ES2275919T3 - Silenciador de aspiracion para un compresor hermetico alternativo. - Google Patents
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Abstract
Un silenciador de aspiración para un compresor hermético alternativo montado dentro de una envuelta hermética (1), incluyendo dicho silenciador de aspiración un cuerpo hueco (20) que define al menos una cámara acústica y provisto de una entrada de gas (22) conectada a una línea de aspiración (9) por medio de un conector tubular, y con una salida de gas (32) conectada a una válvula de aspiración (8b) del compresor, caracterizado porque incluye una cámara ecualizadora (60), que está provista, en un lado, de un agujero (60a) al interior de la envuelta hermética (1) y, en el otro lado, de una comunicación de fluido (61) con la cámara acústica, estando dimensionada dicha cámara ecualizadora para minimizar, simultáneamente, la transferencia de energía acústica a la cavidad de la envuelta, la mezcla de dicho gas con el contenido dentro de la envuelta hermética (1), y la presión diferencial entre el interior de éste último y la línea de aspiración (9), a la operación del compresor después de un período de parada.
Description
Silenciador de aspiración para un compresor
hermético alternativo.
La presente invención se refiere a un
silenciador de aspiración a montar en la región de suministro de gas
refrigerante en un compresor hermético alternativo, en particular
en un compresor hermético alternativo de aspiración directa usado
en pequeños sistemas de refrigeración.
La aspiración de los compresores herméticos
alternativos está provista de un sistema amortiguador acústico
(filtros acústicos o silenciadores de aspiración) dispuesto dentro
de la envuelta y que conduce el gas que entra de la línea de
aspiración a la válvula de aspiración.
Este componente ejecuta varias funciones que son
importantes para la operación adecuada del compresor, tal como
conducción de gas, amortiguamiento acústico y, en algunos casos,
aislamiento térmico del gas que es aspirado al interior del
cilindro.
El silenciador de aspiración consta en general
de una secuencia de volúmenes y tubos que conducen el gas que entra
desde la línea de aspiración directamente a la válvula de
aspiración. Este desplazamiento de gas produce pulsos, que generan
ruidos que se propagan en una dirección opuesta al flujo de gas
hacia la válvula de aspiración. Cuanto más eficiente es el
silenciador de aspiración en su salida acústica, menores serán
dichos pulsos.
Otra función importante del silenciador de
aspiración es conducir el gas a la válvula de aspiración con el
menor calentamiento posible, evitando intercambios térmicos con el
gas estancado dentro de la envuelta del compresor y reduciendo
también su contacto con las partes calientes dentro del compresor.
Por otra parte, el silenciador de aspiración representa una pérdida
de carga para el flujo de gas drenado. Su influencia en el
rendimiento del compresor es altamente importante. Los silenciadores
de aspiración están construidos en su mayor parte en un material de
baja conductividad térmica y fijados al cabezal del compresor a
través de la cubierta de cilindro. El dimensionamiento de los
volúmenes internos de los tubos del silenciador de aspiración
determina, en gran extensión, la eficiencia de éste último.
En algunas construcciones conocidas para los
compresores de sistemas de refrigeración, la aspiración de gas
tiene lugar por aspiración directa del tubo de entrada al interior
del silenciador de aspiración. En estas construcciones, la línea de
aspiración se mantiene en comunicación de fluido con el silenciador
de aspiración a través de un conector flexible que conduce el gas
de aspiración frío directamente al interior del silenciador,
minimizando los intercambios térmicos de este gas frío con el gas
estancado dentro de la envuelta. Esta conexión se puede construir
en un material flexible de baja conductividad térmica y retener en
el silenciador de aspiración y en contacto deslizante con la
envuelta del compresor, tal como tiene lugar en la solución descrita
en US 4.793.775.
En este tipo de construcción de la técnica
anterior, el conector flexible opera adecuadamente durante la
operación normal del compresor, dirigiendo el gas frío de la línea
de aspiración a la válvula de aspiración, sin someter este flujo de
gas entrante a mezcla con el gas calentado contenido en la envuelta
del compresor, y minimizando también la transferencia, a la
envuelta, de los ruidos resultantes de los pulsos de gas dentro del
silenciador de aspiración.
Sin embargo, esta construcción conocida presenta
el inconveniente de no permitir que el sistema de refrigeración
vuelva rápida y adecuadamente a los niveles de presión del régimen
de trabajo normal del compresor, cuando éste último es movido
después de un período de parada en el que la presión dentro de la
envuelta sube a un valor de equilibrio con los lados de aspiración
y descarga del compresor.
Cuando el compresor se pone en marcha de nuevo,
la presión dentro del silenciador de aspiración y dentro del
conector flexible se reduce de repente, originando una presión
diferencial que es más grande que la presión de parada dentro de la
envuelta del compresor, produciendo un cierto aplastamiento del
conector flexible y el conjunto compresor bascula hacia la
envuelta, comprimiendo el conector flexible y sometiéndolo a
esfuerzos indeseables mientras dura la condición de fuerte
desequilibrio de presión entre el interior de la envuelta y el
interior del silenciador de aspiración. Dado que éste último se
construye, en caso de la aspiración directa, de modo que esté
acoplado de forma relativamente hermética a la entrada del
silenciador de aspiración y a la envuelta, la presión dentro de
éste último permanece alta en relación al interior del silenciador
de aspiración durante un período largo, durante el que el conector
flexible permanece elásticamente deformado e inadecuadamente
sometido a esfuerzos indeseables que tienden a dañarlo o desplazarlo
de su posición operativa.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un silenciador de aspiración para un compresor
hermético alternativo con aspiración directa, que no presenta los
inconvenientes de las soluciones conocidas de la técnica anterior,
produciendo una igualación rápida y eficiente de las presiones
existentes dentro de la envuelta y dentro del silenciador de
aspiración, sin someter los elementos de la aspiración directa a
esfuerzos indeseables y sin producir pérdida en la eficiencia
volumétrica del compresor.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un silenciador de aspiración como se ha mencionado
anteriormente, que produce una mejor atenuación de los ruidos
producidos por los pulsos de gas dentro del silenciador de
aspiración.
Otro objeto es proporcionar un silenciador de
aspiración, que, además las características anteriores, permite una
mejor fijación del conector a su entrada de gas.
Estos y otros objetos se logran con un
silenciador de aspiración para un compresor hermético alternativo
montado dentro de una envuelta hermética, incluyendo dicho
silenciador de aspiración un cuerpo hueco que define al menos una
cámara acústica y que está provisto de una entrada de gas conectada
a una línea de aspiración por medio de un conector flexible, y con
una salida de gas conectada a una válvula de aspiración del
compresor, incluyendo dicho silenciador de aspiración una cámara
ecualizadora, que está provista, en un lado, de un agujero al
interior de la cámara hermética y, en el otro lado, con una
comunicación de fluido con la cámara acústica, estando
dimensionadas dicha cámara ecualizadora y dicha comunicación de
fluido para minimizar, simultáneamente, la transferencia de energía
acústica a la cavidad de la envuelta, la mezcla de dicho gas con el
contenido dentro de la envuelta hermética, y la presión diferencial
entre el interior de ésta última y la línea de aspiración, a la
operación del compresor después de un período de parada.
La invención se describirá a continuación, con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 representa, esquemáticamente, una
vista en sección longitudinal de un compresor que presenta una
aspiración directa entre un tubo de entrada y un silenciador de
aspiración, construido según la presente invención, usando un
conector fijado a dicho silenciador de aspiración.
La figura 2 representa, esquemáticamente y en
una vista en sección longitudinal, el silenciador de aspiración en
la figura 2 montado dentro de la envuelta hermética del
compresor.
La figura 3 representa, esquemáticamente y en
una vista en perspectiva despiezada, el silenciador de aspiración de
la presente invención y un conector a fijar a su entrada, cuando
está en la condición de
montaje.
montaje.
Y la figura 4 representa, esquemáticamente y en
una vista en sección longitudinal, el silenciador de aspiración de
la presente invención, presentando el conector asentado en la
envuelta hermética y abierto al interior del tubo de conducción del
silenciador de aspiración.
La presente invención se describirá con respecto
un compresor del tipo usado en sistemas de refrigeración e
incluyendo: dentro de una envuelta hermética 1, un conjunto de
motor-compresor que tiene un bloque de cilindro
donde se define un alojamiento de cilindro 2, en un extremo, un
pistón alternativo 3, y que tiene un extremo opuesto cerrado por
una cubierta de cilindro 4 que define dentro un alojamiento 5 para
adaptación del silenciador de aspiración, y una cámara de descarga
6 (figura 3) en comunicación selectiva de fluido con una cámara de
compresión 7 definida dentro del cilindro 2 entre una porción
superior del pistón 3 y una chapa de válvula 8 dispuesta entre el
extremo opuesto del cilindro 2 y la cubierta de cilindro 4, a través
de orificios de aspiración 8a y orificios de descarga (no
ilustrados), que están dispuestos en dicha chapa de válvula 8 y
selectivamente cerrados respectivamente por válvulas de aspiración
8a y válvulas de descarga (no ilustradas).
Según las ilustraciones, el gas aspirado por el
compresor y que entra de una línea de aspiración 9 del sistema de
refrigeración y abierto al interior de la envuelta hermética 1,
llega a éste último a través de un tubo de entrada 9a fijado al
lado externo de dicha envuelta hermética 1 y que está en
comunicación de fluido con el silenciador de aspiración montado
dentro de dicha envuelta hermética 1, a través de un conector
tubular 10 de material flexible, estando montado dicho silenciador
de aspiración en el alojamiento 5 en comunicación de fluido con la
válvula de aspiración 8b de la chapa de válvula 8.
Como se ilustra en los dibujos anexos, el
silenciador de aspiración de la presente invención incluye un cuerpo
hueco 20, que se obtiene generalmente de un material de baja
conductividad térmica y presenta una sección transversal
rectangular, por ejemplo, y que está cerrado por una cubierta
superior 30 a asentar sobre el borde superior del cuerpo hueco 20 y
fijado allí por cualesquiera medios adecuados, tales como, por
ejemplo, un par de abrazaderas 40 que están montadas, por
deformación elástica, a orejetas respectivas 21 y 31 dispuestas en
el cuerpo hueco 20 y en la cubierta 30.
Según la presente invención, el conector tubular
10 incorpora, en un extremo 11, una primera pestaña periférica 12
que está asentada y retenida dentro del cuerpo hueco 20 uniendo
respectivas porciones de éste último y de la cubierta superior 30
y, en un extremo opuesto 13, una segunda pestaña periférica 14 que
está asentada contra la cara interna de la envuelta hermética 1
concéntricamente con la línea de aspiración 9.
El cuerpo hueco 20 está provisto de una entrada
de gas 22 en comunicación de fluido con el suministro de gas al
compresor y que está alineado con el tubo de entrada de aspiración
9a de la línea de aspiración 9, y con una salida de gas 32 en
comunicación de fluido con un lado de aspiración del compresor y
conectado a la válvula de aspiración 8b del compresor. En la
construcción descrita, la entrada de gas 22 se define por la unión
del cuerpo hueco 20 y la cubierta superior 30, y la salida de gas
toma la forma de una extensión tubular que está incorporada en la
parte superior y externa a la cubierta 30 y tiene un extremo libre
configurado para ser adaptado al orificio de aspiración 8a de la
chapa de válvula 8 de la cubierta de cilindro 4 del compresor
hermético.
Según la presente invención, el cuerpo hueco 20
define, en su interior, al menos una, por ejemplo, dos cámara
acústicas, que están separadas una de otra por una porción de pared
común definida por una chapa divisoria 24 dispuesta dentro de dicho
cuerpo hueco 20, como se describe más delante.
El silenciador de aspiración de la presente
invención incluye una primera cámara acústica 25 en comunicación de
fluido con la salida de gas 32 de dicho cuerpo hueco 20, y una
segunda cámara acústica 26 en comunicación de fluido con la entrada
de gas 22 del silenciador de aspiración, estando separadas dichas
cámaras acústicas primera y segunda 25, 25 una de otra por la chapa
divisoria 24.
Según las ilustraciones, el cuerpo hueco 20 está
provisto, en una pared inferior 20a, de un orificio de restricción
27 por el que fluye el aceite lubricante y que está dimensionado
para permitir el paso de aceite solamente, evitando que el aceite
calentado existente dentro de la envuelta 1 llegue al interior del
silenciador de aspiración e incremente la temperatura del gas en
él.
El presente silenciador de aspiración presenta
además un tubo de conducción 50 que tiene un primer extremo 51
abierto a la salida de gas 32 del cuerpo hueco 20, y un segundo
extremo 52 abierto a la entrada de gas 22 del cuerpo hueco 20,
presentando dicho tubo de conducción 50 porciones medias que están
abiertas respectivamente a las cámaras acústicas primera y segunda
25, 26 del cuerpo hueco 20.
El tubo de conducción 50 presenta al menos una
ventana 53 abierta a la primera cámara acústica 25 y a través de la
que se realiza la comunicación directa de fluido entre dicha primera
cámara acústica 25 y la salida de gas 32 del cuerpo hueco 20, y
también al menos una ventana 54 abierta a la segunda cámara acústica
26 del cuerpo hueco 20 y a través de la que se efectúa la
comunicación directa de fluido entre la segunda cámara acústica 26
y la entrada de gas 22 del cuerpo hueco 20. En la construcción
ilustrada, el tubo de conducción 50 tiene dos piezas y lleva, en
una de estas piezas, la pared divisoria 24 que define la separación
entre las cámaras acústicas primera y segunda 25, 26.
Según la presente invención, el cuerpo hueco 20
presenta, internamente, una cámara ecualizadora 60, que está
provista, en un lado, de un agujero 60a al interior de la envuelta
hermética 1 y, en el otro lado, de una comunicación de fluido 61
que tiene una cámara acústica, estando dimensionadas dicha cámara
ecualizadora 60 y dicha comunicación de fluido 61 para minimizar,
simultáneamente, los ruidos de los pulsos de gas dentro del
silenciador de aspiración, la mezcla de dicho gas con el contenido
dentro de la envuelta hermética 1, y la presión diferencial entre
el exterior de la envuelta hermética 1 y la línea de aspiración, a
la operación del compresor después de un período de parada.
La cámara ecualizadora 60 está dimensionada de
manera que solamente tenga una porción de su volumen interno
definida junto a la comunicación de fluido 61, porción que se llena
alternativamente con el gas que entra de la cámara acústica, en
particular de la primera cámara acústica 25, y solamente se llena
con el gas que entra del volumen interno restante de la cámara
ecualizadora 60 a la operación del compresor. Así, el gas contenido
en la envuelta hermética 1 no puede llegar al interior de la cámara
acústica a través de la comunicación de fluido 61 durante la
operación normal del compresor. Dicho volumen interno de la cámara
ecualizadora 60 presenta una sección transversal que coincide con
la sección transversal de la cámara ecualizadora 60 a lo largo de
la extensión de dicha porción de volumen interno.
Según las ilustraciones, la cámara ecualizadora
60 presenta una forma alargada, con un extremo abierto a la cámara
acústica, y un extremo opuesto abierto al interior de la envuelta
hermética 1, presentando el agujero de la cámara ecualizadora 60 al
interior de la envuelta hermética 1 un contorno que coincide con el
de la cámara ecualizadora 60 en la región de dicho agujero.
Según la presente invención, la comunicación de
fluido 61 se realiza junto a la salida de gas 32 del cuerpo hueco 1
y se define, por ejemplo, por un orificio dispuesto en una pared que
es común a la cámara acústica y la cámara ecualizadora 60.
Claims (10)
1. Un silenciador de aspiración para un
compresor hermético alternativo montado dentro de una envuelta
hermética (1), incluyendo dicho silenciador de aspiración un cuerpo
hueco (20) que define al menos una cámara acústica y provisto de
una entrada de gas (22) conectada a una línea de aspiración (9) por
medio de un conector tubular, y con una salida de gas (32)
conectada a una válvula de aspiración (8b) del compresor,
caracterizado porque incluye una cámara ecualizadora (60),
que está provista, en un lado, de un agujero (60a) al interior de la
envuelta hermética (1) y, en el otro lado, de una comunicación de
fluido (61) con la cámara acústica, estando dimensionada dicha
cámara ecualizadora para minimizar, simultáneamente, la
transferencia de energía acústica a la cavidad de la envuelta, la
mezcla de dicho gas con el contenido dentro de la envuelta hermética
(1), y la presión diferencial entre el interior de éste último y la
línea de aspiración (9), a la operación del compresor después de un
período de parada.
2. El silenciador de aspiración expuesto en la
reivindicación 1, caracterizado porque la cámara ecualizadora
(60) está dimensionada para tener solamente una porción de su
volumen interno definida junto a la comunicación de fluido (61),
porción que se llena alternativamente con el gas que entra de la
cámara acústica y con el gas que entra del volumen interno restante
de la cámara ecualizadora (60) a la operación normal del
compresor.
3. El silenciador de aspiración expuesto en la
reivindicación 2, caracterizado porque dicho volumen interno
presenta una sección transversal que coincide con la sección
transversal de la cámara ecualizadora (60) a lo largo de la
extensión de dicho volumen interno.
4. El silenciador de aspiración expuesto en la
reivindicación 2, caracterizado porque la comunicación de
fluido (61) está dispuesta junto a la salida de gas (32) del cuerpo
hueco (20).
5. El silenciador de aspiración expuesto en la
reivindicación 2, caracterizado porque la cámara ecualizadora
(60) presenta una forma alargada, con un extremo provisto de la
comunicación de fluido (61) con la cámara acústica y con el extremo
opuesto provisto del agujero (60a) al interior de la envuelta
hermética (1).
6. El silenciador de aspiración expuesto en
cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 5, caracterizado
porque la comunicación de fluido (61) se define por un orificio
dispuesto en una pared que es común a la cámara acústica y la
cámara ecualizadora (60).
7. El silenciador de aspiración expuesto en
cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 5, caracterizado
porque el agujero (60a) de la cámara ecualizadora (60) al interior
de la envuelta hermética (1) presenta un contorno que coincide con
el de la cámara ecualizadora (60) en la región de dicho agujero
(60a).
8. El silenciador de aspiración expuesto en la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo hueco (20)
define, internamente, cámaras acústicas primera y segunda (25, 26) y
un tubo de conducción (50) con sus extremos opuestos
respectivamente conectados a la entrada de gas y la salida de gas
(22, 32) del cuerpo hueco (20), y con porciones medias abiertas
respectivamente a las cámaras acústicas primera y segunda (25, 26),
estando la primera cámara acústica (25) adyacente a la salida de
gas (32) del cuerpo hueco (20) y presentando una comunicación
restringida de fluido con la cámara ecualizadora (60).
9. El silenciador de aspiración expuesto en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el conector tubular (10) es de un material flexible e
incorpora, en un extremo (11), una primera pestaña periférica (12)
que está asentada y retenida dentro del cuerpo hueco (20) y, en un
extremo opuesto (13), una segunda pestaña periférica (14) asentada
contra la cara interna de la envuelta hermética (1) concéntricamente
con la línea de aspiración (9).
10. El silenciador de aspiración expuesto en la
reivindicación 9, caracterizado porque la entrada de gas (22)
está formada por la unión del cuerpo hueco (20) con una cubierta
superior (30), reteniéndose dicha primera pestaña periférica (12)
por respectivas porciones del cuerpo hueco (20) y de la cubierta
superior (30).
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