ITTO20010113A1

ITTO20010113A1 - Compressore ermetico in particolare per ridurre il rumore generato durante il funzionamento.

Info

Publication number: ITTO20010113A1
Application number: IT2001TO000113A
Authority: IT
Inventors: Seung-Don Seo
Original assignee: Samsung Kwangju Electronics Co
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-09
Also published as: JP3706546B2; US20020051716A1; CN1172088C; BR0101541B1; ITTO20010113A0; US6494690B2; CN1337527A; BR0101541A; JP2002054573A

Description

DESCRIZIONE

del Brevetto per Invenzione Industriale

SFONDO DELL'INVENZIONE

1. Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un compressore ermetico e, più particolarmente, ad un compressore ermetico avente una struttura migliorata per ridurre il rumore generato durante il funzionamento del compressore.

2. Descrizione della tecnica relativa Generalmente, come mostrato nella Fig. 1, un compressore ermetico comprende un involucro sigillato 1, una porzione elettrica di comando 10 formata nell'involucro 1 e una porzione di compressione 20. La porzione elettrica di comando 10 genera una forza motrice che crea un movimento lineare alternativo per comprimere il refrigerante nella porzione di compressione 20. La porzione elettrica di comando 10 comprende un rotore 11 ed uno statore 12.

L'involucro 1 comprende un guscio inferiore la ed un guscio superiore lb. Un albero rotante 14, avente una porzione eccentrica 13, è collegato per forzamento sul rotore 11. La porzione di compressione 20 comprende un cilindro 21 avente una luce di aspirazione 21a e una luce di scarico 21b, un pistone 22 che si sposta linearmente con moto alternativo all'interno del cilindro 21 e una biella di collegamento 23 disposta fra il pistone 22 e la porzione eccentrica 13 dell'albero rotante 14. Quando l'albero rotante 14 ruota insieme con il rotore 11, il pistone 22 si sposta con moto alternativo all'interno del cilindro 21. Il movimento del pistone 22 fa in modo che il refrigerante venga ri-petutamente aspirato e scaricato attraverso la luce di aspirazione 21a e la luce di scarico 21b.

Un compressore avente la struttura suddetta viene normalmente impiegato in frigoriferi domestici, e la loro qualità dipende principalmente dai seguenti due fattori: l'efficienza di compressione; e quanto è silenzioso il compressore durante il funzionamento. Più specificamente, quando il compressore è in funzione, vari livelli di risonanza della cavità vengono generati a causa della temperatura e della pressione nell'involucro 1. Quando la risonanza della cavità è uguale alla frequenza di risonanza dell'involucro 1, essa genera suoni sgradevoli, e il compressore vibra fortemente. È evidente che tale vibrazione e rumore provenienti dal compressore influenzano la qualità del frigorifero. Il rumore più forte viene prodotto dalla porzione superiore del guscio superiore lb, che produce suoni più alti, metallici, vibranti nel campo ad alta frequenza da 3100 Hz a 3300 Hz. È il rumore in questo campo di frequenza che deve venire controllato in modo particolare.

Poiché la risonanza, che è la fonte principale del rumore, viene generata in vari campi di frequenza, è difficile progettare un compressore che possa impedire il rumore su un ampio campo, che si estende dal campo della risonanza della cavità fino al campo della frequenza di risonanza. Recentemente, è stato suggerito di variare lo spessore dell'involucro 1 per variare la risonanza della cavità dal campo di frequenza dì risonanza. Il suggerimento, tuttavia, comporta problemi, come il progetto difficile e complesso del compressore e un involucro 1 più spesso.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione è stata sviluppata per superare il problemi summenzionati della tecnica relativa. Per conseguenza, uno scopo della presente invenzione consiste nel fornire un compressore ermetico avente una struttura migliorata per ridurre il rumore che viene generato durante il funzionamento del compressore.

Lo scopo precedente viene ottenuto fornendo un compressore ermetico comprendente una porzione elettrica di comando, una porzione di compressione ed un involucro. La porzione elettrica di comando ha un rotore ed uno statore e genera una forza motrice per comprimere un refrigerante nella porzione di compressione. L'involucro racchiude la porzione elettrica di comando e la porzione di compressione. Il compressore comprende inoltre una porzione lavorata formata sulla porzione superiore dell'involucro. La porzione lavorata viene lavorata in modo da avere una forma circolare o poligonale quanto osservata dalla parte frontale. La porzione lavorata aumenta la rigidità dell'involucro, riducendo così la quantità di rumore che viene generato dalla porzione elettrica di comando e dalla porzione di compressione durante il funzionamento del compressore.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Gli scopi ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione diventeranno più evidenti dopo lettura della seguente descrizione dettagliata in congiunzione con i disegni, in cui:

la Fig. 1 è una vista in sezione parziale che mostra schematicamente un compressore ermetico generico;

la Fig. 2 è una vista in sezione parziale che mostra schematicamente un compressore ermetico secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione; »

la Fig. 3 è una vista prospettica schematica del guscio superiore della Fig. 2;

la Fig. 4 è una vista in sezione trasversale presa generalmente lungo la linea I-I della Fig. 3;

la Fig. 5 è un grafico per mostrare il confronto fra un compressore ermetico generico e il compressore ermetico della presente invenzione;

la Fig. 6 è una vista prospettica che mostra schematicamente il guscio superiore di un compressore secondo la seconda forma di realizzazione preferita della presente invenzione;

la Fig. 7 è una tabella per mostrare il confronto dell'effetto di riduzione del rumore fra un compressore ermetico generico ed il compressore ermetico secondo la seconda forma di realizzazione preferita della presente invenzione; e

la Fig. 8 è una vista prospettica mostrante il guscio superiore di un compressore secondo la terza forma di realizzazione preferita della presente invenzione .

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELIA FORMA DI REALIZZAZIO-NE PREFERITA

Un compressore ermetico secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione verrà descritto più detta »gliatamente con riferimento ai disegni allegati.

Facendo riferimento alla Fig. 2, il compressore ermetico della presente invenzione comprende una porzione elettrica di comando 20 avente un rotore 21 ed uno statore 23, una porzione di compressione 30 per comprimere refrigerante e un involucro 40 per circondare e coprire la porzione elettrica di comando 20 e la porzione di compressione 30. La porzione elettrica di comando 20 genera una forza motrice, che comprime il refrigerante nella porzione di compressione 30.

Un albero rotante 25 è collegato per forzamento sulla porzione intermedia del rotore 21 e ruota insieme al rotore 21. La porzione di compressione 30 comprende un cilindro 31 avente una luce di aspirazione 31a e una luce di scarico 31b, e un pistone 33 che si sposta linearmente con moto alternativo all'interno del cilindro 31. Il pistone 33 è collegato ad una porzione eccentrica 27 dell'albero rotante 25 mediante una biella di collegamento 35.

L'involucro 40 comprende un guscio inferiore 41 ed un guscio superiore 43. Il guscio superiore 43 è collegato alla porzione superiore del guscio inferiore 41. I gusci inferiore e superiore 41 e 43 hanno una forma predeterminata, come quella di una semisfera, e sono normalmente collegati l'uno all'altro in modo simmetrico. Il guscio superiore 43 comprende una porzione laterale 43a di forma cilìndrica, una porzione tondeggiante 43b che si estende verso l'alto dalla porzione laterale 43a e una porzione superiore 43c che ha una forma planare. La porzione tondeggiante 43b ha un raggio di curvatura (r) predeterminato ed è rispettivamente collegato con le porzioni laterale e superiore 43a e 43c.

Il guscio superiore 43 comprende una porzione lavorata 45 per aumentare la rigidità del guscio superiore 43 e, in particolare, la rigidità della porzione superiore 43c. La porzione lavorata 45 è lavorata a sbalzo nel o dal guscio superiore 43 fino ad una profondità predeterminata. Come mostrato nella Fig. 3, è preferibile che la porzione lavorata 45 comprenda una pluralità di sporgenze a forma di mezzaluna. L'effetto di riduzione del rumore ottenuto dalle sporgenze a forma di mezzaluna è stato dimostrato mediante numerosi esperimenti, e verrà descritto in seguito. È inoltre preferibile che le sporgenze della porzione lavorata 45 siano rigonfiate ad una profondità nel campo da 5 mm a 15 mm. Inoltre, l'effetto di rumore massimo viene ottenuto nel campo di profondità della sporgenza di approssimativamente 7 mm - 7,5 mm.

Più specìficamente, abbassando la superficie esterna del guscio superiore 43 ad una profondità predeterminata, la porzione sporgente 45 sporge dalla superficie interna del guscio superiore 43.

La porzione lavorata 45 può anche venire formata mediante sollevamento della superficie interna del guscio superiore 43 verso l'alto fino ad una altezza predeterminata. In alternativa, la porzione lavorata 45 può essere formata da una pluralità di rigonfiamenti che si sollevano e abbassano dal guscio superiore 43.

Inoltre, come mostrato nella Fig. 4, le sporgenze della porzione lavorata 45 sono formate simmetricamente attorno all'albero rotante 25, e inoltre con distribuzione uniforme nella direzione di rotazione dell'albero rotante 25.

A scopo di ulteriore esempio, come mostrato nella Fig. 4, il guscio superiore 43 ha un diametro di 1, come valore di riferimento, in corrispondenza della porzione laterale 43a. È preferibile che le sporgenze siano formate entro un campo di distanza di 0,62-0,65. Per esempio, se il diametro del guscio superiore 43 in corrispondenza della porzione laterale 43a è di approssimativamente 157 mm, la distanza fra l'estremità di una sporgenza e l'estremità di una sporgenza opposta a quella sporgenza attraverso l'albero rotante 25, diventa 100 non. Quindi, in considerazione della dimensione disponibile dei compressori sul mercato, è preferibile che le sporgenze della porzione lavorata 45 siano formate entro un diametro di 50 mm attorno all'albero rotante 25.

Secondo un aspetto della presente invenzione, come mostrato nelle Fi:;-. 6 e 8, è preferibile che la porzione lavorata 45 comprende una pluralità dì porzioni sagomate circolari o poligonali, quando osservante da una vista frontale, in certi modelli.

L'effetto di riduzione del rumore del compressore ermetico della presente invenzione verrà descritto in seguito rispetto ad un compressore ermetico convenzionale.

La Fig. 5 è un grafico che illustra le riduzioni del rumore ottenute rispettivamente da un compressore ermetico convenzionale (Campione A) e dal compressore ermetico della presente invenzione (Campione B). Il compressore ermetico convenzionale (Campione A) non ha alcuna porzione lavorata 45 formata sulla superficie * superiore, mentre il compressore ermetico secondo la presente invenzione (Campione B) le presenta. In seguito, la Tabella 1 mostra dati riguardanti il livello di rumore nel campo ad alta frequenza che viene generato dalla superficie superiore del guscio superiore 43.

[Tabella 1]

Come indicato dalla Tabella 1 precedente e dal grafico della Fig. 5, il livello di rumore proveniente dal compressore che ha la porzione lavorata 45 formata sulla porzione superiore 43c è sostanzialmente inferiore rispetto al livello di rumore proveniente dal compressore convenzionale che non ha la porzione lavorata 45. È anche evidente che viene grandemente ridotto il livello di rumore nel campo ad alta frequenza da 3100 Hz a 3300 Hz.

Come mostrato nella Fig. 7, anche il compressore secondo la seconda forma di realizzazione preferita della presente invenzione presenta un effetto di riduzione del rumore, registrando un livello di rumore approssimativamente inferiore a 2 dB, che è minore del livello di rumore del compressore convenzionale.

Questo risultato evidente è dovuto all'aumento di rigidità della porzione superiore 43c del guscio superiore 43 per effetto della porzione lavorata 45 che è formata nella porzione superiore 43c del guscio superiore 43. La porzione lavorata 45 riduce il rapporto di planarità della porzione superiore 43c. Più specificamente, per effetto della presenza della porzione lavorata 45, viene aumentata la rigidità della porzione superiore 43c, che è meno rigida rispetto, rispettivamente, alle porzioni laterale e tondeggiante 43a e 43b. Per conseguenza, il rumore generato dall'involucro 40 viene controllato, poiché si impedisce che il rumore generato dalla porzione interna dell'involucro 43 venga amplificato o focalizzato sulla porzione superiore 43c.

Inoltre, riducendo il rumore nel campo ad alta frequenza, viene anche controllata la riduzione del rumore nel campo a bassa frequenza di 570 Hz, che è il livello principale al quale si verifica risonanza della cavità. Come suddescritto, la riduzione del rumore nel campo a bassa frequenza nonché nel campo ad alta frequenza, riduce grandemente il ru-more proveniente da compressori usati in applicazioni domestiche quali frigoriferi e condizionatori d'aria o simili.

Inoltre, come indicato nella Tabella 1 e nel grafico delle Fig. 5 e 7, il compressore della presente invenzione ha rumore ridotto, e anche il gra-do di diffusione del rumore viene ridotto, mentre viene migliorata la CPK. Per conseguenza, può venire ridotta la valutazione globale di errore del compressore come prodotto finale.

Inoltre, poiché il livello di rumore viene diminuito, viene diminuita anche la vibrazione dell'involucro 40.

Sebbene nella forma di realizzazione preferita dell'invenzione la porzione lavorata 45 che è rigonfiata sul guscio superiore 43 sia a forma di mezzaluna, si comprenderà chiaramente che la forma a mezzaluna è una delle varie forme per la porzione lavorata. Quindi, la porzione lavorata 45 formata sul guscio superiore 43 può avere varie forme, tutte le quali porteranno allo stesso effetto delle sporgenze a forma di mezzaluna.

Come suddescritto, nel compressore ermetico della presente invenzione, mediante il rigonfiamento della porzione lavorata 45 nella porzione supe-riore 43c del guscio superiore 43, si può ridurre il rumore anormale, in particolare il rumore ad alta frequenza generato dalla porzione superiore del guscio superiore 43. Come risultato, viene diminuito il grado di diffusione del rumore, mentre viene migliorato il CPK, e l'errore del compressore eli-minato o minimizzato.

Inoltre, poiché viene ridotto il rumore nel campo a bassa ed alta frequenza, viene migliorata la qualità del compressore per applicazioni domestiche, come frigoriferi, condizionatori d'aria o sìmili .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Compressore ermetico, comprendente: una porzione elettrica di comando avente un rotore ed uno statore; una porzione di compressione per comprimere un refrigerante, la porzione di compressione essendo comandata da una forza motrice proveniente dalla porzione elettrica di comando; un involucro per racchiudere la porzione elettrica di comando e la porzione di compressione, l'involucro avendo almeno una porzione lavorata che è lavorata in modo da avere una superficie deformata.
2. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui l'involucro comprende: un guscio inferiore; un guscio superiore collegato all'estremità superiore del guscio inferiore, il guscio superiore avendo una porzione laterale di forma cilindrica, una porzione superiore .di forma planare e una porzione tondeggiante, la porzione tondeggiante avendo un raggio di curvatura predeterminato ed essendo collegata fra le porzioni laterale e superiore; e la porzione lavorata essendo formata sulla porzione superiore del guscio superiore.
3. Compressore secondo la rivendicazione 2, in cui la porzione lavorata è ricavata dalla porzione superiore dell'involucro per formare una depressione di una profondità predeterminata in un certo modello, la porzione lavorata aumentando la rigidità dell'involucro e riducendo così il livello di rumore generato dalla porzione elettrica di comando e dalla porzione di compressione durante il funzionamento del compressore.
4. Compressore secondo la rivendicazione 3, in cui la profondità del rigonfiamento varia da approssimativamente 5 mm a 15 mm.
5. Compressore secondo la rivendicazione 3, in cui la profondità del rigonfiamento varia da approssimativamente 7 mm a 7,5 mm.
6. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione lavorata comprende una pluralità di sporgenze formate attorno ad un albero rotante del rotore in modo simmetrico.
7. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione lavorata comprende una pluralità di sporgenze formate attorno ad un albero rotante del rotore nella direzione di rotazione del rotore.
8. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione lavorata comprende una coppia di sporgenze a mezzaluna formate attorno all'albero rotante del rotore in modo simmetrico.
9. Compressore secondo la rivendicazione 2, in cui la porzione lavorata è formata in un campo di diametro di approssimativamente 0,62-0,65, purché il diametro della porzione laterale sia 1 come valore di riferimento.
10. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione lavorata è formata entro un raggio di approssimativamente 50 mm dall'albero rotante del rotore.
11. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione lavorata è lavorata in modo da avere forma circolare o poligonale quando osservata frontalmente.
12. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione lavorata comprende una pluralità di porzioni di forma circolare o poligonale formate in un certo modello quando osservate frontalmente.