BR102019017124A2

BR102019017124A2 - compressor alternativo hermético

Info

Publication number: BR102019017124A2
Application number: BR102019017124-3A
Authority: BR
Inventors: Dietmar Erich Bernhard Lilie; Rodrigo Kremer; Sergio Koerich Lohn
Original assignee: Embraco Indústria De Compressores E Soluções Em Refrigeração Ltda.
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2021-03-02
Also published as: WO2021030893A1

Abstract

A invenção em questão refere-se a um compressor alternativo hermético compreende um filtro acústico de sucção especialmente projetado para otimizar a dinâmica térmica do fluxo de sucção do fluido refrigerante. O referido filtro acústico de sucção compreende pelo menos uma tubulação disposta entre a via de saída do filtro acústico de sucção e o passador de sucção da carcaça hermética, sendo que esta tubulação é hábil de conduzir o fluido refrigerante oriundo da linha de evaporação para a via de saída do filtro acústico de sucção.

Description

COMPRESSOR ALTERNATIVO HERMÉTICO

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um compressor alternativo hermético e, mais particularmente, um compressor alternativo hermético que, adequado para ser utilizado em um sistema de refrigeração, compreende pelo menos um filtro acústico de sucção especialmente projetado para otimizar a dinâmica térmica do fluxo de sucção do fluido refrigerante.

Fundamentos da Invenção

[0002] Como é do conhecimento dos técnicos versados no assunto, compressores alternativos herméticos, quando utilizados em sistemas de refrigeração, têm por objetivo fundamental comprimir fluido refrigerante que fluirá por um circuito hidráulico fundamentalmente integrado por pelo menos um condensador, pelo menos um dispositivo de expansão e pelo menos um evaporador.

[0003] Dentre inúmeros componentes e subsistemas que consubstanciam um compressor alternativo hermético, destacam-se os filtros acústicos de sucção, os quais são responsáveis por atenuar as pulsações do fluido refrigerante que é succionado para o interior do cilindro de compressão. O atual estado da técnica compreende uma pluralidade de construções e modelos de filtros acústicos de sucção. Vale destacar que, via de regra, os conhecidos filtros acústicos de sucção são projetados para otimizar a atenuação acústica relacionada à pulsação da sucção do fluido refrigerante.

[0004] No que diz respeito ao posicionamento dos conhecidos filtros acústicos de sucção no interior da carcaça hermética de um compressor alternativo, é comum notar que a entrada do filtro de sucção é disposta, de forma não hermética, em proximidade ao passador de sucção da carcaça hermética, e a saída do filtro de sucção é disposta no cabeçote do cilindro de compressão. Neste sentido, o fluido refrigerante succionado pelo compressor alternativo hermético flui, de forma simultânea e não direcionada, para o interior da carcaça hermética do compressor alternativo hermético e para o interior do filtro acústico de sucção. Consequentemente, é possível notar que o fluido refrigerante que flui pelo filtro acústico de sucção acaba se misturando anteriormente com o fluido aquecido que preenche o interior da carcaça, aumentando a temperatura do fluido refrigerante admitido no cilindro. Deste modo, considerando o atual estado da técnica, pode-se afirmar que o fluido refrigerante succionado pelo cilindro de compressão apresenta uma temperatura maior do que a temperatura do fluido de sucção diretamente oriundo do passador de sucção. Neste contexto, como é e conhecimento dos técnicos versados no assunto, quanto maior for a temperatura do fluido refrigerante succionado pelo cilindro de compressão, menor será a quantidade de massa comprimida e bombeada, reduzindo a capacidade de refrigeração e consequentemente a eficiência do compressor. Assim, buscam-se soluções técnicas capazes de mitigar a influência térmica que o fluido refrigerante que preenche a carcaça hermética desempenha sobre o fluido refrigerante diretamente oriundo da linha de evaporação.

[0005] O documento patentário BR1020140296590, por exemplo, um filtro acústico de sucção que, dentre outros detalhes construtivos, é integrado por um bocal que compreende pelo menos um trecho de secção divergente em relação ao fluxo principal do escoamento, sendo o referido trecho de secção divergente localizado entre a área de entrada de fluido e a área de direcionamento de fluido. Em linhas gerais, este filtro acústico garante que o mecanismo de compressão trabalhe majoritariamente com o fluido refrigerante oriundo do evaporador, o qual é mais frio do que o fluido de trabalho acumulado no interior do ambiente definido pela carcaça hermética do compressor.

[0006] Embora o filtro acústico de sucção descrito no citado documento patentário BR1020140296590 alcance todos os objetivos propostos, verifica-se que sua eficiência está intimamente relacionada à proximidade entre seu bocal e o passador de sucção do compressor alternativo, de modo que um grande espaçamento físico entre estes elementos deve mitigar a eficiência térmica deste filtro acústico.

[0007] É com base neste cenário que surge a presente invenção.

Objetivos da invenção

[0008] Assim, é o objetivo fundamental da invenção em revelar um compressor alternativo hermético cuja influência térmica entre o fluido refrigerante que preenche a carcaça hermética e o fluido refrigerante diretamente oriundo da linha de evaporação é mitigada independentemente da distância entre a via de entrada do filtro acústico de sucção e o passador de sucção.

[0009] Deste modo, é um dos objetivos da invenção em questão que o compressor alternativo hermético compreenda um arranjo interno capaz de evitar o sobreaquecimento do fluido de refrigeração no percurso que o mesmo realiza da linha de evaporação até o cilindro de compressão.

Sumário da invenção

[0010] Todos os objetivos anteriormente citados são integralmente alcançados por meio do compressor alternativo hermético, o qual compreende pelo menos uma carcaça hermética provida de pelo menos um passador de sucção adaptado para ser fluidicamente conectado à pelo menos uma linha de evaporação de um sistema de refrigeração, pelo menos um filtro acústico de sucção provido de pelo menos uma via de entrada, pelo menos uma câmara de abafamento acústico e pelo menos uma via de saída, e pelo menos um mecanismo de compressão integrado por pelo menos um motor elétrico, pelo menos um cilindro de compressão e pelo menos um pistão móvel, sendo que o referido pistão móvel é acoplado ao motor elétrico e hábil de desenvolver movimentação alternativa no interior do cilindro de compressão.

[0011] De acordo com a invenção em questão, o referido compressor alternativo hermético compreende ainda pelo menos uma tubulação disposta entre a via de saída do filtro acústico de sucção e o passador de sucção da carcaça hermética, sendo a referida tubulação hábil de conduzir parte do fluido refrigerante oriundo da linha de evaporação para a via de saída do filtro acústico de sucção.

Breve descrição das figuras

[0012] A presente invenção é pormenorizadamente detalhada com base nas figuras abaixo listadas, as quais:
A figura 1 ilustra, em corte esquemático, uma primeira concretização de parte do arranjo interno do compressor alternativo hermético, de acordo com a invenção em questão; e
A figura 2 ilustra, em corte esquemático, uma segunda concretização de parte do arranjo interno do compressor alternativo hermético, de acordo com a invenção em questão.

Descrição Detalhada da Invenção

[0013] De acordo com os objetivos centrais da invenção em questão, é revelado compressor alternativo hermético, o qual compreende determinadas características capazes de minimizar a influência térmica entre que o fluido refrigerante que preenche a carcaça hermética e o fluido refrigerante diretamente oriundo da linha de evaporação.

[0014] Para efeitos de suficiência descritiva, é importante salientar que as características técnicas não aprofundadas no presente relatório devem ser suplantadas com conhecimentos notoriamente pertencentes ao atual estado da técnica.

[0015] Assim, para efeitos da descrição da invenção em questão, resta ressaltar que o compressor alternativo hermético ora descrito compreende um mecanismo de compressão integrado por um motor elétrico, um cilindro de compressão e um pistão móvel, sendo que o referido pistão móvel é acoplado ao motor elétrico e hábil de desenvolver movimentação alternativa no interior do cilindro de compressão. Reitera-se que noções gerais do princípio funcional e construções básicas e necessárias de compressores alternativos herméticos são amplamente alicerçadas pelo atual estado da técnica, o qual pode ser representado, inclusive, por bibliográfica didática relacionado ao campo de aplicação ora tratado.

[0016] Estas mesmas notas são validadas para sistemas de refrigeração em geral, os quais são amplamente descritos pelo atual estado da técnica.

[0017] De acordo com as concretizações possíveis da invenção em questão, tal como ilustrado nas figuras 1 e 2, nota-se que o compressor alternativo hermético compreende uma carcaça hermética 2 provida de um passador de sucção 21 adaptado para ser fluidicamente conectado a uma linha de retorno do evaporador 4 de um sistema de refrigeração (não ilustrado).

[0018] Ainda de acordo com as concretizações possíveis da invenção em questão, o referido compressor alternativo hermético compreende ainda um filtro acústico de sucção 1 provido de uma via de entrada 11, uma câmara de abafamento acústico 12 e uma via de saída 15.

[0019] Em adição, é previsto ainda uma tubulação 3 disposta entre a via de saída 15 do filtro acústico de sucção 1 e o passador de sucção 21 da carcaça hermética 2. Preferencialmente, mas jamais limitativamente, a tubulação 3 penetra o filtro acústico de sucção 1 por meio de sua via de entrada 11.

[0020] Desta forma, a referida tubulação 3 é hábil de conduzir o fluido refrigerante 5 oriundo da linha da linha de retorno do evaporador 4 para a via de saída 15 do filtro acústico de sucção 1.

[0021] Isto significa que o fluido refrigerante 5 oriundo da linha de retorno do evaporador 4, em temperatura relativamente mais baixa que a temperatura da carcaça do compressor, é diretamente conduzido para a via de saída 15 do filtro acústico de sucção 1 sem que ocorra mistura com o fluido refrigerante mais quente que preenche a carcaça hermética 2, minimizando a troca térmica e o aquecimento do fluido succionado.

[0022] Preferencialmente, visando minimizar a troca térmica entre o fluido refrigerante que flui pelo interior da tubulação 3 e o fluido refrigerante que preenche a carcaça hermética 2, a tubulação 3 pode ser confeccionada em material cuja condutividade térmica é menor que 1,5 watt por metro kelvin (W/Km).

[0023] Também preferencialmente, tal como ilustrado nas figuras 1 e 2, a referida tubulação 3 é, além de estar disposta no interior da via de entrada 11, disposta no interior do duto de saída 14 do filtro acústico de sucção 1.

[0024] Conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, a extremidade da tubulação 3 cooperante com o passador de sucção 21 da carcaça hermética 2 compreende um diâmetro externo menor ou igual ao o diâmetro interno do passador de sucção 21 da carcaça hermética2. A relação entre estes dois diâmetros, definida em projeto, contribui para o aumento do isolamento térmico entre o passador de sucção e o fluido refrigerante no interior do tubo 3. Conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, o segmento da tubulação 3disposto no interior da via de entrada 11 do filtro acústico de sucção 1compreende um diâmetro externo menor ou igual ao o diâmetro interno da via de entrada 11 do filtro acústico de sucção 1. A relação entre estes dois diâmetros, definida em projeto, permite controlar o escoamento de fluido refrigerante entre a câmara acústica 12 do filtro acústico de sucção 1 e o interior da carcaça hermética 2, e também controlar o ruído do compressor.

[0025] Conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, a extremidade da tubulação 3 cooperante com a via de saída 15 do filtro acústico de sucção 1compreende um diâmetro externo menor ou igual ao o diâmetro interno da via de saída 15 do filtro acústico de sucção 1. A relação entre estes dois diâmetros, definida em projeto, permite controlar o escoamento de fluido refrigerante da linha de evaporação 4 que flui diretamente para a válvula/orifício de sucção (não ilustrados) e que flui para o interior da câmara de abafamento acústico 12 do filtro acústico de sucção 1, permitindo também controlar a pulsação de pressão na linha de sucção 4

[0026] 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

Compressor alternativo hermético, compreendendo:
pelo menos uma carcaça hermética (2) provida de pelo menos um passador de sucção (21) adaptado para ser fluidicamente conectado à pelo menos uma linha de evaporação (4) de um sistema de refrigeração;
pelo menos um filtro acústico de sucção (1) provido de pelo menos uma via de entrada (11), pelo menos uma câmara de abafamento acústico (12) e pelo menos uma via de saída (15);
pelo menos um mecanismo de compressão integrado por pelo menos um motor elétrico, pelo menos um cilindro de compressão e pelo menos um pistão móvel, sendo que o referido pistão móvel é acoplado ao motor elétrico e hábil de desenvolver movimentação alternativa no interior do cilindro de compressão;
o referido compressor alternativo hermético é caracterizado pelo fato de compreender:
pelo menos uma tubulação (3) disposta entre a via de saída (15) do filtro acústico de sucção (1) e o passador de sucção (21) da carcaça hermética (2);
a referida tubulação (3) sendo hábil de conduzir o fluido refrigerante (5) oriundo da linha de evaporação (4) para a via de saída (15) do filtro acústico de sucção (1).
Compressor alternativo hermético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tubulação (3) penetra o filtro acústico de sucção (1) por meio de sua via de entrada (11).
Compressor alternativo hermético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das extremidades da tubulação (3) compreende um diâmetro externo menor do que o diâmetro interno do passador de sucção (21) da carcaça hermética (2).
Compressor alternativo hermético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das extremidades da tubulação (3) compreende um diâmetro externo menor do que o diâmetro interno da via de saída (15) do acústico de sucção (1).
Compressor alternativo hermético, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um segmento da tubulação (3) compreende um diâmetro externo menor do que o diâmetro interno da via de entrada (11) do acústico de sucção (1).