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ES2707630T3 - Circuito de refrigeración con separación de aceite - Google Patents

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ES2707630T3
ES2707630T3 ES13785887T ES13785887T ES2707630T3 ES 2707630 T3 ES2707630 T3 ES 2707630T3 ES 13785887 T ES13785887 T ES 13785887T ES 13785887 T ES13785887 T ES 13785887T ES 2707630 T3 ES2707630 T3 ES 2707630T3
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Sascha Hellmann
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Carrier Corp
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Abstract

Ciclo de refrigeración (1), que comprende, en la dirección de flujo de un refrigerante en circulación: una unidad de compresor (2); un dispositivo de separación de aceite (4, 5), que está configurado para separar aceite de una mezcla de refrigerante-aceite que sale de la unidad de compresor (2); por lo menos, un enfriador / condensador (6) de gas; por lo menos, un dispositivo de expansión (8); y por lo menos, un evaporador (10); en el que el dispositivo de separación de aceite (4, 5) comprende: una línea de entrada de refrigerante, conectada a la unidad de compresor (2), teniendo la línea de entrada de refrigerante, por lo menos, una primera porción (12) con un primer diámetro (d1); un conducto de refrigerante, dispuesto aguas abajo y conectado a la línea de entrada de refrigerante, teniendo el conducto de refrigerante, por lo menos, una segunda porción (14) con un segundo diámetro (d2), que es mayor que el primer diámetro (d1); una línea de salida de refrigerante, dispuesta aguas abajo y conectada al conducto de refrigerante, teniendo la línea de salida de refrigerante, por lo menos, una tercera porción (16) con un tercer diámetro (d3), que es menor que el segundo diámetro (d2); en el que la tercera porción (16) que tiene el tercer diámetro (d3) se extiende hacia la segunda porción (14) formando una bolsa de separación de aceite (18) entre el diámetro exterior de la tercera porción (16) y el diámetro interior de la segunda porción (14); y una línea de aspiración de aceite (20), que tiene una porción de entrada (22) que se abre hacia la segunda porción (14) y está configurada para recibir aceite de la segunda porción (16) y que tiene una porción de salida (24); caracterizado por que el ciclo de refrigeración (1) comprende, además, una válvula conmutable (26), dispuesta entre la porción de entrada (22) y la porción de salida (24) de la línea de aspiración de aceite (20) y una unidad de control (30), que está configurada para controlar la válvula conmutable (26) en base, por lo menos a uno, del nivel de aceite en el interior de la porción de entrada de la línea de aspiración (22), la presión diferencial de aceite y/o el nivel de aceite en el interior, por lo menos, de uno de los compresores (2a, 2b, 2c).

Description

DESCRIPCIÓN
Circuito de refrigeración con separación de aceite
En el estado de la técnica son conocidos circuitos de refrigeración que comprenden, en la dirección de flujo de un refrigerante en circulación, un compresor, un enfriador / condensador de gas, un dispositivo de expansión y un evaporador.
El documento US 3 070 977 A da a conocer un sistema de refrigeración que incluye un compresor y un condensador, y en el que el aceite se descarga del compresor con el gas refrigerante comprimido, una unidad conectada para recibir el gas comprimido y el aceite del compresor y para separar el aceite del gas y para suministrar el gas al condensador, y un conjunto de retorno de aceite a través del cual el aceite separado fluye hacia el compresor e incluye una pared delgada que tiene un orificio del tamaño suficiente a través del cual pase fácilmente el aceite a la velocidad normal de descarga del compresor, y crea una condición de "choque de presión" cuando el gas fluye, por lo que no pasa una cantidad significativa de gas refrigerante cuando no hay aceite presente. El documento US 4 472 949 A da a conocer un sistema de refrigeración que comprende un compresor, un separador de aceite, un condensador, una válvula de expansión, un evaporador, etc., en el que se proporciona una ranura para la separación de aceite a lo largo de la pared interior de una tubería de suministro de gas refrigerante que conecta el separador de aceite y el compresor, y un depósito de aceite está dispuesto en la porción inferior del separador de aceite.
En operación, el lubricante, que se utiliza para lubricar el compresor, se transfiere del colector de aceite del compresor al refrigerante en circulación, distribuyendo el lubricante en el circuito de refrigeración y reducción del nivel de lubricante en el interior del colector de aceite.
Por consiguiente, sería beneficioso proporcionar medios adecuados para recuperar el lubricante a fin de ser transferido de nuevo al colector de aceite del compresor.
Un circuito de refrigeración de acuerdo con la invención, que está configurado para hacer circular un refrigerante, comprende, en la dirección de flujo del refrigerante: una unidad de compresor por lo menos con un compresor; un dispositivo de separación de aceite, que está configurado para separar el aceite de una mezcla de refrigeranteaceite que sale del por lo menos un compresor; por lo menos un enfriador / condensador de gas; un dispositivo de expansión; y por lo menos un evaporador. El dispositivo de separación de aceite comprende:
una línea de entrada de refrigerante conectada, por lo menos, a un compresor, teniendo la línea de entrada de refrigerante por lo menos una primera porción con un primer diámetro;
un conducto de refrigerante dispuesto aguas abajo y conectado a la línea de entrada de refrigerante, teniendo el conducto de refrigerante por lo menos una segunda porción con un segundo diámetro que es mayor que el primer diámetro;
una línea de salida de refrigerante dispuesta aguas abajo y conectada al conducto de refrigerante, teniendo la línea de salida de refrigerante por lo menos una tercera porción con un tercer diámetro que es menor que el segundo diámetro;
en el que la tercera porción se extiende hacia la segunda porción formando una bolsa de separación de aceite entre el diámetro exterior de la tercera porción y el diámetro interior de la segunda porción; y
una línea de aspiración de aceite que tiene una porción de entrada que se abre hacia la segunda porción y está configurada para recibir aceite de la segunda porción, en el que
el circuito de refrigeración comprende además una válvula conmutable que está dispuesta entre la porción de entrada y la porción de salida de la línea de aspiración de aceite, y una unidad de control, que está configurada para controlar la válvula conmutable en base, por lo menos, a uno de los niveles de aceite en el interior de la porción de entrada de la línea de aspiración, a la presión diferencial de aceite y/o al nivel de aceite por lo menos en el interior de uno de los compresores.
En un ciclo de refrigeración de acuerdo con una realización a modo de ejemplo de la invención, que comprende un dispositivo de separación de aceite situado entre la unidad de compresor y el enfriador / condensador de gas, el lubricante, que ha sido transferido desde el colector de aceite del compresor al refrigerante en circulación, se separa de dicho refrigerante y puede ser transferido de nuevo al compresor o compresores con el fin de garantizar una lubricación suficiente de manera continua del compresor o compresores.
Una realización a modo de ejemplo de la invención se describe con mayor detalle a continuación haciendo referencia a las figuras, en el que:
la figura 1 muestra una vista esquemática de un circuito de refrigeración de acuerdo con una realización a modo de ejemplo de la invención; y
la figura 2 muestra una vista en sección, esquemática, de un dispositivo de separación de aceite de acuerdo con una primera realización a modo de ejemplo de la invención; y
la figura 3 muestra una vista en sección, esquemática, de un dispositivo de separación de aceite de acuerdo con una segunda realización a modo de ejemplo de la invención.
La figura 1 muestra una vista esquemática de una realización a modo de ejemplo de un circuito de refrigeración 1 que comprende, en la dirección del flujo de refrigerante que circula en el interior del circuito de refrigeración 1 según indican las flechas, un conjunto 2 de compresores 2a, 2b, 2c conectados entre sí en paralelo, un dispositivo de separación de aceite 4, un enfriador / condensador 6 de gas, un dispositivo de expansión 8, que está configurado para expandir el refrigerante, y un evaporador 10. El lado de salida del evaporador 10 está conectado de manera fluida al lado de aspiración (entrada) de la unidad de compresor 2, completando el ciclo de refrigerante. El enfriador / condensador 6 de gas y/o el evaporador 10 pueden estar provistos, por lo menos, de un ventilador 7, 11, respectivamente, para mejorar la transferencia de calor desde / hacia el refrigerante proporcionado por el enfriador / condensador 6 y/o el evaporador 10.
Aunque la realización a modo de ejemplo mostrada en la figura 1 comprende únicamente un solo enfriador / condensador 6 de gas, un solo dispositivo de expansión 8 y un solo evaporador 10, respectivamente, resulta evidente para el experto que una serie de cada uno de dichos componentes 6, 8, 10, respectivamente, conectados entre sí en paralelo, pueden estar dispuestos para mejorar la capacidad de condensación y/o de enfriamiento. En este caso, también pueden estar dispuestas válvulas conmutables adicionales, para permitir activar y desactivar selectivamente uno o más de la serie de dichos componentes con el fin de ajustar la capacidad de condensación y/o de enfriamiento a las necesidades reales.
De manera similar, únicamente se puede proporcionar un solo compresor en lugar del conjunto 2 de una serie de compresores 2a, 2b, 2c, tal como se muestra en la figura 1. Dicho compresor único o por lo menos uno de la serie de compresores 2a, 2b, 2c puede ser un compresor 2a, que puede operar con una velocidad variable que permite controlar la capacidad de enfriamiento proporcionada por el circuito de refrigeración 1 mediante el control de la velocidad de dicho compresor de velocidad variable 2a.
Un receptor (no mostrado) puede estar dispuesto entre el enfriador / condensador 6 de gas y el dispositivo de expansión 8, con el fin de almacenar el sobrante de refrigerante. En el caso de que esté dispuesto un receptor, un dispositivo de expansión adicional (no mostrado) puede estar dispuesto entre el lado de salida del enfriador / condensador 6 de gas, y el receptor proporciona una expansión de dos etapas, lo que puede ser beneficioso bajo ciertas condiciones de funcionamiento.
En operación, el refrigerante comprimido que sale del conjunto 2 de compresores 2a, 2b, 2c entra en el dispositivo de separación de aceite 4. En el dispositivo de separación de aceite 4, lubricante, en concreto aceite lubricante, que está presente en el refrigerante que sale del conjunto 2 de compresores 2a, 2b, 2c, está separado del refrigerante y puede ser transferido a través de una línea de aspiración de aceite 20, que está conectada entre un orificio de salida de aceite del dispositivo de separación de aceite 4 y el lado de entrada de baja presión de la unidad de compresor 2, de nuevo a los colectores de aceite de los compresores 2a, 2b, 2c. Una válvula conmutable 26, por ejemplo, una válvula solenoide 26, está dispuesta en el interior de la línea de aspiración de aceite 20. En su estado cerrado, la válvula conmutable 26 proporciona una barrera entre el lado de baja presión (aspiración) de la unidad de compresor 2 y el lado de alta presión (salida) de la unidad de compresor 2. Una unidad de control 30 abre la válvula conmutable 26 cuando se ha recogido una cantidad suficiente de aceite en la porción de entrada 22 de la línea de aspiración 20 de aceite, con el fin de transferir el aceite recogido al lado de entrada / colector o colectores de aceite de la unidad de compresor 2.
Un sensor de nivel de líquido 28 puede estar dispuesto en la porción de entrada 22 de la línea de aspiración 20 para detectar el nivel de aceite, que ha sido recogido en el interior de la porción de entrada 22 de la línea de aspiración 20. Alternativamente, la válvula conmutable 26 puede abrirse después de un tiempo predeterminado de funcionamiento, por lo menos de uno, de los compresores 2a, 2b, 2c o en base a la presión diferencial de aceite. Adicional o alternativamente los compresores 2a, 2b, 2c pueden estar provistos respectivamente de un sensor de nivel de líquido 29 que está configurado para detectar el nivel de aceite en el interior del cárter del compresor respectivo para abrir la válvula conmutable 26 cuando el nivel de aceite por lo menos en uno de los compresores 2a, 2b, 2c se ha reducido por debajo de un valor preestablecido.
En la figura 2, se muestra una vista en sección, ampliada, de una primera realización de un dispositivo de separación de aceite 4.
La realización a modo de ejemplo de un dispositivo de separación de aceite 4, que se muestra en la figura 2, comprende una primera porción 12 que forma parte de un conducto de presión de refrigerante conectado de manera fluida al lado de salida de la unidad de compresor 2 (que no se muestra en la figura 2).
Dicha primera porción 12 tiene un primer diámetro di y está conectada de manera fluida a un conducto de expansión de refrigerante que tiene por lo menos una segunda porción 14 que tiene un segundo diámetro d2, que es mayor que el primer diámetro d1 de la primera porción 12.
Una línea de salida de refrigerante está dispuesta aguas abajo y conectada a la segunda porción 14, teniendo la línea de salida de refrigerante por lo menos una tercera porción 16 que tiene un tercer diámetro d3, que es menor que el segundo diámetro d2. En la realización mostrada en la figura 2, el tercer diámetro d3 es igual al primer diámetro d1 de la primera porción 12, pero es asimismo posible que el tercer diámetro d3 sea diferente del primer diámetro d1.
La tercera porción 16 en concreto se extiende sobre una longitud L en la segunda porción 14, opuesta a la primera porción 12 formando una bolsa de separación de aceite 18 entre el diámetro exterior de la tercera porción 16 y el diámetro interior más grande de la segunda porción 14.
Puesto que la velocidad del flujo de refrigerante en el interior de un conducto disminuye en la dirección radial desde el centro del conducto hasta su periferia exterior, una porción sustancial del aceite comprendido en el refrigerante en circulación se acumula en la pared lateral o paredes laterales de la segunda porción 14, cuando el refrigerante que comprende aceite entra desde la primera porción 12 en la segunda porción ampliada 14, y disminuye su velocidad de circulación debido al mayor diámetro de la segunda porción 14.
Puesto que dicho aceite se acumula en la periferia exterior de la segunda porción 14, la parte central del flujo de refrigerante que entra en la tercera porción 16, que está dispuesta en una parte central de la segunda porción 14 en la dirección radial, y que tiene un diámetro d3 menor que la segunda porción 14, comprende considerablemente menos aceite que el refrigerante que entra desde la primera porción 12.
La longitud mínima de la segunda porción ampliada 14 en la dirección del flujo está definida por la distancia mínima de flujo necesaria para proporcionar una separación de aceite satisfactoria. La distancia D entre un extremo aguas arriba de la segunda porción ampliada 14 y un extremo aguas arriba de la tercera porción 16 puede ser, por ejemplo, de entre 0,25 m y 1 m, en concreto, de 0,5 m.
Las primera, segunda y tercera porciones 12, 14, 16 pueden estar formadas por tuberías o conductos que tienen una sección transversal circular y están dispuestas coaxialmente entre sí a lo largo de un eje A común. Dicho eje A puede estar orientado horizontalmente, tal como se muestra en las figuras 1 y 2, lo que permite proporcionar una separación de aceite dentro de una línea de refrigerante orientada horizontalmente sin la necesidad de mucho espacio adicional, en concreto, en la dirección vertical. Por lo tanto, cuando se utiliza un dispositivo de separación de aceite 4 tal como el mostrado en las figuras 1 y 2, no es necesario proporcionar una línea de refrigerante inclinada que tenga una inclinación mínima para permitir la separación de aceite y líquido. Esto proporciona mucha flexibilidad cuando se está diseñando el circuito de refrigeración.
Los diámetros d1, d3 de las primera y tercera porciones 12, 16 pueden ser una de las siguientes dimensiones: 11 mm, 15 mm, 18 mm, 22 mm, 28 mm, 35 mm, 42 mm, 54 mm, 64 mm; y el diámetro d2 de la segunda porción 14 puede ser dos dimensiones mayor que el primer diámetro d1, por ejemplo: d1 = 11 mm, d2 = 18 mm; d1 = 15 mm, d2 = 22 mm; etc.
Para transferir el aceite, que se ha recogido en la bolsa de separación de aceite 18 formada entre las segunda y tercera porciones 14, 16, fuera de dicha bolsa de separación de aceite 18, una porción de entrada 22 de una línea de aspiración de aceite 20 se abre hacia la parte inferior de dicha segunda porción 14.
En consecuencia, el aceite, que ha sido recogido en la bolsa de separación de aceite 18, fluirá impulsado por medio de la gravedad desde la segunda porción 14 hacia la porción de entrada 22 de la línea de aspiración de aceite 20. Tan pronto como el nivel de aceite, que ha sido recogido en el interior de la porción de entrada 22 de la línea de aspiración de aceite 20, excede un nivel predeterminado, que se puede detectar por medio de un sensor de nivel de aceite 28 dispuesto en la porción de entrada 22 de la línea de aspiración de aceite 20, la válvula conmutable 26, que está dispuesta en la línea de aspiración de aceite 20, se abre de manera fluida conectando la porción de entrada 22 de la línea de aspiración de aceite 20 hacia el lado de entrada de baja presión de la unidad de compresor 2, y el aceite, que ha sido recogido en el interior de la porción de entrada 22 de la línea de aspiración de aceite 20, es impulsado por la alta presión existente en el lado de salida de los compresores 2a, 2b, 2c hacia el lado de entrada de los compresores 2a, 2b, 2c.
La figura 3 muestra una vista en sección, esquemática, de un dispositivo de separación de aceite 5 de acuerdo con una segunda realización. Mientras que, en la primera realización, tal como se muestra en las figuras 1 y 2, las primera, segunda y tercera porciones 12, 14, 16 se extienden básicamente paralelas, en concreto coaxialmente entre sí, en dicha segunda realización la primera (de entrada) porción 12 se extiende básicamente de manera perpendicular a las segunda y tercera porciones 14, 16 que se extienden paralelas entre sí.
En concreto, la primera porción se extiende básicamente de manera horizontal y entra a una altura intermedia en la segunda porción 14, que se extiende básicamente de manera vertical. La tercera porción 16 se introduce básicamente de manera vertical en la segunda porción 14 desde su porción superior, y la porción de entrada 22 de la línea de aspiración de aceite 20 está formada por la porción inferior de la segunda porción 14.
En otras palabras, la segunda realización mostrada en la figura 3 se forma básicamente a partir de la primera realización, tal como se muestra en la figura 2, girando el dispositivo de separación de aceite 90° en sentido horario alrededor de un eje que se extiende perpendicular al plano de las figuras, e intercambiando la funcionalidad de la primera (entrada de refrigerante) porción 12 y la porción de entrada 22 de la línea de aspiración de aceite 20. Puesto que ocupa menos espacio en la dirección horizontal que la primera realización, el dispositivo de separación de aceite 5 de acuerdo con la segunda realización, tal como se muestra en la figura 3, puede ser ventajoso en situaciones en las que el espacio, que está disponible en la dirección horizontal, está limitado.
En un dispositivo de separación de aceite que tiene la estructura reivindicada, el aceite se separa del refrigerante debido a una reducción de la velocidad de flujo del refrigerante causada por el aumento de la sección transversal de la línea de presión de refrigerante conectada al lado de salida del compresor o compresores. Debido al aumento de la sección transversal, la velocidad del flujo se puede reducir en aproximadamente un 50 %, por ejemplo, de 9 m/s a 14 m/s en la salida del compresor o compresores hasta aproximadamente 4,5 m/s a 7 m/s en el interior del conducto de refrigerante ensanchado. El aceite separado es recogido en la periferia exterior del conducto y devuelto al compresor o compresores. A medida que el aceite se separa en la línea de presión aguas abajo del compresor o compresores y aguas arriba del enfriador / condensador de gas, se evita la distribución del aceite en una gran porción del ciclo de refrigeración, en concreto la recogida de aceite en el interior del enfriador / condensador de gas. En consecuencia, se reduce la cantidad de aceite que es necesaria para garantizar de manera fiable una lubricación suficiente del compresor o compresores y se evita una reducción de la capacidad de enfriamiento / condensación del gas del enfriador / condensador de gas debido al aceite recogido en el interior del enfriador / condensador de gas. Un dispositivo de separación de aceite que tiene la estructura simple reivindicada es fácil de fabricar a bajo coste y tiene una configuración pequeña, lo que facilita la instalación de dicho dispositivo de separación de aceite dentro del ciclo de refrigeración.
En una realización, la línea de aspiración de aceite tiene una porción de salida conectada de manera fluida a un lado de aspiración de baja presión de la unidad de compresor, lo que permite que la unidad de compresor aspire aceite de la línea de aspiración de aceite
En una realización, una válvula conmutable está dispuesta entre la porción de entrada y la porción de salida de la línea de aspiración de aceite, lo que permite mantener diferentes niveles de presión entre la porción de entrada y la porción de salida cuando la válvula conmutable está cerrada, y permite la transferencia de aceite desde la porción de entrada a la porción de salida mediante la apertura de la válvula conmutable.
En una realización, el circuito de refrigeración comprende además una unidad de control que está configurada para controlar la válvula conmutable. El circuito de refrigeración puede comprender además un sensor de nivel de líquido configurado para detectar el nivel de aceite que ha sido recogido en el interior de la porción de entrada de la línea de aspiración. El sensor de nivel de líquido se puede conectar a la unidad de control, permitiendo controlar la válvula conmutable en base al nivel de aceite que ha sido recogido en el interior de la porción de entrada de la línea de aspiración.
En una realización, por lo menos una de las primera, segunda y tercera porciones está dispuesta sustancialmente horizontal, lo que permite la separación del aceite de refrigerante que fluye a través de un conducto que está orientado de manera sustancialmente de manera horizontal.
En una realización, por lo menos una de las primera, segunda y tercera porciones tiene una distribución sustancialmente vertical, lo que permite la separación de aceite del refrigerante que fluye a través de un conducto que está orientado sustancialmente de manera vertical.
En una realización, las primera, segunda y tercera porciones están dispuestas sustancialmente de manera coaxial entre sí. Una disposición coaxial, en concreto de porciones que tienen un diámetro circular, es fácil de fabricar a bajo coste.
En una realización, por lo menos una de las primera, segunda y tercera porciones está dispuesta sustancialmente de manera perpendicular por lo menos con respecto a una de las otras porciones, que permiten la separación de aceite del refrigerante en una porción de la esquina del conducto, lo que puede ser ventajoso para disponer convenientemente el dispositivo de separación de aceite en el interior del circuito de refrigeración.
En una realización, el dispositivo de separación de aceite está dispuesto de tal manera que la bolsa de separación de aceite está dispuesta en una posición más alta que la primera porción, y concretamente de tal manera que la dirección de flujo del refrigerante en el interior de la segunda porción es sustancialmente opuesta a la fuerza de la gravedad. Dicha orientación puede aumentar las capacidades de separación del dispositivo de separación.
En una realización, la porción de entrada de la línea de aspiración de aceite se abre hacia una porción más baja (inferior) del conducto de refrigerante, lo que permite que el aceite fluya desde el conducto de refrigerante hacia el interior de la línea de aspiración de aceite impulsado por la gravedad.
Un método a modo de ejemplo para operar un ciclo de refrigeración de acuerdo con realizaciones a modo de ejemplo de la invención comprende la etapa de controlar una válvula conmutable dispuesta entre el dispositivo de separación de aceite y el lado de entrada de la unidad de compresor con el fin de permitir temporalmente que el aceite fluya desde el dispositivo de separación de aceite hacia el lado de entrada y/o el colector o colectores de aceite de la unidad de compresor.
El método puede comprender las etapas de detectar el nivel de aceite, que ha sido recogido en la porción de entrada de la línea de aspiración y controlar la válvula conmutable en base al nivel de aceite detectado.
Alternativamente o adicionalmente, la válvula conmutable puede ser controlada en base al tiempo de funcionamiento por lo menos de un compresor, al nivel de aceite en el interior de los compresores, en concreto en el cárter de un compresor, y/o a la presión diferencial de aceite.
Aunque la invención ha sido descrita haciendo referencia a realizaciones a modo de ejemplo, los expertos en la técnica comprenderán que se pueden realizar diversos cambios y la equivalencia puede ser sustituida por elementos de las mismas sin apartarse del alcance de la invención. Además, se pueden realizar modificaciones para adaptar una situación o material concretos a las explicaciones de la invención sin apartarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se pretende que la invención no esté limitada a las realizaciones concretas dadas a conocer, sino que la invención incluya todas las realizaciones que se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones.
Números de referencia 1 circuito de refrigeración
2 unidad de compresor
2a, 2b, 2c compresores
dispositivo de separación de aceite
6 enfriador de gas / condensador
7 enfriador de gas / ventilador del condensador
8 dispositivo de expansión
10 evaporador
11 ventilador del evaporador
12 primera porción
14 segunda porción
16 tercera porción
18 bolsa de separación de aceite
línea de aspiración de aceite
22 porción de entrada de la línea de aspiración de aceite 24 porción de salida de la línea de aspiración de aceite 26 válvula conmutable
28, 29 sensor de nivel de líquido
unidad de control

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Ciclo de refrigeración (1), que comprende, en la dirección de flujo de un refrigerante en circulación:
una unidad de compresor (2);
un dispositivo de separación de aceite (4, 5), que está configurado para separar aceite de una mezcla de refrigerante-aceite que sale de la unidad de compresor (2);
por lo menos, un enfriador / condensador (6) de gas;
por lo menos, un dispositivo de expansión (8); y
por lo menos, un evaporador (10);
en el que el dispositivo de separación de aceite (4, 5) comprende:
una línea de entrada de refrigerante, conectada a la unidad de compresor (2), teniendo la línea de entrada de refrigerante, por lo menos, una primera porción (12) con un primer diámetro (d1);
un conducto de refrigerante, dispuesto aguas abajo y conectado a la línea de entrada de refrigerante, teniendo el conducto de refrigerante, por lo menos, una segunda porción (14) con un segundo diámetro (d2), que es mayor que el primer diámetro (d1);
una línea de salida de refrigerante, dispuesta aguas abajo y conectada al conducto de refrigerante, teniendo la línea de salida de refrigerante, por lo menos, una tercera porción (16) con un tercer diámetro (d3), que es menor que el segundo diámetro (d2); en el que la tercera porción (16) que tiene el tercer diámetro (d3) se extiende hacia la segunda porción (14) formando una bolsa de separación de aceite (18) entre el diámetro exterior de la tercera porción (16) y el diámetro interior de la segunda porción (14); y
una línea de aspiración de aceite (20), que tiene una porción de entrada (22) que se abre hacia la segunda porción (14) y está configurada para recibir aceite de la segunda porción (16) y que tiene una porción de salida (24); caracterizado por que el ciclo de refrigeración (1) comprende, además,
una válvula conmutable (26), dispuesta entre la porción de entrada (22) y la porción de salida (24) de la línea de aspiración de aceite (20) y
una unidad de control (30), que está configurada para controlar la válvula conmutable (26) en base, por lo menos a uno, del nivel de aceite en el interior de la porción de entrada de la línea de aspiración (22), la presión diferencial de aceite y/o el nivel de aceite en el interior, por lo menos, de uno de los compresores (2a, 2b, 2c).
2. Ciclo de refrigeración (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la porción de salida (24) de la línea de aspiración de aceite (20) está conectada de manera fluida a un lado de aspiración de baja presión de la unidad de compresor (2).
3. Ciclo de refrigeración (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un sensor de nivel de líquido (28, 29) que está configurado para detectar el nivel de aceite, que ha sido recogido en el interior de la porción de entrada (22) de la línea de aspiración (20) y/o el nivel de aceite en el interior, por lo menos, de uno de los compresores (2a, 2b, 2c).
4. Ciclo de refrigeración (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos una de las primera, segunda y tercera porciones (12, 14, 16) está dispuesta sustancialmente de manera horizontal.
5. Ciclo de refrigeración (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de separación de aceite (4) está dispuesto de tal manera que la bolsa de separación de aceite (18) está dispuesta en una posición más alta que la primera porción (12), y, en concreto que la dirección de flujo del refrigerante es sustancialmente opuesta a la fuerza de la gravedad.
6. Ciclo de refrigeración (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos una de las primera, segunda y tercera porciones (12, 14, 16) está dispuesta sustancialmente de manera vertical.
7. Ciclo de refrigeración (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las primera, segunda y tercera porciones (12, 14, 16) están dispuestas sustancialmente de manera coaxial entre sí.
8. Ciclo de refrigeración (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1a 6, en el que, por lo menos una, de las primera, segunda y tercera porciones (12, 14, 16) está dispuesta de manera sustancialmente perpendicular, por lo menos a una, de las otras porciones (12, 14, 16).
9. Ciclo de refrigeración (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la porción de entrada (22) de la línea de aspiración de aceite (20) se abre a una porción inferior del conducto de refrigerante (14).
10. Método de funcionamiento de un ciclo de refrigeración (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende la etapa de controlar la válvula conmutable (26) con el fin de permitir temporalmente que el aceite fluya desde el dispositivo de separación de aceite (4; 5) hacia el lado de entrada de la unidad de compresor (2), que comprende además las etapas para detectar el nivel de aceite, que ha sido recogido en el interior de la porción de entrada (22) de la línea de aspiración (20) y controlar la válvula conmutable (26) en base al nivel de aceite detectado y/o controlar la válvula conmutable (26) en base a la presión diferencial de aceite y/o al nivel de aceite en el interior, por lo menos, de uno de los compresores (2a, 2b, 2c).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102198326B1 (ko) * 2013-12-26 2021-01-05 엘지전자 주식회사 공기 조화기
US11009266B2 (en) * 2017-03-02 2021-05-18 Heatcraft Refrigeration Products Llc Integrated refrigeration and air conditioning system
US11796227B2 (en) * 2018-05-24 2023-10-24 Hill Phoenix, Inc. Refrigeration system with oil control system

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2665557A (en) 1951-02-03 1954-01-12 Gen Electric Lubricant separating system for refrigerating machines
US3070977A (en) * 1961-03-31 1963-01-01 Heat X Inc Refrigeration system, including oil separator and muffler unit and oil return arrangement
US3283532A (en) 1965-09-23 1966-11-08 Vilter Manufacturing Corp Refrigerating apparatus with oil separating means
US3360958A (en) 1966-01-21 1968-01-02 Trane Co Multiple compressor lubrication apparatus
US4254637A (en) 1979-10-19 1981-03-10 Vilter Manufacturing Corporation Refrigeration system with refrigerant cooling of compressor and its oil
JPS58168864A (ja) 1982-03-26 1983-10-05 クラリオン株式会社 油分離器
US4478050A (en) * 1982-11-19 1984-10-23 Hussmann Corporation Oil separation for refrigeration system
BR8502912A (pt) 1985-06-14 1985-10-08 Narcizo Osorio Basseggio Camara de carter
US4887514A (en) 1988-11-18 1989-12-19 Vilter Manufacturing Corporation Oil separation and gas pressure equalizer means for reciprocating gas compressor
GB9000793D0 (en) * 1990-01-13 1990-03-14 Kelburn Engineering Company Lt Gas/liquid separator
US5001908A (en) * 1990-02-23 1991-03-26 Thermo King Corporation Oil separator for refrigeration apparatus
CN1054429A (zh) * 1990-07-23 1991-09-11 高庆霄 多功能地膜及制造方法
US5634345A (en) 1995-06-06 1997-06-03 Alsenz; Richard H. Oil monitoring system
JP3085514B2 (ja) 1995-06-08 2000-09-11 株式会社豊田自動織機製作所 圧縮機
US5694780A (en) 1995-12-01 1997-12-09 Alsenz; Richard H. Condensed liquid pump for compressor body cooling
US6206652B1 (en) 1998-08-25 2001-03-27 Copeland Corporation Compressor capacity modulation
JP2000080983A (ja) 1998-07-09 2000-03-21 Toyota Autom Loom Works Ltd 圧縮機
EP1072453B1 (en) * 1999-07-26 2006-11-15 Denso Corporation Refrigeration-cycle device
JP2001165049A (ja) 1999-12-08 2001-06-19 Toyota Autom Loom Works Ltd 往復式圧縮機
EP1130261A3 (en) 2000-02-24 2003-04-02 Visteon Global Technologies, Inc. Refrigeration circuit for vehicular air conditioning systems
JP3864673B2 (ja) 2000-06-27 2007-01-10 株式会社豊田自動織機 圧縮機
JP2006266618A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍サイクル装置
JP4840363B2 (ja) 2006-03-29 2011-12-21 株式会社豊田自動織機 圧縮機
JP4737076B2 (ja) 2006-05-19 2011-07-27 株式会社豊田自動織機 圧縮機
JP4894357B2 (ja) 2006-06-02 2012-03-14 株式会社豊田自動織機 圧縮機
JP4973066B2 (ja) 2006-08-25 2012-07-11 株式会社豊田自動織機 圧縮機及び圧縮機の作動方法
EP1909048A1 (en) 2006-10-06 2008-04-09 Chadalavada Venkatasubramaniam Oil-free refrigerant circulation technology for air-conditioning and refrigation system
JP5169295B2 (ja) * 2007-03-27 2013-03-27 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
US8429930B2 (en) 2007-07-12 2013-04-30 Johnson Controls Technology Company Oil separator
DE102008047447B4 (de) * 2007-09-19 2019-03-14 Denso Corporation Ölabscheider und Kältemittelkompressor mit diesem
KR100873371B1 (ko) 2007-12-26 2008-12-10 학교법인 두원학원 왕복동식 압축기의 밸브 플레이트
WO2009091403A1 (en) 2008-01-17 2009-07-23 Carrier Corporation Refrigerant vapor compression system with lubricant cooler
CN101999064A (zh) 2008-06-12 2011-03-30 开利公司 用于制冷循环的压缩机、制冷循环及其运行方法
CN201387179Y (zh) * 2009-04-24 2010-01-20 济源市贝迪地能中央空调设备有限公司 满液式水源热泵机组
BRPI0904162A2 (pt) 2009-10-30 2011-06-28 Whirlpool Sa sistema de resfriamento para compressores alternativos e compressor alternativo
DE102009056518A1 (de) 2009-12-02 2011-06-09 Bock Kältemaschinen GmbH Verdichter
DK2521888T3 (en) 2010-01-06 2018-12-10 Carrier Corp Piston Cooling Compressors Oil Separation
US20110203304A1 (en) 2010-02-25 2011-08-25 Mayekawa Mfg, Co., Ltd. Heat pump unit and reciprocating compressor for refrigerant
DE102010020844A1 (de) 2010-05-18 2011-11-24 Dbk David + Baader Gmbh Verfahren zum Steuern einer Blowby-Funktion und Blowby-Einrichtung
JP5520800B2 (ja) 2010-12-17 2014-06-11 株式会社神戸製鋼所 油分離器
US9163620B2 (en) 2011-02-04 2015-10-20 Halla Visteon Climate Control Corporation Oil management system for a compressor
KR20120129111A (ko) * 2011-05-19 2012-11-28 엘지전자 주식회사 공기조화기
JP5591196B2 (ja) 2011-09-05 2014-09-17 株式会社デンソー オイルセパレータ、及び、オイルセパレータを備えた圧縮機
DE102011056903B4 (de) 2011-12-22 2015-07-23 Obrist Engineering Gmbh Hubkolbenverdichter und Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeiten, insbesondere Öl

Also Published As

Publication number Publication date
CN105683686A (zh) 2016-06-15
CN105683686B (zh) 2018-06-05
EP3066402A1 (en) 2016-09-14
US10598416B2 (en) 2020-03-24
WO2015062676A1 (en) 2015-05-07
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US20160238294A1 (en) 2016-08-18

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