BR102017013190A2

BR102017013190A2 - estrutura para montagem de válvula tipo palheta

Info

Publication number: BR102017013190A2
Application number: BR102017013190-4A
Authority: BR
Inventors: Evandro Luiz Lange Pereira
Original assignee: Whirlpool S.A.
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2019-01-15
Also published as: US20180363803A1; CN109139422A; EP3418612A1; JP2019002399A

Abstract

a presente invenção pertence ao campo tecnológico de arranjos para montagem de válvulas em compressores de deslocamento positivo. problema a ser resolvido: atualmente, a manutenção do estado inicial normalmente aberto de uma válvula tipo palheta é de difícil obtenção. ou a própria válvula precisa estar pré-tencionada ou sua estrutura de montagem precisa conter um espaçador vertical. resolução do problema: é revelada uma estrutura para montagem de válvula tipo palheta que compreende pelo menos um plano de assentamento e pelo menos um plano de vedação, sendo que ambos são angularmente desalinhados entre si, ou seja, o plano de assentamento é definido em um primeiro ângulo a e o plano de vedação é definido em um segundo ângulo.

Description

“ESTRUTURA PARA MONTAGEM DE VÁLVULA TIPO PALHETA”

Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a uma estrutura para montagem de válvula tipo palheta em compressor de deslocamento positivo e, mais particularmente, uma estrutura que compreende uma base para o assentamento e/ou fixação da extremidade estática de uma válvula tipo palheta. O objetivo geral da invenção em questão consiste em apresentar um meio simplificado capaz de determinar o estado inicial da válvula tipo palheta.

Fundamentos da Invenção [0002] Como é do conhecimento dos técnicos versados no assunto, compressores de deslocamento positivo, também conhecidos como compressores alternativos, normalmente incluem um sistema de compressão de fluidos que inclui um mecanismo de controle da sucção e descarga do fluido de trabalho. Em linhas gerais, tal mecanismo de controle é fundamentalmente composto por pelo menos uma válvula de sucção e por pelo menos uma válvula de descarga, as quais são hábeis de obstruir/desobstruir os orifícios pelos quais o fluido de trabalho entra ou sai do cilindro de compressão.

[0003] Eventualmente, válvulas de sucção ou válvulas de descarga podem também ser aplicadas, de modo a desempenhar função análogo ou equivalente, em outros componentes ou mecanismos que integram um compressor de deslocamento positivo. São conhecidas, por exemplo, soluções técnicas nas quais válvulas de sucção ou válvulas de descarga podem ser utilizadas em filtros acústicos que integram o compressor de deslocamento positivo.

[0004] Embora sejam conhecidos diferentes tipos de válvulas que podem ser utilizadas em compressores de deslocamento positivo, é de especial interesse, de acordo o núcleo da invenção em questão, observar as válvulas tipo palheta. De forma resumida, uma válvula tipo palheta é aquela formada por uma lâmina metálica flexível. Em linhas gerais, uma válvula tipo palheta compreende uma extremidade fundamentalmente estática, hábil de ser fixamente assentada e/ou fixada em uma estrutura do compressor, e uma extremidade dinâmica, hábil de obstruir/desobstruir um ou mais orifícios pelos quais flui o fluido de trabalho.

Petição 870170042028, de 19/06/2017, pág. 9/21 / 7 [0005] Válvulas tipo palheta, especialmente aquelas utilizadas como válvulas de sucção ou válvulas de descarga em compressores de deslocamento positivo, são amplamente conhecidas pelos técnicos versados no assunto. Inclusive, uma infinidade de modelos, normalmente variáveis no aspecto geométrico, de válvulas tipo palheta são pertencentes ao atual estado da técnica.

[0006] Na grande maioria das aplicações de válvulas tipo palheta em compressores de deslocamento positivo é comum que o estado inicial da referida válvula, em relação ao seu orifício de trabalho, seja normalmente fechado, ou seja, é comum que na ausência de fatores e estímulos a válvula seja montada, em uma estrutura qualquer, de modo a manter o seu orifício de trabalho vedado/obstruído.

[0007] A figura 1A ilustra, de forma esquemática e simplificada, uma situação trivial na qual uma válvula tipo palheta B possui estado inicial, em relação ao orifício C, normalmente fechado. Nesta exemplificação a válvula tipo palheta B encontra-se fixada em uma estrutura A, sendo que sua extremidade estática B1 encontra-se fixada em um plano A1 da estrutura A por meio de um elemento de fixação transpassante C, e sua extremidade dinâmica B2 encontra-se assentada sobre o orifício C, em um plano A2 da estrutura A. Observa-se que os planos A1 e A2 da estrutura A são horizontalmente equivalentes, ou seja, encontram-se definidos em um mesmo nível horizontal.

[0008] Também como é do conhecimento dos técnicos versados no assunto, sabe-se que determinadas aplicações podem ser beneficiadas caso uma válvula tipo palheta tenha seu estado inicial normalmente aberto. Cita-se, por exemplo, casos em que se deseja manter uma válvula de sucção aberta no momento de partida do compressor de deslocamento positivo com o objetivo de diminuir o torque de partida do motor do compressor.

[0009] Em linhas gerais, são conhecidas duas possibilidades construtivas de se obter uma válvula tipo palheta em estado inicial aberto. Tais possibilidades construtivas são ilustradas, de forma esquemática e simplificada, nas figuras 1B e 1C. [0010] A possibilidade construtiva ilustrada na figura 1B envolve uma estrutura A tradicional e uma válvula tipo palheta B pré-tensionada. A referida válvula tipo

Petição 870170042028, de 19/06/2017, pág. 10/21 / 7 palheta B pré-tensionada, normalmente obtida por meio de processo de estampagem mecânica, é deformada de modo a apresentar um desnível entre a extremidade estática B1 e a extremidade dinâmica B2. Desta forma, embora a extremidade estática B1 da válvula tipo palheta B pré-tensionada seja fixada de forma coplanar ao plano A1 da estrutura A, sua extremidade dinâmica B2 fica naturalmente espaçada em relação ao orifício C e ao plano A2 da estrutura A. Observa-se que os planos A1 e A2 da estrutura A são horizontalmente equivalentes, ou seja, encontram-se definidos em um mesmo nível horizontal. Ou seja, uma válvula tipo palheta pode atuar com estado inicial normalmente aberto caso a mesma seja fabricada de forma pré-tensionada. Todavia, esta possibilidade construtiva normalmente, por ser baseada em deformação plástica, tendem a diminuir a vida útil da válvula, sobretudo, no ponto de pré-tensão B3 definido por golpe de prensa hidráulica.

[0011] Demais exemplos da possibilidade construtiva ilustrada na figura 1B podem ser verificados no documento patentário WO2015113127.

[0012] A possibilidade construtiva ilustrada na figura 1C envolve uma válvula tipo palheta B tradicional e uma estrutura A modificada, a qual compreende uma projeção A3 entre aos planos A1 e A2. Observa-se, portanto, que os planos A1 e A2 da estrutura A são horizontalmente equivalentes entre si, sendo a projeção A3 existente em um plano elevado, porém, coplanar aos planos A1 e A2. Desta forma, embora toda a extensão da válvula tipo palheta B fique coplanarmente disposta em relação à estrutura A, sua extremidade dinâmica B2 fica naturalmente espaçada em relação ao orifício C e ao plano A2 da estrutura A. Ou seja, uma válvula tipo palheta pode atuar com estado inicial normalmente aberto caso a estrutura na qual a mesma é montada (normalmente, mas não obrigatoriamente, uma placa-válvula metálica) contenha um espaçador vertical. Todavia, esta possibilidade construtiva apresenta severos problemas de vedação.

[0013] Demais exemplos da possibilidade construtiva ilustrada na figura 1C podem ser verificados no documento patentário WO2005033510.

[0014] É então com base no cenário ora narrado que surge a presente invenção.

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Objetivos da invenção [0015] Assim, é o objetivo fundamental da invenção em questão apresentar uma estrutura para montagem de válvula tipo palheta em compressor de deslocamento positivo capaz de manter uma válvula tipo palheta em estado inicial normalmente aberto, sem a necessidade de realizar deformações na válvula, e de forma simplificada no que diz respeito ao seu processo de fabricação.

[0016] É ainda um dos objetivos da invenção em questão revelar um núcleo inventivo cuja possibilidade de aplicação se estenda para toda e qualquer estrutura para montagem de válvula tipo palheta em compressor de deslocamento positivo.

[0017] Mais particularmente, é um dos objetivos da invenção em questão revelar um núcleo inventivo cuja possibilidade de aplicação alcance estruturas poliméricas para montagem de válvula tipo palheta em compressor de deslocamento positivo, como, por exemplo, as paredes poliméricas internas de um filtro acústico utilizado em compressores de deslocamento positivo.

Sumário da Invenção [0018] Os objetivos acima resumidos são integralmente alcançados por meio da estrutura para montagem de válvula tipo palheta, a qual compreende pelo menos um plano de assentamento (para a extremidade estática de uma válvula tipo palheta) e pelo menos um plano de vedação (para a extremidade dinâmica de uma válvula tipo palheta), sendo que o plano de assentamento e o plano de vedação são angularmente desalinhados entre si.

[0019] Ou seja, de acordo com a presente invenção, o plano de assentamento da estrutura para montagem de válvula tipo palheta é definido em um primeiro ângulo α e o plano de vedação da estrutura para montagem de válvula tipo palheta é definido em um segundo ângulo β.

Descrição Resumida dos Desenhos [0020] A invenção em questão passa a ser pormenorizadamente detalhada com base nas figuras ilustrativas abaixo listadas, as quais:

[0021] As figuras 1A, 1B e 1C ilustram modalidades construtivas de soluções voltadas ao campo tecnológico ora abordado, de acordo com o atual estado da técnica;

Petição 870170042028, de 19/06/2017, pág. 12/21 / 7 [0022] A figura 2 ilustra, de acordo com a concretização preferencial da invenção em questão, a estrutura para montagem de válvula tipo palheta;

[0023] A figura 3 ilustra, de forma explodida, a estrutura para montagem de válvula tipo palheta com uma válvula tipo palheta;

[0024] A figura 4 ilustra, de forma montada, a estrutura para montagem de válvula tipo palheta com uma válvula tipo palheta em condição natural aberta;

[0025] A figura 5 ilustra, de forma montada, a estrutura para montagem de válvula tipo palheta com uma válvula tipo palheta em condição natural funcional fechada;

[0026] A figura 6 ilustra uma primeira modalidade opcional da estrutura para montagem de válvula tipo palheta;

[0027] A figura 7 ilustra uma segunda modalidade opcional da estrutura para montagem de válvula tipo palheta; e [0028] A figura 8 ilustra uma terceira modalidade opcional da estrutura para montagem de válvula tipo palheta.

Descrição Detalhada da Invenção [0029] De acordo com os objetivos centrais da invenção em questão, é revelada uma estrutura para montagem de válvula tipo palheta hábil de possibilitar a manutenção da válvula tipo palheta em estado inicial normalmente aberto, sem a necessidade de que a referida válvula tipo palheta seja fabricada de forma prétensionada.

[0030] Neste sentido, vale destacar que a referida válvula tipo palheta 2 tratase de uma válvula totalmente tradicional, isto é, que compreende uma extremidade estática 21 (especialmente dedicada à fixação da válvula em um referencial fixo) e uma extremidade dinâmica 22 (especialmente dedicada à movimentação em função de estímulos externos), sendo tais extremidade 21 e 22 distalmente opostas.

[0031] Conforme o objetivo geral da invenção em questão, a referida válvula tipo palheta 2, mesmo sendo tradicional, é mantida em estado inicial normalmente aberto em função da estrutura 1, a qual compreende, fundamentalmente, um plano de assentamento 11 (especialmente adaptado para a recepção da extremidade estática

Petição 870170042028, de 19/06/2017, pág. 13/21 / 7 da válvula tipo palheta 2) e plano de vedação 12 (que, compreendendo o orifício de trabalho 14, é especialmente adaptado para cooperação com a extremidade dinâmica 22 da válvula tipo palheta 2), sendo que o plano de assentamento 11 e o plano de vedação 12 são angularmente desalinhados entre si.

[0032] Mais particularmente, conforme ilustrado na figura 2, o plano de assentamento 11 é definido em um primeiro ângulo α e o plano de vedação 12 é definido em um segundo ângulo β, sendo que a diferença angular entre tais planos é maior do que 90° e menor do que 180 °.

[0033] Considerando que a extremidade estática 21 da válvula tipo palheta 2 é fixada no plano de assentamento 11 da estrutura 1 (por meio de um componente de fixação 3 convencional, conforme ilustrado na figura 3), o espaçamento entre a extremidade dinâmica 22 da válvula tipo palheta 2 e o orifício 14 da estrutura 1 é definida diretamente pela angulação do plano de assentamento 11, conforme ilustrado na figura 4.

[0034] Como isto, a válvula tipo palheta 2 é mantida em estado inicial normalmente aberto sem a necessidade de que a mesma sofra máculas físicomecânicas (conforme exemplificado na figura 1B) e sem a necessidade de que a própria estrutura seja confeccionada com um espaçador vertical (conforme exemplificado na figura 1C).

[0035] Conforme ilustrado na figura 5, a extremidade dinâmica 22 da válvula tipo palheta 2, quando fechada, tem seu ponto de deformação definido junto ao ponto de transição 13 da estrutura 1. O referido ponto de transição 13 da estrutura 1 compreende o ponto limítrofe entre o plano de assentamento 11 e o plano de vedação 12 da estrutura 1. Neste sentido, verifica-se que o ponto de transição 13 da estrutura 1 (e, consequentemente, as extensões verticais dos planos 11 e 12) pode ser definido de acordo com as necessidades gerias do projeto como, por exemplo, a flexibilidade da válvula tipo palheta 2.

[0036] Preferencialmente, conforme ilustrado nas figuras 2, 3 e 4, verifica-se que o ponto de transição 13 e o plano de vedação 12 são coplanares. Todavia, esta condição não se trata de uma obrigatoriedade, afinal, conforme ilustrado na figura 8,

Petição 870170042028, de 19/06/2017, pág. 14/21 / 7 o plano de vedação 12 pode ser inclinado em relação ao ponto de transição 13, ou seja, o ponto de transição 13 e o plano de vedação 12 são definidos em planos horizontais distintos.

[0037] Do ponto de vista fabril, a estrutura 1 pode ser fabricada de forma simplificada, afinal o plano de assentamento 11 pode ser controladamente obtido por meio de estampagem mecânica, usinagem ou processo de termoformagem. Conforme ilustrado na figura 7, o plano de assentamento 11 pode compreender uma cavidade de fundo inclinado conformada a partir do plano de vedação 12.

[0038] Conforme ilustrado na 6, a estrutura 1 pode receber sobre seu plano de vedação 12, preferencialmente de forma contornante ao orifício 14 um elemento espaçador coplanar 4, o qual é capaz de otimizar a vedação entre a extremidade dinâmica 22 da válvula tipo palheta 2 e o orifício 14 da estrutura 1.

[0039] De acordo com a invenção em questão, a estrutura 1 - conforme acima explanada - pode compreender uma placa-válvula (vide ilustrações anexas) ou pode compreende uma parede de um filtro acústico (concretização não particularmente ilustrada, porém de fácil intuição).

[0040] É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa a concretização particular do modelo de utilidade em questão. Portanto, torna-se claro que modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura para montagem de válvula tipo palheta, compreendendo pelo menos um plano de assentamento (11) e pelo menos um plano de vedação (12), sendo especialmente caracterizada pelo fato de que o plano de assentamento (11) e o plano de vedação (12) são angularmente desalinhados entre si.
2. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de: o plano de assentamento (11) é definido em um primeiro ângulo (α); de o plano de vedação (12) é definido em um segundo ângulo (β).
3. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o plano de assentamento (11) compreende uma cavidade de fundo inclinado conformada a partir do plano de vedação (12)
4. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ponto de transição (13) e o plano de vedação (12) são coplanares.
5. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menos um elemento espaçador coplanar (4) disposto sobre o plano de vedação (12).
6. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender uma placa-válvula.
7. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender uma parede de um filtro acústico.