BRPI1004881B1

BRPI1004881B1 - Arranjo de montagem de abafador de sucção em um compressor de motor linear

Info

Publication number: BRPI1004881B1
Application number: BRPI1004881-2A
Authority: BR
Inventors: Rinaldo Puff; Dietmar Erich Bernhard Lilie
Original assignee: Embraco Indústria De Compressores E Soluções E Refrigeração Ltda.
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2021-03-23
Also published as: EP2643590B1; EP2643590A2; CN103282658B; KR20140096985A; WO2012068658A3; SG190396A1; CN103282658A; JP5917546B2; ES2535270T3; US20130312598A1; US9353773B2; WO2012068658A2; JP2014500926A; BRPI1004881A2

Abstract

arranjo de montagem de abafador de sucção em um compressor de motor linear. o arranjo de montagem é aplicado a um compressor que compreende: um pistão (10) tendo um corpo tubular cilíndrico (11); e um meio atuador (30) conectado ao pistão (10) para acioná-lo em movimento reciprocante. o abafador de sucção (60) compreende dois insertos tubulares (61, 62), longitudinalmente dispostos no interior do pistão (10), tendo extremos adjacentes (61a, 62a), abertos e distanciados entre si, e extremos opostos fechados (61b, 62b), respectivamente fixados à parede de topo do pistão (12) e ao meio atuador (30), e definindo, no interior do pistão (10), uma câmara abafadora (c) e uma passagem anelar (15) medianamente aberta para a câmara abafadora (c) e comunicando um extremo posterior aberto (11a) do pistão (10) com uma válvula de sucção (50) provida em uma parede de topo (12) desse último.

Description

ARRANJO DE MONTAGEM DE ABAFADOR DE SUCÇÃO EM UM COMPRESSOR DE MOTOR LINEAR

Campo da invenção

Refere-se a presente invenção a um arranjo construtivo para permitir a montagem de um abafador de sucção em um compressor de refrigeração acionado por um motor linear e, mais especificamente, a um arranjo construtivo para a montagem do abafador de sucção no interior do pistão do compressor, dito pistão apresentando um corpo tubular cilíndrico que tem um extremo fechado por uma parede de topo, a qual é provida de uma válvula de sucção e aloja, em seu interior, um abafador acústico de sucção.

Histórico da invenção

Os compressores do tipo aqui considerado, utilizados em sistemas de refrigeração e acionados por um motor elétrico linear, compreendem uma carcaça, geralmente hermética e que aloja um conjunto não ressonante, incluindo um bloco.

Nesse tipo de construção conhecido, o bloco incorpora um cilindro em cujo interior é definida uma câmara de compressão, tendo um extremo geralmente fechado por uma placa de válvulas e por um cabeçote, e um extremo oposto aberto e pelo qual é montado um pistão, reciprocante no interior do cilindro e definindo, com este último e com a placa de válvulas, a câmara de compressão.

O pistão é acoplado, geralmente por meio de uma haste, a um meio atuador, que carrega magnetos energizados pelo motor linear que é montado ao bloco.

O pistão, utilizado no compressor em questão, apresenta um corpo tubular cilíndrico com um extremo posterior aberto e um extremo anterior fechado por uma parede de topo que carrega uma válvula de sucção. O corpo tubular cilíndrico define uma porção de saia tubular do pistão, a qual é fechada, junto a uma borda extrema, pela parede de topo (definindo uma porção de cabeça no pistão) . Em algumas construções convencionais, tal como aquela ilustrada no documento de patente PI 1000181-6, o pistão é obtido em peça única. O corpo tubular cilíndrico tem seu comprimento calculado em função do equilíbrio do pistão no interior do cilindro e da vedação, junto à parede interna deste, contra fuga de gás comprimido durante o ciclo de compressão da operação do compressor.

A haste é provida interna ao pistão e apresenta um primeiro extremo, fixado ao pistão, na região da parede de topo deste, e um segundo extremo, fixado ao meio atuador.

O motor linear aciona o meio atuador em movimento reciprocante, sendo responsável pela geração do empuxo necessário para o deslocamento do pistão no interior da câmara de compressão do cilindro e, conseqüentemente, pela compressão de fluido refrigerante, na forma de gás. O pistão, a haste e o meio atuador formam um conjunto móvel do compressor, conjunto móvel este ao qual é acoplada uma mola ressonante, montada de modo a exercer forças axiais opostas sobre o pistão, quando de seu deslocamento axial reciprocante no interior da câmara de compressão. A mola ressonante opera como guia de deslocamento axial do pistão, atuando ainda sobre o conjunto móvel de compressão, em conjunto com o motor linear do compressor. O conjunto móvel de compressão e a mola ressonante definem o conjunto ressonante do compressor.

Em algumas construções, a sucção do fluido refrigerante ocorre através do pistão. Para estas construções, a parede de topo do pistão apresenta aberturas de sucção, seletivamente fechadas pela válvula de sucção, a qual é geralmente montada em uma face frontal da dita parede de topo, conforme descrito e ilustrado no referido documento de patente PI 1000181-6.

Em algumas construções de compressor linear tendo a sucção realizada através do pistão, pode ser necessária a montagem, em seu interior, de um abafador de ruido (abafador de sucção), para inibição de transmissão, via gás, de diferentes freqüências advindas do fluxo de gás através da válvula de sucção e do movimento da mesma.

Além disso, para reduzir a variabilidade da freqüência natural de funcionamento do compressor, é necessária, em certos casos, a adição de uma massa extra no conjunto móvel, chamada massa de sintonia, para reduzir a freqüência natural do mecanismo.

O documento NZ526361 (WO2004/106737) apresenta uma forma construtiva de pistão em cujo interior é definido um meio abafador de sucção (conforme ilustrado nas figuras 30 e 31 deste documento).

Nesta construção, parte do interior do pistão define, diretamente com sua parede interna, um par de câmaras abafadoras separadas entre si por uma parede divisória montada em torno de uma porção da haste que une o pistão ao meio atuador. As câmaras abafadoras estão em comunicação fluida entre si, através de janelas providas na parede divisória. As câmaras abafadoras definem um primeiro abafador de ruido para algumas das freqüências geradas durante a operação de sucção do gás pelo interior do pistão.

Além do primeiro abafador de ruido, a referida construção anterior apresenta ainda, no interior do corpo do pistão, um segundo abafador que toma forma de um ressonador de Helmholtz, provido adjacente a um extremo aberto do pistão e que é construído de modo a atenuar as freqüências próximas àquela gerada pela operação do compressor (médias freqüências). Esse segundo abafador toma a forma de um inserto provido em peça única e tendo um extremo fechado, montado em torno de uma extensão axial tubular do atuador e que envolve a haste, e um extremo oposto montado ao meio atuador. O referido inserto é provido de uma abertura voltada para uma passagem anelar definida entre a parede externa do inserto e a parede interna do corpo cilíndrico do pistão. Este segundo abafador de sucção define um ressonador de Helmholtz que, nesta solução anterior, atenua as médias freqüências.

A mesma construção, descrita e ilustrada no documento WO2004/106737, compreende ainda um terceiro abafador de ruído, na forma de um inserto tubular provido em peça única e tendo um extremo fechado e um extremo aberto para a passagem anelar definida entre a parede externa do segundo abafador e a parede interna do corpo cilíndrico do pistão, Este terceiro abafador atenua as altas freqüências.

Apesar desta construção de abafador de sucção interno ao pistão ser definida com o intuito de prover atenuação de ruído em diferentes frequências, tal construção somente é eficiente quando cada freqüência de operação a ser atenuada é bem específica. Para a atenuação de bandas de freqüências, esta construção anterior já não atende a um desejado desempenho de amortecimento acústico.

Além desta deficiência no desempenho acústico, esta solução anterior é construtivamente complexa, exigindo maior precisão de fabricação das partes que compõe o meio abafador acústico, maior atenção e tempo em sua montagem. Outra deficiência desta solução e que também se aplica às demais soluções conhecidas de compressor refere-se à dificuldade em evitar ou controlar a variabilidade da freqüência natural de funcionamento do compressor, o que exige, em certos casos, a adição de uma massa extra no conjunto móvel (massa de sintonia), provida nos compressores, como uma tentativa de reduzir a freqüência natural gerada pela operação do mecanismo compressor.

Objetivo da invenção

Assim, é um objetivo da presente invenção prover um arranjo construtivo que permita, de forma fácil e eficiente, a montagem de um abafador de sucção no interior do pistão de um compressor de motor linear, sem submeter os componentes do conjunto móvel do compressor, a riscos de quebra ou outro dano que comprometa seu bom funcionamento, garantindo, ao compressor, confiabilidade durante toda sua vida.

Outro objetivo da presente invenção é prover um arranjo tal como acima citado e que permita, de forma eficiente, a atenuação de uma banda de freqüências.

Um objetivo adicional da presente invenção é prover um arranjo de montagem do tipo acima apresentado e que permita, por meio da própria estrutura do abafador, diferentes ajustes na massa de sintonia no compressor, para reduzir a freqüência natural gerada pela operação do mecanismo compressor, tornando geralmente desnecessária a provisão de uma massa extra no conjunto móvel.

Sumário da invenção

Este e outros objetivos são alcançados através de um arranjo de montagem de abafador de sucção em um compressor de motor linear do tipo que compreende um conjunto móvel formado por: um pistão tendo um corpo tubular cilíndrico com um extremo posterior aberto e um extremo anterior fechado por uma parede de topo que carrega uma válvula de sucção; e um meio atuador, conectado ao pistão para acioná-lo em movimento reciprocante.

De acordo com a invenção, o pistão aloja, internamente, um abafador de sucção compreendendo dois insertos tubulares, longitudinalmente dispostos no interior do pistão, ditos insertos tubulares tendo extremos adjacentes, abertos e distanciados entre si, e extremos opostos fechados, respectivamente fixados à parede de topo do pistão e ao meio atuador, ditos insertos tubulares definindo, no interior do corpo tubular do pistão, uma câmara abafadora e uma passagem anelar, medianamente aberta para a câmara abafadora, através dos extremos adjacentes dos insertos tubulares, e comunicando o extremo posterior aberto do pistão com sua válvula de sucção.

De acordo com uma forma particular da presente invenção, os dois insertos tubulares são cilíndricos, concêntricos mas não necessariamente de mesmo diâmetro, sendo os seus extremos adjacentes mutuamente confrontantes.

De acordo com a presente invenção, o abafador acústico de sucção provido no interior do pistão é, genericamente, do tipo tubo-volurae-tubo, atuando na atenuação de freqüências superiores a uma determinada freqüência de corte. Em termos acústicos, a atenuação obtida acima da freqüência de corte é decorrente das áreas e comprimentos das passagens anelares (tubos) e do volume intermediário.

A área total de passagem é calculada de modo a não resultar em perda de carga.

Além disso, o abafador acústico, na construção de pistão da presente invenção, também atua como massa de sintonia, evitando a necessidade de provisão de massas adicionais no compressor.

Breve descrição dos desenhos

A invenção será a seguir descrita, fazendo-se referência aos desenhos anexos, dados a titulo de exemplo de uma concretização da invenção e nos quais:
A figura 1 representa uma vista em perspectiva esquemática e parcialmente cortada do conjunto móvel de um compressor linear, tendo seu pistão internamente provido de um abafador de sucção, construído de acordo com uma primeira configuração da presente invenção;
A figura 2 representa uma vista em corte longitudinal do conjunto móvel ilustrado na figura 1;
A figura 2A representa uma vista em corte, similar àquela da figura 2, mas ilustrando apenas a haste e o segundo inserto tubular, montados com o auxílio de um meio elástico definido por uma mola helicoidal;
A figura 3 representa uma vista em perspectiva esquemática e parcialmente cortada do conjunto móvel de um compressor linear, tendo seu pistão internamente provido de um abafador de sucção, construído de acordo com uma segunda configuração da presente invenção; e
A figura 4 representa uma vista em corte longitudinal do conjunto móvel ilustrado na figura 3.

Descrição das construções ilustradas

A presente invenção diz respeito a um compressor de refrigeração de motor linear que compreende, no interior de uma carcaça, geralmente hermética, os mesmos componentes básicos descritos na introdução do presente relatório. Tal como já descrito, o compressor compreende um bloco incorporando um cilindro tendo um extremo geralmente fechado por uma placa de válvulas e um extremo oposto aberto e pelo qual é montado um pistão 10.

O pistão 10 é acoplado, por meio de uma liaste 20, a um meio atuador 30, carregando os conhecidos magnetos 31 (apenas um sendo ilustrado na figura 1) energizados por um motor linear não ilustrado, para prover o movimento reciprocante ao meio atuador 30.

O pistão 10, a haste 20 e o meio atuador 30 formam um conjunto móvel do compressor, conjunto móvel este ao qual é acoplada uma mola ressonante (não ilustrada), montada de modo a exercer forças axiais opostas sobre o pistão 10, quando de seu deslocamento axial reciprocante. O conjunto móvel de compressão (com a mola ressonante não ilustrada) define o conjunto ressonante do compressor.

O pistão 10 apresenta um corpo tubular cilíndrico 11 com um extremo posterior 11a, aberto, e um extremo anterior 11b fechado por uma parede de topo 12 que carrega uma válvula de sucção 50 (ver figura 1) . Nas construções ilustradas, o pistão 10 é obtido em peça única.

Nas construções ilustradas, o corpo tubular cilíndrico 11 e a parede de topo 12 do pistão 10 podem ser formados em peças separadas, podendo ser fixados, entre si, por um meio de fixação apropriado, tal como cola, solda, ou por interferência mecânica, ou ainda por um parafuso P1 (ver figuras 1 e 2).

O corpo tubular cilíndrico 11 é, por exemplo, definido por uma respectiva extensão de tubo de aço, preferivelmente com tratamento superficial externo de endurecimento e apresenta uma região de borda extrema incluindo seu extremo anterior 11b, configurado para fixar a parede de topo 12.

Pelo fato de o corpo tubular cilíndrico 11 e a parede de topo 12, como partes do pistão 10, serem separadas entre si, cada uma de ditas partes pode ser obtida com um processo especifico e com um material mais apropriado à função a ser exercida por cada uma destas partes. Deve ainda ser entendido que a presente solução prevê também a possibilidade de se utilizar um mesmo processo de obtenção das referidas partes que compõem o pistão na presente invenção, assim como um mesmo material para a obtenção de ambas as partes de composição do pistão 10, não sendo, estas características limitativas da presente solução.

A haste 20 estende-se pelo interior do pistão 10 e apresenta um primeiro extremo 21, fixado ao pistão 10, na região da parede de topo 12 deste, e um segundo extremo 22, fixado ao meio atuador 30.

De acordo com as formas construtivas em descrição, ilustrada nas figuras anexas, a fixação entre a haste 20 e o pistão 10 é realizada por intermédio de um parafuso sem cabeça ou prisioneiro 70, o qual é aparafusado inicialmente na haste 20 e, posteriormente, aparafusado ao pistão 10.

No exemplo de fixação ilustrado, o primeiro extremo 21 da haste 20, é provido de furo axial 23, internamente roscado, retendo um respectivo extremo 71 de um prisioneiro 70, cujo extremo oposto 72 se projeta para fora da haste 20, sendo que a parede de topo 12 do pistão 10 incorpora, voltado para o interior do corpo cilíndrico tubular 11 desse último, um cubo tubular 13, axialmente projetante e provido de rosca interna 14, na qual é rosqueado o extremo oposto 72 do prisioneiro 70. Uma das possíveis variações da solução construtiva acima descrita, compreende a utilização de uma ponta roscada, usinada na própria extremidade 21 da haste 20, eliminando a necessidade do prisioneiro 70.

Nas construções aqui ilustradas, a sucção do fluido refrigerante ocorre através do pistão 10. Para estas construções, a parede de topo 12 do pistão 10 apresenta aberturas de sucção 12a, seletivamente fechadas pela válvula de sucção 50, a qual é montada em uma face externa da dita parede de topo 12.

De acordo com uma forma construtiva da presente invenção, no interior do pistão 10 é alojado um abafador de sucção 60 (ou abafador de ruído) compreendendo dois insertos tubulares 61, 62, longitudinalmente dispostos no interior do pistão 10, em torno da haste 20 e tendo extremos adjacentes 61a, 62a, abertos e distanciados entre si, e extremos opostos fechados 61b, 62b, respectivamente fixados no primeiro extremo 21 da haste 20 e em uma das partes definidas pelo segundo extremo 22 da haste 20 e pelo meio atuador 30.

Em ambas as configurações ilustradas, é provida uma passagem anelar 15 que compreende uma primeira porção de passagem anelar 15a definida por um afastamento radial entre um primeiro inserto 61, dos dois insertos tubulares 61, 62, adjacente ao meio atuador 30, e o corpo tubular cilíndrico 11 do pistão 10.

De acordo com a configuração ilustrada nas figuras 1 e 2, um segundo inserto 62, dos dois insertos tubulares 61, 62, adjacente à parede de topo 12 do pistão 10, também define um afastamento radial em relação ao corpo tubular cilíndrico 11 do pistão 10. Nessa solução construtiva, a passagem anelar 15 compreende uma segunda porção de passagem anelar 15b definida pelo afastamento radial entre o segundo inserto tubular 62, adjacente à parede de topo 12 do pistão 10, e o corpo tubular cilíndrico 11 do pistão 10.

Ainda de acordo com a configuração ilustrada nas figuras 1 e 2, a câmara abafadora C compreende uma primeira porção de câmara Cl, definida no interior do primeiro inserto tubular 61, e uma segunda porção de câmara C2, definida no interior do segundo inserto tubular 62, ditas primeira e segunda porções de câmara Cl, C2, sendo fechadas em seus extremos opostos e abertas em seus extremos adjacentes definidos na região dos extremos adjacentes 61a, 62a dos dois insertos tubulares 61, 62.

Na configuração das figuras 1 e 2, a passagem anelar 15 tem a primeira e a segunda porção de passagem anelar 15a, 15b, longitudinalmente alinhadas entre si, definidas externamente aos dois insertos tubulares 61, 62, e à primeira e à segunda porção de câmara Cl, C2 que definem a câmara abafadora C. Este alinhamento entre as duas porções de passagem anelar 15a, 15b tem, como aspecto vantajoso, reduzir perdas de carga no fluxo de gás quando succionado para a câmara de compressão do compressor, através do interior do corpo tubular 11 do pistão 10.

De acordo com a configuração ilustrada nas figuras 3 e 4, O segundo inserto 62, adjacente à parede de topo 12 do pistão 10, compreende uma parede tubular externa 62e e uma parede tubular interna 62i, radialmente afastadas entre si, sendo que a passagem anelar 15 tem sua segunda porção de passagem anelar 15b definida entre ditas paredes tubulares externa 62e e interna 62i do segundo inserto tubular 62 e tendo um primeiro extremo 15bl aberto para a câmara abafadora C e um segundo extremo 15b2 aberto para a válvula de sucção 50, através de uma janela anelar 62c provida no extremo oposto fechado 62b do segundo inserto 62, entre as paredes tubulares interna 62i e externa 62e desse último.

Na construção ilustrada, as paredes anelares interna 62i e externa 62e do segundo inserto 62 são fixadas entre si por uma pluralidade de aletas radiais longitudinais 62f, angularmente espaçadas entre si para não prejudicar o fluxo do gás a ser succionado para o interior da câmara de compressão.

Ainda de acordo com a configuração das figuras 3 e 4, a câmara abafadora C compreende uma primeira porção de câmara Cl definida no interior do primeiro inserto tubular 61, uma segunda porção de câmara C2 definida no interior da parede anelar interna 62i do segundo inserto tubular 62, em torno da haste 20, e uma terceira porção de câmara C3 definida por um afastamento radial entre a parede tubular externa 62e do segundo inserto tubular 62 e o corpo tubular cilíndrico 11 do pistão 10 e fechada em seu extremo voltado para a parede de topo 12 do pistão 10, ditas porções de câmara Cl, C2, C3 sendo abertas nos extremos adjacentes 61a, 62a dos insertos tubulares 61, 62 .

Na construção ilustrada, a terceira porção de câmara C3 tem seu extremo, voltado para a parede de topo 12 do pistão 10, fechado por um flange anelar externo 62d, incorporado à parede tubular externa 62e e que é assentado contra o corpo tubular cilíndrico 11 do pistão 10.

Na segunda configuração, ilustrada nas figuras 3 e 4, as duas porções de passagem anelar 15a, 15b, apresentam um desalinhamento longitudinal que proporciona uma condição de passagem do gás afastada da parede do pistão, a qual normalmente está em uma temperatura maior devido à compressão do gás. Com isso, o fluxo de gás a ser admitido no interior da câmara de compressão do compressor fica menos suscetível a aquecimento, evitando perdas de eficiência do compressor.

Deve ser entendido que, apesar de descrita a forma construtiva de fixação da haste 20 ao pistão 10 através de um prisioneiro, outras formas construtivas podem ser utilizadas e que não afetam a construção e montagem do pistão em descrição, nem a montagem e fixação, no interior deste, de qualquer abafador de ruído.

De acordo com a presente invenção, o primeiro inserto 61, tem seu extremo oposto fechado 61b hermeticamente assentado e fixado no meio atuador 30. Nesta construção, o extremo oposto fechado 61b do primeiro inserto 61 apresenta uma borda extrema anelar 61c, a ser hermeticamente assentada contra uma parede anelar 34 provida no meio atuador 30, e uma porção de rosca interna 63, a ser engatada com uma respectiva porção de rosca 33 provida no meio atuador 30. A borda extrema anelar 61c pode ser assentada contra a parede anelar 31 do meio atuador 30, através de um meio de vedação adequado, que garanta a hermeticidade desejada.

A fixação do primeiro inserto tubular 61 é feita utilizando-se uma rosca que já é sobre-injetada no próprio meio atuador 30, o qual é geralmente provido em alumínio.

Ainda de acordo com a presente invenção, o segundo inserto tubular 62 tem seu extremo fechado 62b, hermeticamente comprimido e retido entre o cubo tubular 13 do pistão 10 e o primeiro extremo 21 da haste 20. Nesta construção, o extremo fechado 62b do dito segundo inserto 62 é comprimido contra pelo menos uma das partes de cubo tubular 13 e de primeiro extremo 21 da haste 20, por um elemento elástico 80, circundando uma porção circunferencial rebaixada 25 da haste 20.

Na montagem ilustrada, o segundo inserto tubular 62 tem seu extremo oposto fechado 62b definido, por exemplo, por uma parede anelar 64, apresentando uma região periférica interna circundando a porção circunferencial rebaixada 25 da haste 20.

O elemento elástico 80 pode ser definido por um ou mais elementos flexíveis. Na construção ilustrada nas figuras 1 e 2, o elemento elástico toma a forma de uma arruela elástica 81 disposta em torno da porção circunferencial rebaixada 25 da haste 20 e contra a qual é assentada a parede anelar 64 do segundo inserto tubular 62.

Conforme ilustrado na figura 2A, o elemento elástico 80 pode tomar a forma de uma mola helicoidal 82 disposta em torno do primeiro extremo 21 da haste 20 e tendo um extremo assentado contra a parede anelar extrema 64 do segundo inserto tubular 62 e o outro extremo assentado contra um anel elástico de retenção 85, encaixado em uma ranhura circunferencial 26 da haste 20.

A fixação do segundo inserto tubular 62 é feita utilizando-se a fixação da própria haste 20 ao pistão 10, utilizando-se da força de união existente entre estes dois componentes. Pode ser provida ainda uma arruela plana (não ilustrada) entre a arruela elástica 81 e a parede anelar extrema 64 do segundo inserto tubular 62, com a função de evitar um contato pontual entre a arruela elástica 81 e a parede anelar extrema 64 do segundo inserto 62, o qual é, por exemplo, de plástico, evitando, assim, a ocorrência de um fenômeno de "creeping". A arruela elástica 81, ou a mola helicoidal 82, tem a função de exercer uma força permanente de fixação do segundo inserto tubular 62 contra o pistão 10.

De acordo com uma forma construtiva ilustrada, a região periférica interna da parede anelar extrema 64 do segundo inserto 62 e o elemento elástico 80 são assentados no interior da porção circunferencial rebaixada 25.

Na forma particular ilustrada, a porção circunferencial rebaixada 25 é definida por uma redução diametral produzida no primeiro extremo 21 da haste 20, adjacente à região de assentamento deste contra uma face extrema do cubo tubular 13 da parede de topo 12 do pistão 10. Entretanto, deve ser entendido que a porção circunferencial rebaixada 25 pode também incluir um rebaixo no cubo tubular 13. Além disso, deve ser ainda considerado que o extremo fechado 62b do segundo inserto tubular 62 pode ser posicionado entre a face anelar extrema do primeiro extremo 21 da haste 20 e a face extrema do cubo tubular 13, diretamente em contato com uma adjacente porção do prisioneiro 70, podendo ser fixado, por rosca, diretamente neste ou mesmo pela compressão direta de uma de ditas partes de haste 20 e de cubo tubular 13, uma contra a outra, conforme ilustrado na figura 4. Neste caso, não há necessidade de provisão do elemento elástico 80 entre as partes em montagem. A forma preferida ilustrada, na qual o prisioneiro 70 somente fixa, diretamente, a haste 20 e a parede de topo 12, tem como vantagem o fato de permitir realizar, com um componente simples e barato, encontrado facilmente no mercado, a união entre as partes durante o processo de montagem. Além disso, possibilita também, a posteriori, a montagem da válvula de sucção por meio do parafuso P1.

Deve ser observado que a construção e montagem de cada um dos insertos 61, 62 aqui descritos, não são dependentes entre si.

De acordo com uma forma construtiva ilustrada para os insertos tubulares 61, 62, os extremos adjacentes 61a, 62a, dos dois insertos tubulares 61, 62 são mutuamente confrontantes. Em particular, os dois insertos tubulares 61, 62 ilustrados são cilíndricos, concêntricos entre si e com o pistão 10 e apresentam diâmetro igual ou diferente, conforme já anteriormente comentado.

Entretanto, deve ser entendido que a presente invenção pode também considerar um pistão no interior do qual são montados dois insertos tubulares 61, 62 de diâmetros diferentes e tendo seus extremos adjacentes 61a, 62a distanciados entre si, mas não de forma confrontante, tal como no caso de uma montagem telescópica folgada de ditos insertos entre si.

A montagem ilustrada tem a vantagem de não requerer tolerâncias muito apertadas para peças injetadas, e a montagem telescópica tem a vantagem de proporcionar algum tipo de ajuste ou sintonia durante o processo de montagem.

Deve ser também observado que os insertos tubulares podem ter variação de forma construtiva e de montagem, de acordo com a função acústica desejada, ajuste de massa de sintonia, facilidade de obtenção destes e de sua montagem no interior do pistão. Tais alterações não afetam o conceito mais genérico aqui apresentado de um abafador provido em múltiplas peças e montado no interior do pistão, de modo a não afetar a funcionalidade dos elementos definidores do conjunto móvel do compressor.

Apesar de terem sido aqui ilustradas configurações segundo as quais o meio atuador 30 é conectado ao pistão 10 por uma haste 20, interna ao pistão 10, deve ser entendido que o meio atuador 30 pode ser conectado diretamente ao extremo posterior aberto 11a do pistão 10, quando então a haste 20, se existente, deixa de ser provida no interior do pistão 10.

Nesta construção, não ilustrada, o abafador de sucção 60 também compreende os mesmos dois insertos tubulares 61, 62, ilustrados nas figuras 1 a 4, igualmente dispostos no interior do pistão 10 e tendo os extremos adjacentes 61a, 62a, abertos e distanciados entre si, e os extremos opostos fechados 61b, 62b, respectivamente fixados à parede de topo do pistão 12 e ao meio atuador 30, por construções se não idênticas, muito semelhantes àquelas anteriormente descritas com referência aos desenhos anexos.

Independentemente da existência da haste 20 no interior do pistão 10, o abafador de ruído em questão é do tipo tubo-volume-tubo, sendo que o primeiro tubo é definido pela primeira porção de passagem anelar 15a existente entre o corpo tubular cilíndrico 11 do pistão 10 e o primeiro inserto 61, sendo que o segundo tubo é definido pela segunda porção passagem anelar 15b, a qual pode ser formada entre o corpo tubular cilíndrico 11 do pistão 10 e o segundo inserto 62 ou entre as paredes tubulares interna 62i e externa 62e do segundo inserto tubular 62. O volume é definido pela câmara abafadora C formada por uma primeira porção de câmara Cl e uma segunda porção de câmara C2 formadas, respectivamente, no interior do primeiro e do segundo inserto tubular 61, 62, segundo uma primeira configuração da invenção. Em uma segunda configuração, a câmara abafadora C é formada por uma primeira porção de câmara Cl e uma segunda porção de câmara C2 formadas, respectivamente, no interior do primeiro e do segundo inserto tubular 61, 62 e ainda por uma terceira porção de câmara C3 formada entre o corpo tubular cilíndrico 11 do pistão 10 e a parede tubular externa 62e do segundo inserto 62.

O abafador de sucção montado no interior do pistão, de acordo com a presente invenção, incorpora também a função de massa de sintonia.

Por se tratar de um sistema ressonante, o compressor linear requer, em determinados momentos, a adição de uma massa extra no conjunto móvel, no sentido de diminuir a variabilidade de freqüência de ressonância natural do sistema. Com a presente construção de pistão 10 é possível realizar esta adição de massa substituindo-se o material de pelo menos um dos insertos tubulares 61, 62, por um material de densidade desejada para a sintonia a ser alcançada. Em uma forma construtiva de realização desta sintonia, um dos insertos tubulares 61, 62 pode ser obtido em um material de densidade maior do que a do plástico, como por exemplo, o aço. Na situação em que não há necessidade de ajuste de massa de sintonia, ambos os insertos tubulares 61, 62 podem ser em mesmo material, por exemplo, de baixa densidade como o plástico, não alterando assim, as características já ajustadas no compressor.

Claims

Arranjo de montagem para um abafador de sucção em um compressor de motor linear do tipo que compreende um conjunto móvel formado por: um pistão (10) tendo um corpo tubular cilíndrico (11) com uma extremidade traseira aberta (11a) e uma extremidade frontal (11b) fechada por uma parede superior (12) que carrega uma válvula de sucção (50); e um meio de atuação (30) conectado ao pistão (10) para conduzir o último em um movimento alternativo, o arranjo de montagem sendo caracterizado pelo fato de que o pistão (10) aloja, internamente, um abafador de sucção (60) que compreende duas inserções tubulares (61, 62) dispostos longitudinalmente no interior do pistão (10), os referidos insertos tubulares (61, 62) tendo extremidades adjacentes abertas (61a, 62a) espaçadas umas das outras e extremidades opostas fechadas (61b, 62b) respectivamente fixadas à parede superior do pistão (12) e dos meios de atuação (30), os referidos insertos tubulares (61, 62) definindo, no interior do corpo tubular cilíndrico (11) do pistão (10), uma câmara de abafamento (C ) e uma passagem anular (15) aberta medianamente para a câmara de abafamento (C), através das extremidades adjacentes (61a, 62a) das inserções tubulares (61, 62), e comunicando a extremidade traseira aberta (11a) do pistão ( 10) com sua válvula de sucção (50).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a passagem anular (15) compreende uma primeira porção de passagem anular (15a) definida por um espaçamento radial entre um primeiro dos insertos tubulares (61), adjacente aos meios de atuação (30) e o corpo tubular cilíndrico (11) do pistão (10).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a passagem anular (15) compreende uma segunda porção de passagem anular (15b) definida por um espaçamento radial entre um segundo dos insertos tubulares (62), adjacente à parede superior (12) do pistão (10) e o corpo tubular cilíndrico (11) do pistão (10).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a câmara de abafamento (C) compreende uma primeira porção de câmara (C1) definida no interior da primeira inserção tubular (61) e uma segunda porção de câmara (C2) definido no interior da segunda inserção tubular (62).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que uma segunda das inserções tubulares (62) compreende uma parede tubular externa (62e) e uma parede tubular interna (62i), espaçadas radialmente uma da outra, o anel passagem (15) compreendendo uma segunda porção de passagem anular (15b) definida entre a referida parede tubular externa (62e) e a parede tubular interna (62i) da segunda inserção tubular (62) e tendo uma primeira extremidade (15b1) aberta para a câmara de abafamento (C) e uma segunda extremidade (15b2) aberta para a válvula de sucção (50).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a câmara de abafamento (C) compreende uma primeira porção de câmara (C1) definida no interior da primeira inserção tubular (61), uma segunda porção de câmara (C2) definida no interior da parede tubular interna (62i) da segunda inserção tubular (62), em torno da haste (20), e uma terceira porção de câmara (C3) definida por um espaçamento radial entre a parede tubular externa (62e) da segunda inserção tubular (62) e o corpo tubular cilíndrico (11) do pistão (10), e fechado em sua extremidade voltada para a parede superior (12) do pistão (10), as referidas porções de câmara (C1, C2, C3) sendo abertas nas extremidades adjacentes (61a, 62a) das inserções tubulares (61, 62).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a terceira porção de câmara C3 tem sua extremidade, que é voltada para a parede superior (12) do pistão (10), fechada por um flange anular externo (62d ), incorporado à parede tubular externa (62e) e que está assentado contra o corpo tubular cilíndrico (11) do pistão (10).
Arranjo de montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que um primeiro dos insertos tubulares (61) tem sua extremidade oposta fechada (61a) hermeticamente assentada e fixada aos meios de atuação (30).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a extremidade oposta fechada (61b) do primeiro inserto tubular (61) apresenta uma borda de extremidade anular (61c), para ser hermeticamente assentada contra uma parede anular (34 ) fornecida nos meios de atuação (30), e uma porção de rosca interna (63) para ser engatada com uma porção de rosca respectiva (33) fornecida nos meios de atuação (30).
Arranjo de montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que o compressor é fornecido com uma haste (20) interna ao pistão (10) e tendo uma primeira extremidade (21) afixada ao pistão (10), na região da parede superior (12), e uma segunda extremidade (22) afixada aos meios de atuação (30), o arranjo de montagem sendo caracterizado pelo fato de que as duas inserções tubulares (61, 62) estão dispostas em torno da haste ( 20) e têm suas extremidades opostas fechadas (61b, 62b) respectivamente fixadas à parede superior (12) do pistão (10), por meio da primeira extremidade (21) da haste (20), e a uma das partes definidas pela segunda extremidade (22) da haste (20) e pelos meios de atuação (30).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 10, em que a primeira extremidade (21) da haste (20) é fornecida com um orifício axial roscado internamente (23) retendo uma respectiva extremidade (71) de um parafuso (70), cuja extremidade oposta (72) se projeta para fora da haste (20), a parede superior (12) do pistão (10) incorporando, no interior do corpo deste último, um cubo tubular (13), projetando-se axialmente e provido com uma rosca interna (14), na qual é enroscada a extremidade oposta (72) do parafuso (70), o pistão (10) sendo caracterizado pelo fato de que um segundo dos referidos insertos tubulares (62) tem sua extremidade oposta fechada (62b) hermeticamente comprimida e retida entre o cubo tubular (13) e a primeira extremidade (21) da haste (20).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a extremidade oposta fechada (62b) da referida segunda inserção tubular (62) é comprimida contra pelo menos uma das referidas partes do cubo tubular (13) e primeira extremidade ( 21) da haste (20), por um elemento elástico intermediário (80), envolvendo a segunda extremidade (22) da haste (20).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a extremidade oposta fechada (62b) da referida segunda inserção tubular (62) é definida por uma parede anular de extremidade (64), apresentando uma região periférica interna em torno da primeira extremidade (21) da haste (20), o elemento elástico intermediário (80) e a região periférica interna da parede anular terminal (64) sendo assentados no interior de uma porção circunferencial rebaixada (25) fornecida na primeira extremidade ( 21) da haste (20) e do cubo tubular (13) da parede superior (12).
Arranjo de montagem, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o elemento elástico intermediário (80) compreende uma arruela elástica (81), disposta em torno da primeira extremidade (21) da haste (20) e contra a qual está assentada uma parede anular de extremidade (64) da segunda inserção tubular (62), ou em que o elemento elástico intermediário (80) assume a forma de uma mola helicoidal (82) disposta em torno da primeira extremidade (21) da haste (20) e tendo uma extremidade assentada contra a parede anular de extremidade (64) da segunda inserção tubular (62) e a outra extremidade assentada contra um anel elástico de retenção (85), encaixado em uma ranhura circunferencial (26) da haste (20).
Arranjo de montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que as extremidades adjacentes (61a, 62a) das duas inserções tubulares (61, 62) se confrontam mutuamente.