ITPN960014U1 - Compressore frigorifero con silenziatore perfezionato - Google Patents

Description

Descrizione del Modello di Utilità' Industriale dal titolo: "COMPRESSORE FRIGORIFERO CON SILENZIATORE PERFEZIONATO"

DESCRIZIONE

Il presente brevetto riguarda una particolare forma, di condotto di aspirazione di gas refrigerante all'interno di un contenitore ermetico che racchiude un motore elettrico, particolarmente impiegato negli apparecchi refrigeranti per impiego domestico.

Allo scopo di meglio esemplificare la presente invenzione si assume che detto condotto operi in stretta associazione con il compressore e che sia realizzato in plastica iniettata o stampata, senza che ciò' naturalmente limiti l'invenzione a solo questo tipo di materiale e a detto collegamento.

Le oscillazioni di pressione di gas all'interno dei compressori volumetrici particolarmente per refrigerazione domestica sono di rilevante importanza data la loro influenza sulla efficienza e sul livello di potenza sonora emessa dai compressori. In essi il gas refrigerante proveniente dal tubo di aspirazione entra nell'interno della scatola ermetica del compressore.

Il corpo del compressore presenta un tubo d'aspirazione interno all'involucro collegato alla valvola d'aspirazione tramite molteplici canali e cavita' che permettono di convogliare il gas aspirato all'interno del cilindro.

Essendo a contatto con tutte le superfici calde del compressore, durante questi passaggi il gas si riscalda e diminuisce la sua densità'.

Questo porta ad una riduzione del riempimento del cilindro e quindi in definitiva ad una riduzione della capacita' refrigerante del compressore.

I meccanismi fondamentali che regolano la dinamica dei movimenti del gas e piu' in generale lo stato dell'arte sono descritti nella domanda di brevetto europeo n. 93104357, della medesima depositante, a cui per brevità' si rimanda e di cui il presente trovato costituisce un perfezionamento. L'impiego, praticamente obbligato per ragioni normative od ecologiche, dei fluidi refrigeranti R134a e R600a rispetto al fluido tradizionale . R12 ha portato ai seguenti inconvenienti: l'R134a lavora con pressioni di lavoro sensibilmente superiori rispetto all'R12, e ciò' provoca una maggiore rumorosità' del compressore; l'R600a ha una capacita' refrigerante inferiore, e quindi offre minori prestazioni, tipicamente comparabili a quelle offerte da compressori piu' piccoli ma funzionanti con il tradizionale fluido R12.

Tuttavia a minori compressori corrisponde anche una minore rumorosità', e quindi, avendo per riferimento le prestazioni frigorigene, i normali compressori funzionanti con R600a appaiono piu' rumorosi.

La conseguenza comune a tali circostanze e' che viene richiesto di attenuare ulteriormente la rumorosità' di tali compressori, per portarli ad un livello comparabile con i tradizionali, naturalmente sempre in riferimento alla potenza frigorigena finale.

Sarebbe quindi desiderabile, ed e' scopo del presente trovato, di realizzare un dispositivo silenziatore per compressore che unisca un'elevata efficienza con una rumorosità' particolarmente contenuta, e che sia affidabile, economico e di facile montaggio con l'impiego di materiali e tecniche permessi dallo stato dell'arte attuale.

Questo scopo e' raggiunto -con il dispositivo descritto, a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle allegate figure in cui:

- la fig.l rappresenta la vista dall'interno di una porzione di un silenziatore, interposto fra l'aspirazione del gas dall'esterno del compressore e la testa-cilindro, secondo il trovato,

- la fig. 2 rappresenta la vista dall'interno della porzione complementare del medesimo silenziatore,

- la fig. 3 rappresenta una vista laterale della porzione fig. 1,

- la fig.4 rappresenta una vista laterale della porzione di fig. 2,

- la fig. 5 rappresenta una sezione circa mediana della porzione di fig. 1, presa lungo la linea di sezione A-A, senza un componente piu' avanti descritto,

- la fig. 6 mostra l'ingrandimento di una sezione di un diverso particolare di fig. 1, preso lungo la linea di sezione B-B.

L'idea sostanziale del trovato viene descritta qui di seguito: come nel- brevetto citato, il gas entrante nel compressore e proveniente dal condotto di aspirazione non viene disperso nell'involucro per essere poi aspirato nel tubo d'aspirazione presente nel corpo compressore, ma viene subito "intercettato" e diretto verso la testa senza che sia lasciato a diffondersi.

Per far ciò' viene predisposto e montato un silenziatore che guida il percorso del gas e che collega da un lato la zona prospiciente il foro di entrata del gas nell'involucro, dall'altro lato il foro di aspirazione nella testa cilindro. La separazione di cui cosi' gode il flusso di gas e il particolare percorso individuato realizzano il risultato di evitare il surriscaldamento del gas e di bloccare il rumore dell'aspirazione entro detto condotto.

Rispetto al silenziatore divulgato nel brevetto sopracitato, il presente silenziatore mantiene la somiglianza esterna della sagoma ad L in cui il lato maggiore contiene la camera di espansione ed in cui il lato minore porta ad un risuonatore di Helmholtz, il. cui collare e' posizionato lungo il condotto di uscita del silenziatore dalla parte della valvola di aspirazione, ed al foro che porta alla valvola di aspirazione del compressore. .

All'interno del silenziatore la propagazione delle onde sonore e' soggetta a fenomeni di interferenza e di riflessione che ne determinano l'attenuazione dell'intensità' acustica.

La differenza sostanziale invece si basa sul fatto che detta camera di espansione e' composta da tre camere distinte percorse in serie dal flusso di gas refrigerante, che dette tre camere sono separate da ordinatamente e rispettivamente un primo éd un secondo setto separatore dotati di opportune aperture per il passaggio del gas, che la prima e la seconda camera sono contenute in detto lato maggiore, che la prima camera alloggia il condotto di immissione del gas e che la terza camera e' costituita da detto condotto di uscita del gas verso detta valvola di aspirazione.

Alla testa del cilindro del compressore viene collegato il silenziatore d'aspirazione realizzato con due porzioni 1 e 2 combacianti e mostrate rispettivamente nelle figure 1 e 2.

Detto silenziatore e' interposto tra la cavita' interna dell'involucro compressore e il condotto di aspirazione del gas entro la testa-cilindro (non mostrati), ed e' formato sostanzialmente a forma di L in cui il lato maggiore, allargato al centro e di forma quasi scatolare, contiene le prime due camere di espansione rispettivamente 3, 4 ed il restringimento del lato minore costituisce la terza camera 5 che porta prima alla bocca di entrata 6 del risuonatore di Helmholtz e poi all'apertura di uscita 7 del gas da detta camera verso la valvola di aspirazione.

Il condotto di entrata 8 nella prima camera di espansione ha un profilo sostanzialmente rettilineo ed e' parallelo al setto 9 che divide la prima e la seconda camera, mentre questa e la terza camera sono separate da un rispettivo setto 10.

Esaurienti prove di laboratorio condotte su silenziatori del tipo appena descritto, e dotati di differenti architetture interne e rapporti dimensionali, hanno dimostrato che esistono particolari caratterizzazioni comuni a vari tipi di silenziatori che, applicate singolarmente od in varia combinazione tra di loro, migliorano e rendono piu' facilmente ottenibili il risultato cercato di una migliore attenuazione acustica.

Come detto tali caratterizzazioni sono state individuate su base eminentemente sperimentale, e quindi per la loro descrizione ci si baserà' unicamente sui disegni allegati e sul seguito della presente descrizione tesa unicamente a spiegare i disegni di una preferita forma di realizzazione, evitando di fornire motivazioni tecnico-scientifiche che del resto sono alla portata di esperti del settore dotati di opportune conoscenze tecnico-matematiche.-In sostanza e' risultato che le seguenti caratterizzazioni conferiscono, isolatamente od in opportuna combinazione, una migliore efficacia silenziante al silenziatore:

a) l'apertura 11 nel setto tra la prima e la seconda camera e' unica ed e' disposta su una porzione laterale di detto setto ed adiacente ad una zona della parete 13 del silenziatore posta in prossimità' del foro.di entrata 14 in detto condotto 8 di immissione del gas entro il silenziatore;

b) preferibilmente detto condotto 8 di immissione del gas presenta andamento rettilineo ed e' disposto parallelamente a detto setto 9 di separazione tra la prima 3 e la seconda camera 4;

c) la lunghezza, entro detta prima camera, di detto condotto 8 di immissione del gas, e' compresa tra 25 e 35 m/m;

d) la bocca di entrata 25 nel silenziatore di detto condotto di immissione del gas e' orientata verso la parete 15 di detta prima camera opposta a detta apertura 11 nel setto 9 tra la prima e la seconda camera;

e) il passaggio tra la seconda 4 e la terza camera 5 e' realizzata tramite un condotto 16 inserito nel setto 10 tra dette seconda e terza camera e prolungantesi da entrambi i lati di detto setto;

f) detto condotto 16 e' l'unico passaggio di gas tra detta seconda e terza camera, e la sua lunghezza nella parte contenuta nella seconda camera e' compresa tra 35 e 55 m/m; g) la bocca di aspirazione 17 di.detto condotto 16, nella parte contenuta in detta seconda camera, mostra una svasatura verso l'esterno;

h) detto condotto e' cilindrico o formato da due segmenti cilindrici angolati, ed il suo diametro interno di comunicazione tra la seconda e la terza camera e' compreso tra 5 e 8 m/m.-i) per l'applicazione di detto condotto 16 in un opportuno foro 18 praticato in detto setto 10, detto condotto e' dotato di una semi-corona anulare in rilievo 19 sulla sua superficie esterna, atto ad impegnarsi con un elemento fisso di trattenuta 20 disposto in prossimità' di detto secondo setto dalla parte del condotto 16. Le reciproche dimensioni e la geometria di quanto descritto sono tali da rendere possibile l'inserimento di un estremo 21 del condotto 16 nel foro 18 del setto 10 e successiva rotazione del condotto in modo da consentire un impegno a baionetta tra detta semicorona 19 e detto elemento di trattenuta 20 r con la rimanente porzione del condotto 16 che si dispone sostanzialmente come definito al punto b) precedente;

l) una zona della parete di detta terza camera, compresa tra la bocca 6 del rìsuonatore di Helmholtz e il foro 7 di uscita del gas dal silenziatore alla valvola di aspirazione, presenta una pluralità' di scalini 22 disposti trasversalmente rispetto ad una direzione radiale da detto foro 7 di uscita del gas.

m) dette prima e seconda camera presentano rispettive due pareti 26, 27 e 26a, 27a, opposte piane sostanzialmente parallele tra loro e all'asse di detto condotto 16 tra detta seconda e terza camera, e all'asse del condotto 8 di immissione del gas;

n) al fine di garantire il giusto accoppiamento tra i volumi delle prime due camere nel campo di frequenze da 500 e 630 Hz e' stato trovato che il rapporto tra le altezze massime di dette prime due camere (cioè' le dimensioni interne delle camere con direzione sostanzialmente ortogonale al condotto 16) deve essere compreso tra 1,2 e 1,5 essendo la seconda camera piu' alta della prima.

Con riferimento alle figure, si precisa anche che il setto 9 e' formato di pezzo con la porzione 2 del silenziatore, e che richiudendo le porzioni 1 e 2 tra di loro il bordo esterno 28 del setto 9 si inserisce automaticamente in un alloggiamento 29 della porzione 1 ottenuto con due rilievi paralleli 30 disposti sulla superficie interna di detta porzione.

Allo scopo di mantenere il processo di aspirazione del gas all'interno di una trasformazione adiabatica (preservando in questo modo l'efficienza refrigerante del compressore), il silenziatore viene preferibilmente realizzato in materiale plastico.

Si intende che quanto è stato detto e mostrato con riferimento ai disegni allegati è stato dato a puro scopo esemplificativo del trovato e che possono essere apportate numerose varianti e modifiche senza con ciò' allontanarsi da esso.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Compressore elettrico particolarmente per frigoriferi domestici comprendente un silenziatore (1,2) che attua la funzione di riduzione di rumorosità' all'interno di una trasformazione adiabatica, interposto tra la cavita' interna dell'involucro compressore e il condotto di aspirazione del gas entro la testa-cilindro, detto silenziatore essendo formato sostanzialmente a forma di L-in cui il lato maggiore contiene il condotto di immissione (8) del gas in detto silenziatore, ed il lato minore conduce dapprima alla bocca (6) di un risuonatore di Helmholtz e dopo all'apertura (7) di uscita del gas verso la valvola di aspirazione, caratterizzato dal fatto di essere formato da una prima (3) una seconda (4) ed una terza camera (5) distinte percorse in serie dal flusso di gas refrigerante, che dette tre camere sono separate da ordinatamente e rispettivamente un primo (9) ed un secondo setto separatore (10) dotati di opportune aperture e/o fori (11, 18) per il passaggio del gas, che la prima e la seconda camera sono contenute in detto lato maggiore del silenziatore e che la prima camera alloggia i condotto (8) di immissione del gas.
2. 2) Compressore come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'apertura (11) nel setto (9) tra la prima e la seconda camera e' unica ed e' disposta su una porzione laterale di detto setto ed adiacente ad una zona della parete (13) del silenziatore posta in prossimità' del foro di entrata (14) di detto condotto (8) di immissione del gas.
3. 3) Compressore come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto condotto (8) di immissione del gas presenta andamento rettilineo ed e' disposto parallelamente a detto setto (9) di separazione tra la prima e la seconda camera.
4. 4) Compressore come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la lunghezza, entro detta prima camera, di detto condotto (8) di immissione del gas, e' compresa tra 25 e 35 m/m.-5) Compressore come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la bocca di entrata nel silenziatore di detto condotto di immissione del gas e' orientata verso la parete (15) di detta prima camera opposta a detta apertura (11) nel setto (9) tra la prima e la seconda camera. 6) Compressore come una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che il passaggio tra la seconda e la terza camera e' realizzata tramite un condotto (16), inserito in detto foro (18) praticato nel setto (10) tra dette seconda e terza camera e prolungantesi da entrambi i lati di detto setto. 7) Compressore come alla rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto condotto (16) e' l'unico passaggio di gas tra detta seconda e terza camera, e che la sua lunghezza entro detta seconda camera e' compresa tra 35 e 55 m/m 8) Compressore come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la bocca di aspirazione (17) di detto condotto (16) in detta seconda camera e' svasata verso l'esterno. 9) Compressore come alle rivendicazioni da 6 a 8, caratter iz-zato dal fatto che il diametro interno del condotto (16) nella seconda camera e' compreso tra 5 e 8 m/m 10) Compressore come una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, caratterizzato dal fatto che detto condotto (16) nell seconda camera e' dotato di una semi-corona anulare in riliev (19) sulla sua superficie esterna, che un elemento fisso d trattenuta (20) e' disposto in prossimità' di detto second setto (10), e che detto condotto viene applicato attraver detto setto mediante impegno a baionetta tra detta semi-coro e detto elemento di trattenuta (20).-11) Compressore come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che una zona della parete di detta terza camera, compresa tra la bocca (6) di detto risuonatore di Helmholtz e detta apertura (7) di immissione del gas nella valvola di aspirazione, presenta una pluralità' di scalini (22) disposti trasversalmente rispetto ad una direzione radiale da detta apertura (7). 12) Compressore come una qualsiasi delle rivendicazio precedenti, caratterizzato dal fatto che dette prima e secon camera presentano rispettive due pareti (26, 27) (26a, 27 opposte piane sostanzialmente parallele, e sostanzialmente parallele all'asse di detto condotto di passaggio del gas (16) tra detta secnda e terza camera, e all'asse di detto condotto di immissione (8).-13) Compressore secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che il rapporto tra l'altezza di detta seconda camera (distanza tra le pareti 26a e 27a) e l'altezza di detta prima camera (distanza tra le pareti 26 e 27) e' compreso tra 1,2 e 1,5.