) de cada uno de los pistones oscilantes (28,
28) en la cara superior de cada uno de dichos pistones (28, 28) y
en su cara inferior.
De acuerdo con una característica de la presente
invención, los pistones oscilantes (28, 28) están dispuestos en
posiciones tales que el lado de succión (28a(s)) de un pistón
oscilante está desplazado en fase en 180º con respecto al lado de
succión (28a(s)) del otro pistón oscilante. Es decir, dos
pistones oscilantes (28, 28) son obligados a girar mientras sus
lados de succión (28a(s)) se encuentran siempre en oposición
entre sí a 180º con respecto al centro de rotación del eje de
impulsión (33).
Otras partes tienen las mismas estructuras que
en las realizaciones anteriormente descritas.
De acuerdo con la cuarta realización, los lados
de succión (28a(s)) de los pistones oscilantes (28, 28) están
dispuestos de manera que quedan en oposición entre sí con un centro
de rotación del eje de impulsión (33) interpuesto entre ellos. Esta
relación se mantiene siempre aunque gire el eje de impulsión (33).
De acuerdo con ello, el equilibrio del eje de impulsión (33)
durante su rotación es excelente. Por lo tanto, en comparación con
la tercera realización, es posible incluso un movimiento más
estabilizado.
A continuación, se describirá una quinta
realización de la presente invención.
De acuerdo con la quinta realización, las
configuraciones del eje de impulsión (33) y del pistón oscilante
(28) se cambian parcialmente en el compresor oscilante de la tercera
realización.
Específicamente, tal como se ha mostrado en las
figuras 7A y 7B, la longitud en dirección axial de la parte (33a)
del eje excéntrico es menor que la de la cámara cilíndrica (25).
Además, la parte inferior del eje de impulsión (33) que sirve como
sub-eje (33b) tiene un diámetro menor que la parte
superior del mismo, que sirve como eje principal (33c). Una parte
saliente (28e) que sobresale en dirección radial interna queda
constituida en el lado de descarga (28a(d)) del pistón
oscilante (28) en la superficie de la cabeza posterior (23). La
parte saliente (28e) funciona como contrapeso durante el movimiento
del pistón oscilante (28).
Cuando se llevan a cabo las mismas operaciones
que en la tercera realización, mostrada en las figuras
5A-5C en la quinta realización, el movimiento del
pistón oscilante (28) queda estabilizado adicionalmente a causa del
contrapeso (28e). De acuerdo con ello, se puede conseguir un
movimiento más estable del compresor oscilante (1).
Si bien el contrapeso (28e) formado
integralmente con el pistón oscilante (28) se ha mostrado en las
figuras, el contrapeso (28e) formado separadamente a partir del
pistón oscilante (28) puede estar fijado en el mismo. En este caso,
el peso específico y dimensiones del contrapeso (28e) se ajustan
preferentemente dependiendo del equilibrio de masas del pistón
oscilante (28). De modo alternativo, el contrapeso (28e) puede estar
dispuesto en el lado de la cabeza posterior (23) y en el lado de la
cabeza frontal (22) del pistón oscilante (28).
Para las realizaciones anteriormente descritas,
la presente invención se puede estructurar de la manera
siguiente.
La superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) queda constituida con forma ovoide de manera que una
forma redonda completa es combinada con una elipse en la primera
realización y en una configuración en base a una curva envolvente
de la segunda realización. No obstante, la superficie periférica
externa del pistón oscilante (28) puede quedar constituida en otra
configuración, siempre que se pueda obtener un ciclo de compresión
más reducido y un ciclo de descarga más largo en comparación con el
caso de la forma ovoide.
Además, la cámara cilíndrica (25) puede no estar
constituida con la configuración basada en una curva envolvente de
la configuración del pistón oscilante (28). La cámara cilíndrica
(25) puede ser considerada móvil en un movimiento relativo del
pistón oscilante (28) y la cámara cilíndrica (25). Entonces, el
pistón oscilante (28) puede quedar constituido en una configuración
en base a una curva envolvente con la configuración de la cámara
cilíndrica (25).
La superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) está constituida con forma no circular. Entonces,
la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) está
formada en una configuración en base a una curva envolvente de la
superficie periférica interna de la cámara cilíndrica (25) que se
obtiene por su movimiento relativo cuando se hace oscilar el pistón
oscilante (28). De este modo, la superficie periférica externa del
pistón oscilante (28) y la superficie periférica interna de la
cámara cilíndrica (25) pueden estar constituidos con
configuraciones tales que se puede obtener un ciclo de compresión
más corto y un ciclo de descarga más largo, durante el movimiento
del pistón oscilante (28) en comparación con el caso en el que las
superficies periféricas son constituidas con forma circular.
Como consecuencia, la superficie periférica
interna de la cámara cilíndrica (25) puede estar constituida en
base a una elipse o una curva envolvente y el pistón (28) puede
quedar constituido de manera adaptable con la configuración de la
cámara cilíndrica. También en este caso, se pueden conseguir los
mismos efectos que en las realizaciones respectivas.
Además, los dos pistones oscilantes (28) de la
segunda realización, formados en base a una curva envolvente,
pueden estar dispuestos coaxialmente. El pistón oscilante (28) de la
segunda realización puede estar dotado de la parte de intersticio
(28c, 28d) y del contrapeso (28e).
Tal como se ha descrito, la presente invención
es útil para un compresor rotativo.
Claims (9)
1. Compresor rotativo que comprende un mecanismo
de compresión (20) en el que un pistón oscilante (28) es obligado a
girar orbitalmente dentro de la cámara cilíndrica (21) mientras que
una pala (28b) dispuesta de forma integral con el pistón oscilante
(28) es retenida por el cilindro (19) y obligada a movimiento
oscilante,
caracterizado porque la superficie
periférica externa del pistón oscilante (28) está constituida con
forma no circular, y la superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) está conformada en base a una curva envolvente de
la superficie periférica externa del pistón oscilante (28) en el
momento de la oscilación del pistón oscilante (28), y
la superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) y la superficie periférica interna de la cámara
cilíndrica (25) están formadas de manera que el volumen de la cámara
de succión (25a), que está situada en el lado de succión con
respecto a la pala (28b), es mayor que el volumen de la cámara de
compresión (25b), que está situada en el lado de descarga con
respecto a la pala (28b), en el momento en el que el pistón
oscilante (28) está situado en el punto muerto inferior cuando el
pistón oscilante (28) efectúa movimiento oscilante.
2. Compresor rotativo que comprende un mecanismo
de compresión (20) en el que un pistón oscilante (28) es obligado a
girar orbitalmente dentro de una cámara cilíndrica (25) mientras que
la pala (28b) dotada de forma integral del pistón oscilante (28) es
retenida por el cilindro (19) y obligada a oscilar,
caracterizado porque la superficie
periférica interna de la cámara cilíndrica (25) está constituida con
forma no circular y la superficie periférica externa del pistón
oscilante (28) está constituida en base a una curva envolvente de
la superficie periférica interna de la cámara cilíndrica (25) en el
momento de oscilación del pistón oscilante (28),
estando constituidas la superficie periférica
externa del pistón oscilante (28) y la superficie periférica
interna de la cámara cilíndrica (25) de manera que el volumen de una
cámara de succión (25a), situada en el lado de succión con respecto
a la pala (28b), es mayor que el volumen de la cámara de compresión
(25b), que está situada en el lado de descarga con respecto a la
pala (28b), en el momento en el que el pistón oscilante (28) está
situado en el punto muerto inferior cuando oscila el pistón
oscilante (28).
3. Compresor rotativo, según la reivindicación
1, en el que la superficie periférica externa del pistón oscilante
(28) está constituida con una configuración de superficie curvada en
la que su lado de succión (28a(s)) con respecto a la pala
(28b) sobresale radialmente hacia afuera más que la cara de descarga
(28a(d)).
4. Compresor rotativo, según la reivindicación
3, en el que la superficie periférica externa del pistón oscilante
(28) está constituida de manera que su lado de descarga
(28a(d)) con respecto a la pala (28b) está formada en base a
una forma completamente redonda.
5. Compresor rotativo, según la reivindicación
1, en el que la superficie periférica externa del pistón oscilante
(28) está constituida en base a una configuración espiral, de manera
que su diámetro se reduce gradualmente desde su lado de succión
(28a(s)) con respecto a la pala (28b) hacia su lado de
descarga (28a(d)).
6. Compresor rotativo, según la reivindicación
5, en el que la superficie periférica externa del pistón oscilante
(28) está formada en base a una curva envolvente.
7. Compresor rotativo, según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, en el que el pistón oscilante (28) está
dotado de una parte de intersticio (28c, 28d) en su lado de succión
que sobresale más que el lado de descarga (28a(d)).
8. Compresor rotativo, según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, en el que el pistón oscilante (28) está
dotado de un contrapeso (28e) en su lado de descarga (28a(d))
que sobresale menos que su lado de succión (28a(s)).
9. Compresor rotativo, según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, en el que dos pistones oscilantes (28, 28)
están dispuestos según una dirección del eje, de manera que sus
lados de succión (28(s)) se oponen entre sí con respecto al
centro del eje.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002074052A JP4385565B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 回転式圧縮機 |
JP2002-74052 | 2002-03-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2282605T3 true ES2282605T3 (es) | 2007-10-16 |
Family
ID=28035280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES03707027T Expired - Lifetime ES2282605T3 (es) | 2002-03-18 | 2003-02-24 | Compresor rotativo. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7029252B2 (es) |
EP (1) | EP1486677B1 (es) |
JP (1) | JP4385565B2 (es) |
KR (1) | KR100522840B1 (es) |
CN (1) | CN100400879C (es) |
AT (1) | ATE354731T1 (es) |
DE (1) | DE60311970D1 (es) |
ES (1) | ES2282605T3 (es) |
MY (1) | MY129366A (es) |
TW (1) | TW571028B (es) |
WO (1) | WO2003078842A1 (es) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2005236313B8 (en) * | 2004-04-23 | 2009-03-12 | Daikin Industries, Ltd. | Rotary fluid machine |
TWI274105B (en) * | 2005-01-20 | 2007-02-21 | Hitachi Ltd | Portable vacuum pump and automatic urination treatment apparatus using thereof |
JP5017842B2 (ja) * | 2005-10-20 | 2012-09-05 | ダイキン工業株式会社 | 回転式圧縮機 |
JP4978461B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2012-07-18 | ダイキン工業株式会社 | 回転式圧縮機 |
JP2009222329A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
US8636480B2 (en) * | 2008-07-22 | 2014-01-28 | Lg Electronics Inc. | Compressor |
KR101464381B1 (ko) * | 2008-07-22 | 2014-11-27 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
EP2444672B1 (en) * | 2009-06-16 | 2019-02-13 | Daikin Industries, Ltd. | Rotary compressor |
US9267504B2 (en) | 2010-08-30 | 2016-02-23 | Hicor Technologies, Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
US8794941B2 (en) | 2010-08-30 | 2014-08-05 | Oscomp Systems Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
JP2013139724A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Daikin Industries Ltd | 揺動ピストン式圧縮機 |
JP5861458B2 (ja) * | 2011-12-28 | 2016-02-16 | ダイキン工業株式会社 | 揺動ピストン式圧縮機 |
JP2013139725A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Daikin Industries Ltd | 揺動ピストン式圧縮機 |
JP5929189B2 (ja) * | 2011-12-28 | 2016-06-01 | ダイキン工業株式会社 | 揺動ピストン式圧縮機 |
JP6127722B2 (ja) * | 2012-05-28 | 2017-05-17 | ダイキン工業株式会社 | 回転式圧縮機 |
JP2014005775A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Nippon Soken Inc | 圧縮機 |
JP6256643B2 (ja) * | 2016-02-23 | 2018-01-10 | ダイキン工業株式会社 | 揺動ピストン式圧縮機 |
CN106089706B (zh) * | 2016-08-15 | 2018-03-30 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 旋转式压缩机泵体组件及旋转式压缩机 |
JP6930576B2 (ja) * | 2019-12-17 | 2021-09-01 | ダイキン工業株式会社 | 圧縮機 |
DE102020117343A1 (de) * | 2020-07-01 | 2022-01-05 | Weinmann Emergency Medical Technology Gmbh + Co. Kg | Pumpvorrichtung, Vorrichtung zur Beatmung sowie Verfahren zur Bereitstellung eines Atemgases |
DE102022132001B3 (de) | 2022-12-02 | 2024-04-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Schwingkolbenverdichter |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1238461A (fr) | 1959-07-03 | 1960-08-12 | Machine rotative sans graissage interne pour l'aspiration et le refoulement d'un fluide | |
JPS59147893A (ja) | 1983-02-14 | 1984-08-24 | Nippon Soken Inc | リング型ポンプ |
JPS649167A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-12 | Kotobukiya Goushi | Lidded box having medicine case lid and preparation thereof |
CN1065123A (zh) * | 1991-03-20 | 1992-10-07 | 杨中杰 | 三角回旋机械 |
JPH05248381A (ja) * | 1992-03-05 | 1993-09-24 | Daikin Ind Ltd | ロータリー圧縮機 |
JPH05248382A (ja) * | 1992-03-05 | 1993-09-24 | Daikin Ind Ltd | ロータリー圧縮機 |
ES2120494T3 (es) * | 1992-04-28 | 1998-11-01 | Daikin Ind Ltd | Compresor giratorio con alabe y rodillo integrados. |
JPH05312171A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Daikin Ind Ltd | ローリングピストン型圧縮機 |
JP2770648B2 (ja) | 1992-05-11 | 1998-07-02 | ダイキン工業株式会社 | ロータリー圧縮機 |
AU6437894A (en) * | 1993-04-09 | 1994-11-08 | Daikin Industries, Ltd. | Operation control device for an air conditioning device |
JP3473066B2 (ja) * | 1993-12-06 | 2003-12-02 | ダイキン工業株式会社 | 揺動型ロータリー圧縮機 |
JP3622216B2 (ja) * | 1993-12-24 | 2005-02-23 | ダイキン工業株式会社 | 揺動型ロータリー圧縮機 |
JPH0988852A (ja) | 1995-09-18 | 1997-03-31 | Daikin Ind Ltd | スイング圧縮機 |
JPH0988856A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-03-31 | Daikin Ind Ltd | ロータリー圧縮機 |
JPH109167A (ja) * | 1996-06-20 | 1998-01-13 | Hitachi Ltd | ロータリ圧縮機 |
JP2000027772A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型圧縮機 |
JP2001254688A (ja) | 2000-03-08 | 2001-09-21 | Hitachi Ltd | 揺動ピストン形圧縮機及びこれを用いた冷凍装置 |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002074052A patent/JP4385565B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-02-24 DE DE60311970T patent/DE60311970D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-24 WO PCT/JP2003/001998 patent/WO2003078842A1/ja active IP Right Grant
- 2003-02-24 EP EP03707027A patent/EP1486677B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-24 AT AT03707027T patent/ATE354731T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-02-24 KR KR10-2003-7015038A patent/KR100522840B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-02-24 US US10/467,279 patent/US7029252B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-24 ES ES03707027T patent/ES2282605T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-24 CN CNB038002531A patent/CN100400879C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-17 MY MYPI20030916A patent/MY129366A/en unknown
- 2003-03-18 TW TW092105900A patent/TW571028B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100522840B1 (ko) | 2005-10-19 |
WO2003078842A1 (fr) | 2003-09-25 |
US7029252B2 (en) | 2006-04-18 |
JP2003269348A (ja) | 2003-09-25 |
EP1486677B1 (en) | 2007-02-21 |
ATE354731T1 (de) | 2007-03-15 |
JP4385565B2 (ja) | 2009-12-16 |
EP1486677A4 (en) | 2005-12-28 |
MY129366A (en) | 2007-03-30 |
TW200305688A (en) | 2003-11-01 |
KR20030096413A (ko) | 2003-12-24 |
EP1486677A1 (en) | 2004-12-15 |
DE60311970D1 (de) | 2007-04-05 |
TW571028B (en) | 2004-01-11 |
CN1509378A (zh) | 2004-06-30 |
US20050008519A1 (en) | 2005-01-13 |
CN100400879C (zh) | 2008-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2282605T3 (es) | Compresor rotativo. | |
ES2563448T3 (es) | Compresor de espiral | |
ES2616290T3 (es) | Compresor de espiral | |
ES2884130T3 (es) | Compresor de espiral | |
US8936448B2 (en) | Rotary compressor having main cylinder chamber and sub-cylinder chamber with an end plate received therein | |
ES2296152T3 (es) | Bomba de das de aletas y metodo de funcionamiento de la bomba. | |
JP4973237B2 (ja) | 回転式流体機械 | |
ES2725791T3 (es) | Compresor rotativo | |
ES2202466T3 (es) | Compresor rotativo. | |
ES2948933T3 (es) | Compresor de espiral | |
ES2766473T3 (es) | Máquina de pistón con refrigeración | |
WO2018163233A1 (ja) | スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置 | |
ES2969471T3 (es) | Compresor de espiral | |
JP6615425B1 (ja) | スクロール圧縮機 | |
JPS6342082B2 (es) | ||
ES2704086T3 (es) | Compresor rotativo | |
ES2869389T3 (es) | Compresor de espiral | |
JPH04121483A (ja) | スクロール形圧縮機 | |
ES2293989T3 (es) | Maquina de fluido esferica con mecanismo de control del flujo. | |
JP2013142351A (ja) | ベーン型圧縮機 | |
JP2019039418A (ja) | ロータリ圧縮機 | |
ES2966984T3 (es) | Compresor de espiral | |
WO2021144875A1 (ja) | スクロール圧縮機 | |
JPS62178794A (ja) | スクロ−ル圧縮機 | |
JP6881558B1 (ja) | 圧縮機 |