ITMI962369A1

ITMI962369A1 - Compressore rotativo con apertura di scarico smussata

Info

Publication number: ITMI962369A1
Application number: IT96MI002369A
Authority: IT
Inventors: Paul J Bushnell
Original assignee: Carrier Corp
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-05-14
Also published as: BR9605502A; JPH09170576A; ITMI962369A0; KR970027870A; IT1287163B1; CN1153870A; MY112343A; KR970027839A; US5676535A; TW423613U; KR100214192B1; MXPA96005345A; CN1086448C; JP3024743B2

Description

DESCRIZIONE

In un compressore rotativo a palette fisse o a pistone volvente, l'apertura di scarico si trova nel cuscinetto di estremità' motore. L'apertura di scarico e' disposta in modo che circa meta' di essa si trova al di sopra della camera pistone e il resto e' sovrapposta al cilindro. La parte del cilindro su cui si trova l'apertura di scarico e' provvista di una cavita' in modo da ottenere un percorso per il fluido dalla camera cilindro all'apertura di scarico. Di conseguenza l'apertura di scarico si trova di fronte alla camera pistone e alla cavita'. Per ottenere un flusso uniforme l'ingresso verso l'apertura di scarico viene normalmente smussato.

Lo spazio nocivo e' il volume di gas compresso che non viene scarico al termine del processo di compressione e rappresenta una perdita' dato che esso viene compresso ma non scaricato e quindi si espande in modo da formare parte del volume di aspirazione. Nel caso di un compressore a pistone volvente, lo spazio nocivo e' composto dal volume della cavita' nel cilindro e dal volume della apertura di scarico a monte della valvola di scarico. Una parte del volume dell'apertura di scarico e' composto dal volume di materiale rimosso nella formazione dello smusso, una parte del quale e' sovrapposta alla parte incavata del cilindro .

Uno smusso a forma di mezzaluna e' previsto nel cuscinetto di estremità' motore. Lo smusso permette di avere una transizione uniforme per il flusso dalla camera di compressione alla apertura di scarico. Inoltre lo smusso non si estende fino alla parte dell'apertura di scarico sovrapposta alla cavita' nel cilindro, evitando quindi una aggiunta inutile allo spazio nocivo.

Uno scopo dell'invenzione consiste nel ridurre la perdita di pressione attraverso la valvola di scarico.

Un altro scopo dell'invenzione consiste nel ridurre al minimo lo spazio nocivo.

Un ulteriore scopo dell'invenzione consiste nel realizzare una transizione uniforme per il flusso di scarico. Questi scopi, e altri scopi evidenziati in seguito sono ottenuti dalla presente invenzione.

Fondamentalmente, uno smusso a forma di mezzaluna e' realizzato nella parte del cuscinetto di estremità' motore circondante l'apertura di scarico e sovrastante la camera pistone.

La fig. 1 mostra una vista in sezione verticale di un compressore a pistone volvente attraverso la struttura di aspirazione;

la fig. 2 mostra una vista in sezione lungo la linea 2-2 di fig. 1;

la fig. 3 mostra una vista in sezione verticale parziale corrispondente a quella della fig. 1 ma presa attraverso la struttura di scarico che rappresenta l'oggetto della presente invenzione;

la fig. 4 mostra una vista di estremità' pompa del cuscinetto motore;

la fig. 5 mostra una vista in sezione lungo la linea 5-5 di fig. 4;

la fig. 6 mostra una vista corrispondente alla fig.

5 relativa a una prima forma di realizzazione modificata; e

la fig. 7 mostra una vista corrispondente alla fig.

5 relativa a una seconda forma di realizzazione modificata .

Nelle fig. 1 e 2, con 10 viene indicato genericamente un compressore verticale, a pistone volvente sul lato alto. Il numero 12 indica globalmente l'involucro o scatola. Il tubo di aspirazione 16 e' sigillato all'involucro 12 e permette il passaggio di fluido tra il polmone di aspirazione 14 collegato all'evaporatore (non mostrato) e la camera di aspirazione S. La camera di aspirazione S e' delimitata dalla camera 20-1 nel cilindro 20, dal pistone 22, dal cuscinetto di estremità' pompa 24 e dal cuscinetto di estremità' motore 28.

L'albero eccentrico 40 comprende una parte 40-1 alloggiata in modo da essere supportata nel foro 24-1 del cuscinetto di estremità' pompa 24, l'eccentrico 40-2 alloggiato nel foro 22-1 del pistone 22 e la parte 40-3 alloggiata in modo da essere supportata nel foro 28-1 del cuscinetto di estremità' motore 28. Il tubo di aspirazione olio 34 si estende nella coppa 36 da un foro nella parte 40-1. Lo .statore 42 e' fissato all'involucro 12 per mezzo di un accoppiamento di forza, saldatura o altri mezzi adeguati. Il rotore 44 e' fissato in modo adeguato all'albero 40 p.es. mediante accoppiamento di forza, e e' disposto entro il foro 42-1 dello statore 42 e interagisce con esso in modo da definire un motore elettrico. La paletta 30 viene spinta a contatto con il pistone 22 per mezzo della molla 31.

Con riferimento alla fig. 3, l'apertura di scarico 28-2 e' formata nel cuscinetto di estremità' motore 28 e sovrasta parzialmente la camera 20-1 e sovrasta la cavita' di scarico 20-3 che e' meglio visibile in fig.

2 e la quale permette il flusso dalla camera di compressione C all'apertura di scarico 28-2. L'apertura di scarico 28-2 e' sovrastata in sequenza dalla valvola di scarico 38 ed e dal fermo valvola distanziato 39, come usuale. Come descritto fino ad ora, il compressore 10 e' sostanzialmente di tipo convenzionale. La presente invenzione aggiunge uno smusso 28-3 che e' meglio visibile nelle fig. 3-5. Lo smusso 28-3 presenta una forma a mezzaluna, ovvero si estende nominalmente su una circonferenza di 200° e corrisponde alla parte della apertura di scarico 28-2 che sovrasta la camera 20-1 o piu' in particolare la camera di compressione C. A eccezione eventualmente di una parte delle punte della mezzaluna che definiscono il tratto di unione tra parte smussata a parte non smussata, lo smusso non sovrasta il cilindro 20 e quindi non contribuisce allo spazio nocivo. Lo smusso 28-3 e' pero' disposto in un punto in cui il flusso dalla camera di compressione C alla apertura di scarico 28-2 fluirebbe altrimenti su un angolo di 90° con conseguenti perdite. Come meglio mostrato in fig. 5, lo smusso 28-3 forma un angolo nel campo tra 30 e 60° e la dimensione dello smusso e' nell'ordine di grandezza tra 0,5 e 0,8 mm.

Durante il funzionamento il rotore 44 e l'albero eccentrico 40 ruotano come una unita' e l'eccentrico 40 “2 provoca il movimento del pistone 22. L'olio proveniente dalla coppa 36 viene estratto attraverso il tubo di aspirazione olio 34 verso il foro 40-4 che agisce da pompa centrifuga. L'azione di pompaggio dipende dalla velocita' di rotazione dell'albero 40. L'olio alimentato nel foro 40-4 e' in grado di fluire in una serie di condotti che si estendono radialmente nella parte 40-1, nell'eccentrico 40-2 e nella parte 40-3. in modo da lubrificare il cuscinetto 24, il pistone 22, e il cuscinetto 28. Il pistone 22 interagisce con la paletta 30 in modo convenzionale in modo che il gas viene estratto attraverso il tubo di aspirazione 16 e i condotti 20-2 verso la camera di aspirazione S. Il gas nella camera di aspirazione S e' intrappolato, compresso e scaricato dalla camera di compressione C attraverso il percorso di flusso definito dallo smusso 28-3 e dalla cavita' 20-3 verso l'apertura di scarico 28-2. Il gas ad alta pressione sposta la valvola 38 dalla sua sede e passa all'interno del silenziatore 32. Il gas compresso passa attraverso il silenziatore 32 all'interno dell'involucro 12 e attraverso la fessura anulare tra il rotore rotante 44 e lo statore 42 e attraverso la linea di scarico 60 fino al condensatore di un circuito di raffreddamento (non mostrato).

Al completamento del processo di compressione, il pistone 22 risulta tangente alla camera 20-1, nella regione della cavita' 20-3. Lo spazio nocivo risulta pari al volume della cavita' 20-3, della apertura di scarico 28-2 e del materiale rimosso per formare lo smusso 28-3. Di conseguenza lo spazio nocivo viene ridotto al minimo, ottenendo al contempo un percorso del flusso uniforme, grazie alla ridotta estensione dello smusso 28-3. La parte dello smusso 28-3 desiderabile per facilitare il flusso viene pero' mantenuta .

In alternativa al bordo smussato, come nel caso dello smusso 28-3, e' possibile utilizzare anche altre forme. La fig. 6 mostra l'utilizzo di una curva circolare o arrotondamento 128-3 al posto dello smusso 28-3. In modo simile, la fig. 7 mostra l'uso di una curva ellittica 228-3. L'arrotondamento 128-3 e la curva 228-3 come lo smusso 28-3 presentano una estensione circonferenziale nell'ordine di 200° e una corda tra 0,5 e 0,8 mm. Anche se la presente invenzione e' stata illustrata e descritta nel caso di un compressore verticale a velocita' variabile, agli esperti del ramo appariranno evidenti anche altre modifiche. P.es. l'invenzione e' applicabile sia a compressori orizzontali che verticali. In modo simile il motore può' essere un motore a velocita' variabile. Si intende quindi che la presente invenzione viene limitata solo dal campo previsto nelle rivendicazioni allegate .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Compressore rotativo (10) a lato alto, comprendente mezzi di contenimento (12) con una prima estremità' e una seconda estremità', un cilindro (20) con una camera (20-1) contenente mezzi di pompaggio comprendenti una paletta (30) e un pistone (22) interagenti con il cilindro, in modo da definire una camera di aspirazione (S) e una camera di compressione (C),. laddove il cilindro e' fissato nei mezzi di contenimento in prossimità' della prima estremità', dei primi mezzi di supporto (24) fissati al cilindro e che si estendono verso la prima estremità', secondi mezzi di supporto (28) fissati al cilindro, sovrastanti la camera e estendentesi verso la seconda estremità', un motore comprendente un rotore (44) e uno statore (42), laddove lo statore e' fissato nei mezzi di contenimento tra il cilindro e la seconda estremità' a una certa distanza assiale dal cilindro dai secondi mezzi di supporto, un albero eccentrico (40) supportato dai primi e secondi mezzi di supporto e comprendente mezzi eccentrici (40-2) collegati in modo operativo al pistone, laddove il rotore e' fissato all'albero in modo da essere integrato ad esso e disposto dentro allo statore in modo da delimitare una fessura anulare (42-1) , dei mezzi di aspirazione (16) per alimentare del gas verso i mezzi di pompaggio, mezzi di scarico (60) in collegamento fluidico con i mezzi di contenimento, un percorso di scarico flusso che si estende tra la camera di compressione e i mezzi di scarico e comprende in sequenza una cavita' (20-3) disposta nel cilindro, laddove il percorso di flusso di scarico e' caratterizzato da una parte scaricata (28-3) disposta nei ’secondi mezzi di supporto e essenzialmente sovrastante solo la camera, una apertura di scarico (28-2) disposta nei secondi mezzi di supporto, dei mezzi a valvola (38) sovrastanti i secondi mezzi di supporto e mezzi di silenziamento (32) sovrastanti i mezzi valvola, e laddove la cavita' e la parte scaricata interagiscono in modo da dirigere il flusso nella apertura di scarico, con il flusso proveniente dalla apertura di scarico che viene scaricato nei mezzi di silenziamento e quindi passa all'interno dei mezzi di contenimento.
2. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui la parte scaricata e' uno smusso.
3. Compressore secondo la rivendicazione 2, in cui lo smusso e' a forma di mezzaluna.
4. Compressore secondo la rivendicazione 3, in cui lo smusso presenta una estensione nominale di 200°.
5. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui la parte scaricata e' curva.
6. Compressore secondo la rivendicazione 5, in cui la parte scaricata curva e' a forma di mezzaluna.
7. Compressore secondo la rivendicazione 6, in cui la parte a forma di mezzaluna presenta una estensione nominale di 200°.