IT8519995A1 - Perfezionamenti nei motocompressori sigillati per circuiti frigoriferi - Google Patents

Description

Descrizione di un trovato avente titolo:

"PERFEZIONAMENTI NEI MOTOCOMPRESSORI SIGILLATI PER CIR-CUITI FRIGORIFERI"

R I A S S U N T O

Il perfezionamento prevede che la o le camere di aspirazione siano previste in una appendice sporgente dal e comunicante con il silenziatore.

Silenziatore ed appendice sono realizzati in materiale plastico, resistente alle condizioni dell 'ambiente di lavoro e dotato di coefficente di trasmissione termica inferiore al metallo, che costituisce la testata del compressore ed in cui sono ricavate la o le camere di compressione. Nella testata ? prevista una scanalatura in cui inserire l 'appendice del silenziatore, che viene ivi trattenuta per impegnamento di mezzi elasticamente deformabili .

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione si riferisce a dei perfezionamenti apportati ai motocompressori sigillati per circuiti frigoriferi , i quali (motocompressori ) comprendono un motore elettrico, un compressore alternativo azionato da tale motore e presentante camere e valvole di aspirazione e compressione, almeno un silenziatore situato a monte della camera di aspirazione, ed un involucro sigillato sopportante elasticamente i predetti componenti .

Nei motocompressori sigillati pi? diffusi sul mercato (vedasi ad esempio il brevetto statunitense 3864064) il gas refrigerante che ha esaurito il suo ciclo di lavoro viene ricondotto attraverso un condotto d'ingresso all 'interno dell 'inovolucro sigillato. Attraverso un condotto di presa, in cui ? posto almeno un silenziatore d'ingresso, il gas viene introdotto in almeno una camera di aspirazione presente nella testata metallica del compressore e da qui tramite una valvola di aspirazione a lamina perviene nel cilindro del compressore ove viene compresso. Il gas compresso, che ? pervenuto ad una elevata temperatura, si scarica attraverso una valvola di mandata a lamina in una camera di compressione o mandata, posta nella testata metallica e che ? contigua a quella di aspirazione. Dalla camera di compressione attraverso almeno un silenziatore d'uscita ed un condotto di mandata il gas compresso esce dall 'involucro sigillato e ritorna al ciclo di lavoro.

All 'interno dell 'involucro sigillato e prima di pervenire al cilindro del compressore, il gas refrigerante ricondotto a tale involucro perviene a contatto di superfici a temperatura elevata {del motore, della testata, del silenziatore e del condotto di mandata) per cui subisce un riscaldamento che comporta una serie di svantaggiose conseguenze, e precisamente una minore capacit? frigorifera e una minore efficienza a seguito della diminuzione del peso specifico del gas, e quindi della riduzione della massa di gas refrigerante richiamata nel cilindro del compressore ad ogni corsa d'aspirazione del relativo pistone.

Onde eliminare tali inconvenienti ? gi? stato proposto (vedere ad esempio il brevetto statunitense 4 086 032 e la domanda di brevetto europeo 73 469) di collegare il condotto d'ingresso al o ai silenziatori d'ingresso, ricorrendo a particolari giunti antivibrazioni ed evitando la libera introduzione del gas refrigerante nell 'ambiente delimitato dall 'involucro sigillato.

In queste note soluzioni la testata metallica del compressore rimane pur sempre di tipo tradizionale, presenta cio? una camera di aspirazione ed una di mandata contigue tra loro, con la conseguenza che attraverso la testata e precipuamente tra la parete che separa le due camere vi ? un intenso scambio termico da quella di compressione a quella di aspirazione, con la conseguenza che tali note soluzioni risolvono solo in parte il problema sopra indicato.

Scopo precipuo della presente invenzione ? quello di realizzare dei perfezionamenti che riducono ulteriormente il surriscaldamento del gas refrigerante che entra nel cilindro.

Altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare dei perfezionamenti che, pur riducendo ulteriormente il surriscaldamento del gas refrigerante, non contribuiscono ad aumentare la trasmissione delle vibrazioni dal motocompressore all'involucro sigillato.

Un ulteriore scopo ancora della presente invenzione ? quello di realizzare dei perfezionamenti che consentono di conseguire una ulteriore riduzione del riscaldamento, senza il ricorso a mezzi e tecniche sofisticate.

Questi scopi, oltre ad altri che meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, vengono raggiunti dai perfezionamenti dell'invenzione, i quali si caratterizzano essenzialmente per il fatto che la o le camere di aspirazione, invece che nella testata metallica del compressore, siano previste in un corpo, distinto dalla testata metallica, preferibilmente accoppiabile in modo amovibile alla stessa, realizzato in materiale sintetico a basso coefficiente di trasmissione termica, resistente agli agenti chimici del gas refrigerante e dell'olio lubrificante.

In una preferita e vantaggiosa forma di realizzazione dell'invenzione tale corpo costituisce una appendice di un silenziatore e forma corpo unico con un componente dello stesso.

Secondo un importante aspetto dell'invenzione, la testata metallica presenta una scanalatura, in cui tale appendice ? introducibile ed in corrispondenza della quale si affacciano i fori di aspirazione. Mezzi elasticamente deformabili, quali ad esempio, molle a lamina o a filo, servono a garantire la stabilit? dell'accopiamento tra testata ed appendice con associato silenziatore.

L'invenzione sar? meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo e quindi non limitativo di sue preferite forme di realizzazione. La descrizione fa riferimento all'annesso disegno, in cui:

- la figura 1 mostra in vista prospettica dal suo lato interno (cio? dal lato rivolto verso il cilindro) una convenzionale testata di un motocompressore sigillato per circuiti frigoriferi;

- la figura 2 mostra in sezione un motocompressore sigillato realizzato secondo gli insegnamenti dell'invenzione;

- la figura 3 mostra una vista parziale secondo la traccia III-III;

- La figura 4 mostra in vista prospettica un tipo di molla che serve ad accoppiare il silenziatore e la camera di aspirazione alla testata del compressore; - la figura 5 mostra in scala ingrandita una sezione secondo la traccia V-V della figura 3;

- La figura 6 mostra una vista prospettica di una diversa forma di realizzazione dell 'invenzione;

- La figura 7 mostra in vista prospettica parziale una vista nel senso della freccia VII della figura 6 dopo accoppiamento del silenziatore alla testata;

- le figure 8, 9 e 10 mostrano in sezione tre diversi soluzioni per alimentare al silenziatore il gas refrigerante ritornante dal ciclo di lavoro

Con riferimento alla figura 1, in essa ? riprodotta una convenzionale testata 1 di un motocompressore sigillato. La testata in questione e necessariamente metallica in quanto deve resistere alla pressione del gas refrigerante che esce dal cilindro. La testata presenta una camera di aspirazione 2 circondata su tre lati da una camera di compressione 3. La camera di aspirazione 2 riceve il gas refrigerante ritornante dal ciclo di lavoro attraverso un silenziatore d'ingresso, non riprodotto. La testata ? accoppiata al cilindro del compressore interponendo una piastra forata e le opportune valvole di aspirazione e di compressione.

Nella piastra sono ricavati fori che mettono in comunicazione la camera 2 con il silenziatore di ingresso e il cilindro e la camera 3 con il silenziatore di uscita e il cilindro.

Le due camere, oltre ad essere nella stessa testata 1, sono contigue e separate lateralmente da una parete interna 6. Poich? il gas refrigerante, che percorre la camera di compressione 3, si trova ad alta temperatura, ne consegue che il gas refrigerante, che percorre la camera d'aspirazione 2 e che entra a temperatura sensibilmente pi? bassa, viene indebitamente riscaldato con le conseguenze inzialmente precisate.

Onde evitare tali conseguenze, l'invenzione prevede le soluzioni, riprodotte nelle figure da 2 a 10 e che saranno qui di seguito descritte.

Una di tali soluzioni ? visibile nelle figure da 2 a 5; con riferimento a tali figure, con 10 ? indicato l'involucro sigillato in cui ? elasticamente sospeso o appoggiato il motocompressore 11.

Il motocompressore comprende un convenzionale motore elettrico 12 ed un compressore alternativo 13. Il motore comprende uno statore 14, un rotore 15 ed un albero a manovella 16 direttamente collegato al rotore. Il compressore 13 comprende una testata metallica 17 aderente ad una piastra forata 18, a cui in modo convenzionale sono accoppiate sulle facce opposte le valvole di aspirazione 19 e mandata 19 bis in coincidenza con i fori della piastra 18. L'assieme di testata 17, piastra 18 e valvole 19, 19 bis, ? applicato e vincolato all'estremit? del cilindro 20, in cui scorre il pistone 21 che ? collegato alla parte eccentrica dell'albero a manovella 16 tramite una biella 22.

La testata metallica 17 contiene la sola camera di compressione 23 ed una scanalatura o rientranza 24 in luogo della camera di aspirazione 2 della convenzionale testata 1 della figura 1. Questa scanalatura 24 presenta due lati rettilinei paralleli ed estremit? arrotondata. In corrispondenza di ciascuno di tali lati rettilinei e per un tratto degli stessi, ? previsto un sottosquadro 25 che inizia con un allargamento d'invito (in 26) verso il lato d'ingresso della scanalatura.

Questa scanalatura che, come si vede dalla figura 2, ? delimitata verso il cilindro 20 dalla piastra 18, accoglie almeno in parte un corpo in plastica cavo 27 infilato in essa attraverso il lato d'ingresso della stessa. Nella sua parte terminale, interna alla scanalatura 24, il corpo 27 ? aperto lateralmente, in 28, verso il cilindro 20, in coincidenza con alcuni dei fori 30 della piastra 18 e della valvola di aspirazione presente nella lamina 19.

Il corpo 27 ? premuto contro la piastra 19 e nel contempo vincolato in sito da una molla a lamina 31, il cui dettaglio ? visibile nella figura 4. Questa molla presenta un tratto centrale allungato 32 con estremit? arcuate 33. Nel centro di tale tratto ? presente una apertura rettangolare 34 a mezzo della quale la molla viene infilata su un corrispondente nasello 38 presente sul corpo 27, sul lato di questi opposto alle aperture 28. A mezza via la molla 31 possiede lateralmente due identiche alette 35 presentanti intagli 36 che permettono alle estremit? di tali alette di essere piegate fuori dal piano della parte mediana 32, come mostra la figura 4.

Il dimensionamento della molla 31 ? tale che le sue alette 35 pervengano nei sottosquadri 25 della testata 17 quando il corpo 27 viene infilato nella scanalatura 24. Tali alette si inflettono durante l'infilamento del corpo 27, impediscono una involontaria estrazione del corpo stesso dalla scanalatura 25 mordendo nel materiale della tesata e fanno si che le estremit? arcuate 33 della molla 31 premano sul corpo 27 applicandolo con adeguata forza contro la piastra forata 18.

Il corpo cavo 27 costituisce una appendice o prolungamento di un silenziatore 40 di forma scatolare, con cui comunica. Il corpo cavo 27 forma il corpo unico con il silenziatore o con una parte di esso qualora il silenziatore sia formato da pi? pezzi, ad esempio da due: uno a forma di scatola, l'altro a coperchio.

Il silenziatore pu? prevedere al suo interno pi? camere intercollegate (vedere figura 2) separate da setti forati 50.

Nell'esempio che si sta descrivendo, il silenziatore presenta inferiormente un prolungamento cilindrico 51 aperto in basso, ove ? applicato un tappo 52 in materiale elasticamente deformabile, il cui contorno scanalato 53 ? calzato sul bordo del prolungamento 51. Il tappo presenta un foro centrale 54 dal quale si diramano radialmente fessure 55 verso il contorno scanalato 53. In tale foro, penetra, deformando conicamente la parte centrale fessurata del tappo (vedi figura 2), l'estremit? di un tubo 60, il cui diametro ? superiore a quello che ha il foro 54 prima dell'accoppiamento di tale tubo.

Questo tubo attraversa l'involucro 10 (a cui ? saldato) e fornisce il gas refrigerante, che ha compiuto il ciclo di lavoro e che deve essere compresso nel compressore 13. Le vibrazioni del motocompressore non vengono cos? trasmesse all'involucro sigillato in cui il moto compressore ? disposto.

Il gas refrigerante entra nel silenziatore 40 attraverso il tubo 60, si porta poi nell'appendice cava 27 e perviene attraverso i fori 28, 30 e la valvola di aspirazione 19, nel cilindro 20 ove viene compresso. Il gas refrigerante compresso si porta nella camera di compressione 23 attraverso la valvola di mandata 19 bis, e altri fori della piastra 18. Da questa camera 23 il gas compresso passa poi al ciclo di lavoro attraverso condotti e silenziatori d'uscita, non riprodotti.

Il corpo 27 ed il silenziatore d'ingresso sono in materiale plastico a bassa conducibilit? termica e resistente alle condizioni di lavoro. Ad esempio pu? essere ottenuto con materiale termoplastico, caricato ed ottenuto per stampaggio a iniezione.

Con questa soluzione viene sostanzialmente ridotto il passaggio di calore dalla camera di compressione 23 {presente nella testata metallica 17) a quella di aspirazione rappresentata dalla cavit? A del corpo 27. Tale cavit?, infatti, non ? delimitata da pareti metalliche buone conduttrici di calore attraverso le quali il calore del gas refrigerante compresso possa facilmente accedere, riscaldandolo, al gas refrigerante che ritorna dal ciclo di lavoro.

Nelle figure 6,7 ? riprodotta una variante. In tali figure per indicare parti eguali o corrispendenti a quelle delle figure da 2 a 5 sono stati utilizzati gli stessi riferimenti associati per? alla lettera "X". Nella variante il corpo cavo in plastica 27X che comprende la camera di aspirazione, costituisce sempre un prolungamento del silenziatore d'ingresso 40X.

Tale corpo ? inserito nella scanalatura 24X della testata metallica 17X, ma sporge all'esterno di questa, come mostra la figura 7. Su tale lato sporgente preme una molla a filo 70 avente una conformazione ad U aperto e vincolata per le estremit? alla testata 17X tramite viti 71 e che si impegna in una scanalatura 100 ricavata nel corpo cavo di plastica 27X.

Anche qui la camera di aspirazione presente nel corpo 27X ? efficacemente termoisolata dalla testata metallica 17X.

Le figure 8, 9 e 10 mostrano tre diversi modi per alimentare al silenziatore d'ingresso il gas refrigerante che ritorna dal ciclo di lavoro. In queste figure per indicare parti eguali o corrispondenti a quelle gi? descritte nelle figura da 2 a 5, sono stati usati gli stessi riferimenti rispettivamente associati alle lettere Y, Z e W.

Nella figura 8, il tubo 60Y di ritorno del gas refrigerante termina in corrispondenza di un foro dell'involucro sigillato 10Y a cui ? saldato.

Con una sua estremit? scanalata 81 un soffietto elastico 80 ? vincolato al contorno di un foro 82 presente su una parete laterale del silenziatore 40Y che presenta l'appendice 27Y che definisce la camera di aspirazione. Il soffietto 80 preme con l'altra sua estremit? sul lato interno dell'involucro 10Y in una zona circondante lo sbocco del tubo di ritorno 60Y. In questo modo le oscillazioni vibrazioni del motocompressore non vengono trasmesse al circuito frigorifero attraverso il tubo 60Y ed inoltre ? assicurata la continuit? di flusso tra il tubo 60Y ed il silenziatore 40Y.

La figura 9 mostra una diversa conformazione del soffietto elastico 80Z con cui viene stabilita la continuit? di flusso tra il tubo di ritorno 60Z ed il silenziatore 40Z. La conformazione ? quella di una successione a gradini di tronco di cono.

La figura 10 mostra un tubo di ritorno 60W, che attraversa l'involucro sigillato 10W (a cui ? saldato) e che ? piegato verso l'alto alla sua estremit? interna. Il tratto piegato del tubo si estende al disopra del massimo livello H che il lubrificante L assume nell'involucro 10W.

Il silenziatore 40W ? inferiormente aperto e pesca per una certa profondit? nel lubrificante L. Il tratto piegato del tubo 60W penetra nel silenziatore. Per compensare le pressioni un foro 90 pu? essere previsto nella parete del silenziatore al disopra del livello H

R I V E N D I C A Z I O N I

1.- Perfezionamenti ai motocompressori sigillati per circuiti frigoriferi, i quali (motocompressori ) comprendono: un motore elettrico; un compressore alternativo azionato da tale motore e presentante una testata metallica e camere e valvole di aspirazione e compres sione; almeno un silenziatore d'ingresso situato a monte della o delle camere di aspirazione, ed un involucro sigillato sopportante elasticamente i predetti componenti , caratterizzati dal fatto che, mentre la o le camere di compressione (23, 23X) sono previste nella testata metallica (17, 17X, 17 W ) quella o quelle di aspirazione (A) lo sono in un corpo (27, 27X, 27Y, 27Z, 2 7 W ) distinto realizzato in materiale sintetico a basso coefficiente di trasmissione termica, resistente agli agenti chimici del gas refrigerante e dell 'olio lubrificanti.

2.- Perfezionamenti secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto che il corpo (27, 27X, 27Y, 272, 27W} costituisce una appendice del silenziatore d'ingresso (40, 40X, 40Y, 40Z, 40W) e forma corpo unico con esso o con una parte di esso.

3.- Perfezionamenti secondo la rivendicazione 2, caratterizzati dal fatto che la testata metallica (17, 17X, 17W) presenta una scanalatura (24, 24X), in cui ? introducibi1e, 1'appendice (27, 27X, 27Y, 27Z, 27W) ed in corrispondenza della quale si affacciano i fori di aspirazione.

4.- Perfezionamenti secondo la rivendicazione 3, caratterizzati dal fatto che all'appendice (27, 27Y, 27Z, 27W) ? associata una molla a lamina (31), la scanalatura (24,24X) presenta sottosquadri (25,26), e tale molla contrasta tra i sottosquadri e l'appendice cos? da trattenere e premere in sito quest'ultima.

5.- Perfezionamenti secondo la rivendicazione 3, caratterizzati dal fatto che l'appendice (27X), introdotta nella scanalatura (24), sporge oltre la faccia terminale della testata metallica (17) e su tale parte sporgente preme una molla (70) associata alla testata (17X).

6.- Perfezionamenti secondo una o pi? delle rivendi

Claims (1)

1. cazioni precedenti caratterizzati dal fatto che il silenziatore (40) ? inferiormente chiuso da un tappo elastico (52) forato attraverso il quale, nel silenziatore(40) , penetra l 'estremit? di un tubo (60) di ritorno del gas refrigerante, tubo che ? solidale all 'involucro sigilato (10) .

   7.- perfezionamenti secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzati dal fatto che il silenziatore (40V, 40Z) comunica con un tubo di ritornc (40Y,40Z) solidale all 'involucro (10Y, 10Z) tramite ur soffietto elastico (80, 80Z) .

   8.- Perfezionamenti secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzati dal fatto che l 'estremit? inferiore aperta del silenziatore (40W) pesca nel lubrificante (L), e nel silenziatore, al disopra del livello (H) del lubrificante (L), sbocca un tubo di ritorno (60W) del gas refrigerante.