MX2014005835A - Restrictor de flujo y compresor de gas. - Google Patents
Restrictor de flujo y compresor de gas.Info
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Abstract
La presente invención se refiere a un restrictor de flujo 1 para el uso en el espacio de formación de cojinete entre un pistón 2 y un cilindro 3 de un compresor de gas 4. Tal compresor de gas 4 comprende al menos una almohadilla protectora 5 que rodea externamente el cilindro 3. Además, el compresor de gas 4 también comprende al menos una cavidad interna 6 colocada entre la almohadilla protectora 5 y el cilindro 3, alimentada fluidamente por un flujo de descarga proveniente de un movimiento de compresión ejercido por el pistón 2 dentro del cilindro 3. Adicionalmente, el compresor de gas 4 comprende además un espacio de formación de cojinete 7 que separa una pared externa de pistón 2 y una pared interna de cilindro 3. Además, el compresor de gas 4 también comprende al menos un restrictor de flujo 1 proporcionado con un alojamiento 12 que asocia fluidamente la cavidad interna 6 al espacio de formación de cojinete 7. Tal restrictor de flujo 1 comprende al menos un tubo de limitación 8 asociado con el alojamiento 12, proporcionado con al menos una porción de restricción provista con una sección transversal de tamaño adecuado para limitar el flujo del gas que fluye desde la cavidad interna 6 hacia el espacio de formación de cojinete 7. La presente invención también se refiere a un compresor de gas 4 que comprende el restrictor de flujo 1 como se describió anteriormente.
Description
RESTRICTOR DE FLUJO Y COMPRESOR DE GAS
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a un elemento restrictor configurado para proporcionar una limitación y/o control en el flujo del gas utilizado en la formación de cojinete entre un pistón y un cilindro de un compresor de gas .
La presente invención también se refiere a un compresor de gas que comprende al menos un elemento restrictor como se describe anteriormente.
Antecedentes de la Invención
Actualmente, es muy común utilizar pistones (juegos de émbolos) y cilindro impulsados por motores eléctricos para el uso en los compresores de gas y equipos de refrigeración, tales como los refrigeradores domésticos/ comerciales/industriales, congeladores y acondicionadores de aire .
En estos tipos de compresores, el motor eléctrico acciona el pistón el cual, a su vez, se mueve dentro del cilindro en un movimiento alternado axial para comprimir así el gas. Normalmente, en esta cabeza de cilindro están colocadas las válvulas de succión y de descarga de gas que regulan, respectivamente, la entrada de gas de baja presión y la salida de gas de alta presión dentro del cilindro. De este
Ref. 248539
modo, el movimiento axial del pistón dentro del cilindro del compresor realiza la compresión del gas admitido por la válvula de succión, incrementando su presión con el fin de proporcionar dirección del flujo del gas a través de la válvula de descarga para una región de alta presión.
Unos de los retos técnicos notados en este tipo de compresor de gas es evitar el contacto directo entre el pistón y el cilindro. De este modo, debido al movimiento relativo entre el pistón y el cilindro, es necesaria la formación de cojinete del pistón por medio de un fluido colocado en el espacio vacío entre estas dos partes, para prevenir su desgaste prematuro. La presencia del fluido entre el pistón y el cilindro también proporciona la reducción de la fricción entre ellos, lo cual permite una reducción de la pérdida mecánica del compresor.
Los compresores lineales utilizan frecuentemente un tipo de formación de cojinete, conocido como formación de cojinete aerostático, el cual consiste en implementar un cojín de gas entre el pistón y el cilindro, evitando el contacto entre ellos. El uso de la formación de cojinete aerostático es ventajoso con respecto a los otros tipos de formación de cojinetes, ya que, considerando que el gas tiene un coeficiente de fricción viscosa menor que el aceite, la energía disipada por la formación de cojinete es más pequeña, lo cual contribuye a una mejor eficiencia del compresor. Otra
ventaja adicional de utilizar el gas mismo como lubricante consiste de la ausencia de la necesidad de utilizar un sistema de bombeo de aceite.
Se debe notar que el gas utilizado para la formación de cojinete puede consistir de una porción del gas bombeado por el compresor y utilizado en el sistema de refrigeración, el cual es desviado después de su compresión, hacia el espacio libre entre el pistón y el cilindro, formando un cojín de gas que evita el contacto entre ellos. De esta manera, se observa que todo el gas empleado en la formación de cojinete representa una pérdida de eficacia del compresor, ya que la función principal del gas comprimido es su aplicación directa en el sistema de ref igeración para generar frío. De este modo, la porción del volumen de gas desviada a la formación de cojinete debe ser mantenida a un mínimo para no comprometer de manera significativa la eficiencia del compresor.
Típicamente, con el fin de obtener una operación eficiente del cojinete aerostático, es necesario utilizar un restrictor de flujo capaz de limitar el flujo del gas comprimido que surge de una región de alta presión del compresor, de modo que la presión de gas presente en el espacio entre el pistón y el cilindro sea más pequeña y adecuada para la aplicación. En otras palabras, tal constreñimiento está dirigido a permitir la reducción o el
control de la presión en la región de formación de cojinete, por la restricción del flujo de gas comprimido que surge de una región de alta presión del compresor.
Han sido desarrolladas diversas configuraciones de construcción para permitir la implementación de restrictores con el fin de proporcionar la reducción de presión en la región de formación de cojinete.
Por ejemplo, la solicitud de patente de los Estados Unidos US2004/0154468 describe un restrictor que comprende un medio poroso, donde una tira porosa es utilizada junto con los anillos de compresión. Una desventaja de este tipo de configuración es la necesidad para la precisión en la fabricación de los anillos de compresión, lo cual incrementa el costo del proceso de producción, además de la dificultad del control dimensional .
La patente de los Estados Unidos US 6,293,684 describe los restrictores formados por microcanales colocados a lo largo de la pared externa del cilindro el cual, junto con un manguito en el cual es insertado el cilindro, forman los canales cerrados y aislados, produciendo una pluralidad de restrictores. Análoga a la patente previamente mencionada, una desventaja de este tipo de configuración es la necesidad para la precisión en la fabricación de los manguitos, lo cual incrementa los costos de fabricación.
La solicitud internacional O/2008/055809 describe
los restrictores que consisten de micro-orificios acomodados en la pared del cilindro, fabricados con el uso de láser. Nuevamente, la fabricación de los micro-orificios requiere una gran precisión, lo cual puede deteriorar la producción del compresor a costos competitivos en el mercado.
De este modo, una solución satisfactoria y eficiente que presenta buena conflabilidad y funcionamiento y cuyo costo es bajo, todavía no es conocida para la provisión de la restricción en el flujo del gas utilizado en la formación de cojinete entre un pistón y un cilindro de un compresor de gas .
Objetivos de la Invención
Un primer objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un restrictor de flujo de bajo costo, configurado para permitir una limitación y/o control de presión de flujo/gas utilizado en la formación de cojinete entre un pistón y un cilindro de un compresor de gas, reduciendo o evitando la pérdida de eficiencia de dicho compresor de gas, para obtener así funcionamiento y ejecución óptimas.
Un segundo objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un restrictor de flujo capaz de permitir la desviación de al menos una porción del flujo de gas comprimido a través de un compresor de gas para una región de formación de cojinete entre su pistón y cilindro,
sin comprometer de manera significativa la eficiencia del compresor de gas .
Un tercer objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un restrictor de flujo capaz de permitir una limitación del flujo de gas utilizado en la formación de cojinete entre un pistón y un cilindro de un compresor de gas .
Un cuarto objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un compresor de gas que comprende un restrictor de flujo de acuerdo a cualquiera de los objetivos anteriores o una combinación de los mismos.
Breve Descripción de la Invención
Una primera manera de lograr este primero, segundo y/o tercer objeto de la presente invención es a través de la provisión de un restrictor de flujo para el uso en la formación de cojinete entre un pistón y un cilindro de un compresor de gas . Tal compresor de gas comprende al menos una almohadilla protectora que rodea externamente el cilindro.
Además, el compresor de gas comprende adicionalmente al menos una cavidad interna, colocada entre la almohadilla protectora y el cilindro, fluidamente alimentada por un flujo de descarga a partir un movimiento de compresión ejercido por el pistón dentro del cilindro. Adicionalmente, el compresor de gas incluye además al menos un espacio vacío de formación de cojinete que separa una pared exterior del pistón y una pared
interna del cilindro. Además, el compresor de gas también comprende al menos un restrictor de flujo provisto con un alojamiento que conecta fluidamente la cavidad interior al espacio de formación de cojinete. Tal restrictor de flujo comprende al menos un tubo de limitación, asociado con el alojamiento, provisto con al menos una porción de restricción que tiene una sección transversal de tamaño adecuado para restringir el flujo de gas que fluye desde la cavidad interna hacia el espacio de formación de cojinete.
Una segunda manera de lograr el primero, segundo y/o tercer objetivos de la presente invención es a través de la provisión de un restrictor de flujo para el uso en la formación de cojinete entre un pistón y un cilindro de un compresor de gas . Tal compresor de gas incluye al menos una almohadilla protectora que rodea externamente el cilindro. Además, el compresor de gas comprende adicionalmente al menos una cavidad interna, colocada entre la almohadilla protectora y el cilindro, fluidamente alimentada por un flujo de descarga a partir de un movimiento de compresión ejercido por el pistón dentro del cilindro. Adicionalmente, el compresor de gas incluye además al menos un espacio de formación de cojinete que separa una pared externa del pistón y una pared interna del cilindro. Adicionalmente, el compresor de gas incluye además al menos un restrictor de flujo proporcionado con un alojamiento que asocia fluidamente la cavidad interna
al espacio de formación de cojinete. Tal restrictor del flujo comprende al menos un tubo de limitación, asociado con el alojamiento, que tiene al menos una porción de restricción provista con una sección transversal que tiene un área pre-establecida. El tubo de limitación tiene una longitud preestablecida, donde la relación entre el área de sección transversal de la porción de restricción y la longitud del tubo de limitación está configurada para limitar óptimamente el flujo del gas que fluye desde la cavidad interna hacia el espacio de formación de cojinete.
El cuarto objetivo de la presente invención es logrado a través de la provisión de un compresor de gas que comprende un cilindro, un pistón recíprocamente movible dentro del cilindro y un restrictor de flujo de acuerdo a una primera o segunda maneras descritas anteriormente.
Breve Descripción de las Figuras
La presente invención será discutida más adelante con mayor detalle, con referencia a las figuras anexas:
La figura 1 describe una vista seccional lateral de un compresor de gas, objetivo de la presente invención, que comprende una primera modalidad preferida de un restrictor de flujo, también objetivo de la invención presente, cuando su válvula de succión está en la condición abierta;
La figura 2 describe una vista seccional lateral del compresor de gas mostrado en la figura 1, cuando su
válvula de succión está en la condición cerrada;
La figura 3 describe un primer detalle de la figura
2;
La figura 4 describe un segundo detalle de la figura 2 ;
La figura 5A describe una vista seccional lateral de una primera modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
La figura 5B describe una vista seccional lateral de una segunda modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
La figura 5C describe una vista seccional lateral de una tercera modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
La figura 5D describe una vista seccional lateral de una cuarta modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
La figura 6 describe una vista seccional lateral de una quinta modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
La figura 7A describe una vista seccional lateral de una sexta modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
La figura 7B describe una vista seccional lateral de una séptima modalidad preferida del restrictor de flujo de
la presente invención;
La figura 7C describe una vista seccional lateral de una octava modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
La figura 7D describe una vista seccional lateral de una novena modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
La figura 7E describe una vista seccional lateral de una décima modalidad preferida del restrictor de flujo de la presente invención;
Descripción Detallada de la Invención
La figura 1 ilustra un compresor de gas 4 del tipo lineal de acuerdo a una modalidad preferida de la presente invención.
Tal compresor de gas 4 comprende al menos un pistón 2, un cilindro 3 y una cabeza de cilindro 3 sobre su parte superior o porción alta, formando, junto con el pistón 2 y el cilindro 3, una cámara de compresión 16 ya que el movimiento axial y oscilante del pistón dentro del cilindro 3 proporciona la compresión del gas en la cámara de compresión 16.
Como se puede observar en la figura 1, el compresor de gas 4 es también proporcionado con al menos una válvula de succión 14 y una válvula de descarga 15, colocadas en la cabeza del cilindro 13, que regulan la entrada y la salida de
gas desde la cámara de compresión 16. El compresor de gas 4 es también proporcionado con un accionador 17, asociado con un motor lineal, capaz de accionar el pistón 2.
En otras palabras, el pistón 2, accionado por el motor lineal, tiene la función de desarrollar un movimiento lineal alternativo, haciendo posible el movimiento del pistón 2 dentro del cilindro 3, para proporcionar así una acción de compresión del gas admitido por la válvula de succión 14, hasta el punto en el cual éste puede ser descargado hacia el lado de alta presión a través de la válvula de descarga 15.
El compresor de gas 4 es también proporcionado con una vía de paso de descarga 20 y una vía de paso de succión 19, colocada en una tapa 18, la cual conecta el compresor de gas 4 con las otras porciones, partes y componentes de un sistema de refrigeración.
Además, el compresor de gas 4 también comprende al menos una almohadilla protectora 5 que rodea externamente el cilindro 3.
Adicionalmente, el compresor de gas 4 comprende al menos una cavidad interna 6, colocada entre la almohadilla protectora 5 y el cilindro 3, fluidamente alimentada por un flujo de descarga proveniente del movimiento de compresión ejercido por el pistón 2 dentro del cilindro 3. La cavidad interna 6 es formada por el diámetro externo del cilindro 3 y el diámetro interno de la almohadilla protectora 5.
Además, el compresor de gas 4 comprende al menos un espacio de formación de cojinete 7 que separa una pared externa del pistón 2 y una pared interna del cilindro 3, como se observa en la figura 1. El gas utilizado para la formación de cojinete consiste preferentemente del gas mismo bombeado a través de compresor de gas 4 y utilizado en el sistema de refrigeración. Este gas comprimido es desviado desde una cámara de descarga 21 hacia la cavidad interna 6 a través de un canal de conexión 22.
El compresor de gas 4 comprende al menos un restrictor de flujo 1, también objeto de la presente invención, provisto con un alojamiento 12 que asocia fluidamente la cavidad interna 6 al espacio de formación de cojinete 7. El formato del alojamiento 12 puede ser substancialmente cilindrico o substancialmente cónico.
Como se mencionó anteriormente, la función del restrictor de flujo 1 es proporcionar el espacio de formación de cojinete entre el pistón 2 y el cilindro 3 del compresor de gas 4. En otras palabras, el restrictor de flujo 1, colocado entre la cavidad interna 6 (región de alta presión) y el especio de formación de cojinete 7, es capaz de controlar la presión en la región de formación de cojinete y restringir el flujo de gas.
A partir de las figuras 2, 3 y 4, la operación del cojinete aerostático de la presente invención puede ser
entendida. La cavidad interna 6, conectada a la cámara de descarga 21 a través del canal de conexión 22, presenta el gas con una presión de descarga Pd, la cual alimenta los restrictores de flujo 1. Este gas, cuando pasa a través de los receptores de flujo 1, pierde presión, formando un co ín de gas de presión intermedia Pi en el espacio de formación de cojinete 7. Esta es la presión que soporta el pistón 2 y previene que éste toque la pared interna del cilindro 3. Finalmente, el gas fluye hacia afuera del el espacio de formación de cojinete 7, alcanzando una baja presión que corresponde a la presión de succión Ps del compresor de gas 4.
Cuando el pistón 2 sufre alguna fuerza axial para aproximarse a la pared del cilindro 3, y consecuentemente el restrictor de flujo 1, el espacio de formación de cojinete 7 en esta región se encoje (Figura 3: detalle A) . El encogimiento del espacio de formación de cojinete 7 provoca un incremento en la pérdida de carga del flujo de gas en las regiones en las cuales éste fluye entre el pistón 2 y cilindro 3. Este incremento en la pérdida de carga provoca una disminución en el flujo del gas que pasa a través del restrictor de flujo 1 y del espacio de formación de cojinete 7 en la región adyacente al restrictor de flujo 1. La disminución del flujo implica una disminución de la velocidad del flujo del gas lo cual, a su vez, provoca una disminución
de pérdida de carga en el restrictor de flujo 1. Esta reducción en la pérdida de carga del flujo de gas que pasa a través del restrictor de flujo 1 hace posible que el gas llegue al espacio de formación de cojinete 7 en la región del restrictor de flujo 1, para alcanzar una presión Pi 1 , mayor que la presión intermedia Pi . Este incremento de la presión actúa para prevenir que el pistón 2 se aproxime más a la pared del cilindro 3 en la región del restrictor de flujo 1, evitando el contacto entre el pistón 2 y el cilindro 3.
Por otra parte, en la región opuesta del espacio de formación de cojinete 7 (Figura 4: detalle B) , el pistón 2 se mueve lejos de la pared del cilindro 3 y del restrictor de flujo 1. El incremento en el espacio de formación de cojinete 7 conduce a una disminución en la pérdida de carga del flujo de gas en la región del espacio vacío, incrementando el flujo de gas que pasa a través del espacio vacío y el restrictor de flujo 1. El incremento en la velocidad del flujo de gas incrementa la pérdida de carga del flujo sobre el restrictor 1, lo cual provoca que el gas llegue al espacio de formación de cojinete 7 en la región del restrictor de flujo 1 con una presión Pi" menor que la presión intermedia Pi . Esta disminución de la presión intermedia en la región del restrictor de flujo 1 actúa para restablecer el balance de fuerza del cojinete, previniendo el contacto del pistón 2 contra la pared sobre la región opuesta del cilindro 3.
El restrictor de flujo 1 comprende al menos un tubo de limitación 8 (o micro-tubo) , asociado con el alojamiento 12, provisto con al menos una porción de restricción que tiene una sección transversal de tamaño adecuado para limitar el flujo del gas que fluye desde la cavidad interna 6 hacia el espacio de formación de cojinete 7. Preferentemente, la porción de restricción es colocada dentro del alojamiento 12. De este modo, el gas fluye a través del tubo de limitación 8 (o micro-tubo) hacia el espacio de formación de cojinete 7, formando un cojín de gas que evita el contacto entre el pistón 2 y el cilindro 3. Como se puede observar en las modalidades preferidas ilustradas en la figura 5C (tercera modalidad preferida) , 6 (sexta modalidad preferida) , 7A (séptima modalidad preferida) y 7E (décima modalidad preferida) , el alojamiento 12 puede tener un extremo achaflanado de cara a la cavidad interna 6, que facilita la inserción de tubo de limitación 8.
Se debe notar que todo el gas utilizado en el espacio de formación de cojinete representa una pérdida de eficacia del compresor, ya que la función principal del gas es ser enviado hacia sistema de refrigeración y proporcionar reducción de temperatura. De este modo, el gas desviado hacia la formación de cojinete debe ser mantenido al mínimo para no comprometer la eficacia del compresor. Por lo tanto, la sección transversal de la porción de restricción del tubo de
limitación 8 ha sido diseñada para tener un área preestablecida y, además, el tubo de limitación 8 ha sido diseñado para tener una longitud pre-establecida, en donde la proporción entre el área en sección transversal de la porción de restricción y la longitud del tubo de limitación 8 está configurada para limitar el flujo del gas que fluye óptimamente desde la cavidad interna 6 hacia la formación de cojinete 7. Preferentemente, la sección transversal sustancialmente circular tiene un diámetro interno entre 30 y 200 µp?. La longitud de tubo de limitación 8 puede variar de acuerdo con la modalidad preferida que es implementada, como se puede observar en las figuras 5A, 5B, 5C, 5D y 6.
En otras palabras, considerando que la pérdida de carga impuesta sobre el flujo del gas que pasa a través del tubo de limitación 8 es proporcional a la longitud y al diámetro de su orificio, es posible ajustar a tamaño el tubo al variar estas dos mediciones. Para una longitud dada, entre mayor sea el área en sección transversal del flujo del gas (es decir, entre mayor sea el diámetro interno) , más pequeña es la restricción impuesta sobre el flujo. Para un diámetro interno dado, entre mayor sea la longitud, mayor es la restricción al flujo del gas. A partir de estas dos variables - el área seccional transversal al flujo y longitud - es posible lograr la pérdida de carga requerida para cualquier coj inete de compresor de gas .
Por ejemplo, considerando que el pistón 2 sufre con la pérdida de soporte cuando éste está en su centro muerto superior debido a la alta presión presente en la cámara de compresión 16, es deseable que los cojinetes de esta región del cilindro 3 proporcionen mayor flujo del gas que el cojinete presente en la porción interna del cilindro 3. En este caso, se puede actuar sobre una de las dos variables anteriores con el fin de lograr un flujo mayor en los restrictores de flujo 1 montados en la región más cercana a la válvula de succión 14 y la válvula de descarga 15.
Los tubos de limitación 8 pueden consistir, por ejemplo, de micro-tubos utilizados en la fabricación de agujas hipodérmicas o micro-tubos utilizados como electrodos en el proceso de maquinación por descarga eléctrica (EDM por sus siglas en inglés) mediante penetración. Además, los tubos de limitación 8 son preferentemente elaborados de metal, tal como acero inoxidable (agujas hipodérmicas) , bronce o cobre (herramientas de EDM) .
El tubo de limitación 8 puede estar asociado con el alojamiento 12 por un ajuste de interferencia. Preferentemente, el tubo de limitación 8 es sujetado al alojamiento 12 mediante adhesivos o soldadura, capaz de rellenar un espacio entre el tubo de limitación 8 y el alojamiento 12.
Preferentemente, al menos tres restrictores de
flujo 1 en una sección dada del cilindro 3 y al menos dos secciones de los restrictores de flujo 1 en el cilindro 3 son implementados en el compresor de gas 4, con el fin de mantener el balance del pistón 2 dentro del cilindro 3. Además, los restrictores de flujo 1 son colocados tales que, incluso con el movimiento oscilatorio del pistón 2, éstos nunca son descubiertos, es decir el pistón 2 no abandona el área de trabajo de los restrictores de flujo 1.
Preferentemente, el tubo de limitación 8 es substancialmente cilindrico y tiene una sección transversal sustancialmente circular, ya que la fabricación del alojamiento 12 puede ser realizada por un proceso simple y barato tal como perforación y, además, los micro-tubos fabricados industrialmente son en general cilindricos. Naturalmente, los tubos de limitación 8 pueden presentar otras formas de sección transversal.
Todavía preferentemente (la primera, segunda, sexta, octava, novena y decimoprimera modalidades preferidas, ilustradas en las figuras 5A, 5B, 7A, 7C, 7D y 7E respectivamente) , el tubo de limitación 8 tiene un perfil sustancialmente en forma de I.
Alternativamente, de acuerdo a la tercera modalidad preferida de la presente invención, el tubo de limitación 8 tiene un perfil sustancialmente en forma de L, como se ilustra en la figura 5C.
En la cuarta modalidad preferida de la presente invención, mostrada en la figura 5D, el tubo de limitación 8 está asociado con el alojamiento 12 por medio de un conectador 9 que tiene un perfil sustancialmente en forma de L, donde un primer extremo del conectador 9 está asociado con el alojamiento 12 y, un segundo extremo del conectador 9 está asociado con el tubo de limitación 8.
De acuerdo a la quinta modalidad preferida de la presente invención, el tubo de limitación 8 se extiende radialmente desde el alojamiento 12 y está tangente a una pared externa del cilindro 3, como se muestra en la figura 6.
De acuerdo a la séptima modalidad preferida de la presente invención, el tubo de limitación 8 comprende una porción extrema 23 configurada en un formato substancialmente cónico, la porción extrema 23 es insertable en el alojamiento 12, como se puede observar en la Figura 7B. Tal forma cónica facilita la inserción del restrictor de flujo 1, para facilitar así la selladura.
De acuerdo a una octava modalidad de la invención presente, ilustrada en la figura 7C, el tubo de limitación 8 es insertado en una parte plástica 24 o encapsulamiento de plástico sobre el tubo de limitación 8. Subsecuentemente, este conjunto (tubo de limitación 8 + parte de plástico 24) es insertado en el restrictor de flujo 1.
De acuerdo a una novena modalidad preferida de la
presente invención, ilustrada en la figura 7D, el restrictor de flujo 1 comprende un buje de selladura 11, colocado dentro del alojamiento 12, rodeando longitudinalmente el tubo de limitación 8. Preferentemente, el buje de selladura 11 es substancialmente cónico y elaborado de caucho, plástico y plástico termoencogible . El buje de selladura 11 es asociado con el cilindro 3 a través de encolado o inserción por interferencia en el alojamiento 12.
De acuerdo a la décima modalidad preferida de la presente invención, ilustrada en la figura 7E, el restrictor de flujo 1 comprende un anillo de selladura 10 colocado dentro del alojamiento 12, el anillo de selladura 10 rodea radialmente al menos una porción del tubo de limitación 8. Preferentemente, el anillo de selladura 10 consiste de un anillo tórico.
De este modo, el tubo de limitación 8 puede tener una longitud de la misma magnitud del espesor de la pared, así como también puede ser más corto o más largo, o incluso tener una longitud más pequeña que el diámetro externo, tomado como una forma de disco, de acuerdo a la primera modalidad del restrictor de flujo 1 de la presente invención, ilustrada en la figura 5A.
Por lo tanto, la presente invención proporciona varias formas de fijar el tubo de limitación 8, para asegurar así la selladura entre la pared externa del tubo de
limitación 8 y la pared interna del alojamiento 12, forzando al gas a pasar a través del diámetro interno del tubo de limitación 8 para sufrir la caída de presión requerida para la operación del cojinete aerostático. En otras palabras, la presente invención permite que el gas no pase a través de un espacio libre ocasional entre el tubo de limitación 8 y la pared del cilindro 3. En resumen, las modalidades preferidas ilustradas en las figuras 7A a 7E, descritas anteriormente, muestran diferentes maneras para asegurar la fijación y la selladura de los tubos de limitación 8 en el alojamiento 12, en donde esto puede ser realizado mediante una o cualquier combinación de las modalidades preferidas presentadas anteriormente .
Habiendo descrito los ejemplos de las modalidades preferidas, se debe entender que el alcance de la presente invención abarca otras posibles variaciones, estando limitadas únicamente por el contenido de las reivindicaciones anexas, donde son incluidos los posibles equivalentes.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (19)
1. Un restrictor de flujo para el uso en la formación de un cojinete entre un pistón y un cilindro de un compresor de gas, el compresor de gas comprende: - una almohadilla protectora que rodea externamente el cilindro; - una cavidad interna colocada entre la almohadilla protectora y el cilindro, una cavidad interna que es fluidamente alimentada por un flujo de descarga proveniente de un movimiento de compresión ejercido por el pistón dentro del cilindro; - un espacio de formación de cojinete que separa una pared externa del pistón y una pared interna del cilindro; y un restrictor de flujo proporcionado con un alojamiento que asocia fluidamente la cavidad interna al espacio de formación de cojinete, caracterizado porque comprende un tubo metálico de limitación, colocado dentro del alojamiento, asegurando la selladura entre la pared externa del tubo de limitación y la pared interna del alojamiento, el tubo de limitación es proporcionado con al menos una porción de restricción con una sección transversal para limitar el flujo del gas que fluye desde la cavidad interna hacia el espacio de formación de coj inete .
2. El restrictor de flujo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la porción de restricción es colocada dentro del alojamiento.
3. El restrictor de flujo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la sección transversal de la porción de restricción es circular, la sección transversal circular tiene un diámetro interno de entre 30 y 200 µp?.
4. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo de limitación es cilindrico.
5. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo de limitación tiene un perfil en forma de I.
6. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizado porque el tubo de limitación tiene un perfil en forma de L.
7. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizado porque el tubo de limitación se extiende radialmente desde el alojamiento y está tangente a una pared externa de cilindro.
8. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el tubo de limitación comprende una porción extrema configurada en una forma cónica, la porción extrema es insertable en el alojamiento.
9. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo de limitación es colocado con el alojamiento por medio de ajuste de interferencia.
10. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo de limitación es fijado en el alojamiento por medio de pegamento o soldadura, el pegamento o la soldadura es capaz de rellanar un espacio entre el tubo de limitación y el alojamiento.
11. El restrictor de flujo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo de limitación es colocado con el alojamiento por medio de un conectador que tiene un perfil en forma de L, donde un primer extremo del conectador está asociado con el alojamiento y un segundo extremo del conectador está asociado con el tubo de limitación .
12. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende al menos un anillo de selladura colocado dentro del alojamiento, el anillo de selladura rodea radialmente al menos una porción del tubo de limitación.
13. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un buje de selladura colocado dentro del alojamiento, el buje de selladura rodea longitudinalmente el tubo de limitación.
14. El restrictor de flujo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el buje de selladura es cónico.
15. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el alojamiento es cilindrico.
16. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el alojamiento es cónico.
17. El restrictor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el alojamiento tiene un extremo achaflanado de cara a la cavidad interna.
18. Un restrictor de flujo para el uso en el espacio de formación de cojinete aerostático entre un pistón y un cilindro de un compresor de gas, el compresor de gas comprende : - una almohadilla protectora que rodea externamente el cilindro; - una cavidad interna colocada entre la almohadilla protectora y el cilindro, la cavidad interna es fluidamente alimentada por un flujo de descarga proveniente de un movimiento de compresión ejercido por el pistón dentro del cilindro; - un espacio de formación de cojinete que separa una parte externa del pistón y una pared interna de cilindro; un restrictor de flujo proporcionado con un alojamiento que asocia fluidamente la cavidad interna al espacio de formación de formación de cojinete, caracterizado porque comprende al menos un tubo metálico de limitación colocado dentro del alojamiento, asegurando la selladura entre la pared externa del tubo de limitación y la pared interna del alojamiento, el tubo de limitación es proporcionado con una porción de restricción con una sección transversal que tiene un área preestablecida, el tubo de limitación tiene una longitud preestablecida, donde la relación entre el área en sección transversal de la porción de restricción y la longitud del tubo de limitación está configurada para limitar el flujo del gas que óptimamente fluye desde la cavidad interna hacia el espacio de formación de cojinete.
19. Un compresor de gas que comprende: - un cilindro un pistón recíprocamente movible dentro del cilindro; - una almohadilla protectora que rodea externamente el cilindro; - una cavidad interna colocada entre la almohadilla protectora y el cilindro, la cavidad interna es fluidamente alimentada por un flujo de descarga proveniente de un movimiento de compresión ejercido por el pistón dentro del cilindro; - un espacio de formación de cojinete que separa una pared externa del pistón y una pared interna del cilindro; y un restrictor de flujo proporcionado con un alojamiento que asocia fluidamente la cavidad al espacio de formación de cojinete, el compresor de gas está caracterizado porque el restrictor de flujo comprende un tubo metálico de limitación colocado dentro del alojamiento, asegurando la selladura entre la pared externa del tubo de limitación y la pared interna del alojamiento, el tubo de limitación es proporcionado con al menos una porción de restricción con una sección transversal para limitar el flujo del gas que fluye desde la cavidad interna hacia el espacio de formación de coj inete .
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