ITPN980036U1 - Gruppo motocompressore ermetico perfezionato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per modello di utilità avente per titolo: “GRUPPO MOTOCOMPRESSORE ERMETICO PERFEZIONATO”

Il presente trovato riguarda un gruppo motocompressore ermetico, in particolare per l’impiego in apparecchi frigoriferi di tipo domestico.

Come è noto, il compressore propriamente detto (solitamente del tipo alternativo o rotativo) e il rispettivo motore elettrico di azionamento hanno in comune l’albero e sono racchiusi in un involucro sigillato. Non potendo quindi eseguire alcuna manutenzione, deve essere assicurata una lubrificazione efficace e continua delle parti in movimento del gruppo ermetico per l’intera durata della vita operativa, che può anche essere di oltre 15 anni, dell’ apparecchio su cui esso è montato.

A tal fine, il gruppo motocompressore ermetico comprende mezzi atti ad assicurare durante i periodi di funzionamento il flusso dell’olio, caricato in una sufficiente quantità nell’involucro sigillato alla fine della fabbricazione, in modo che, oltre a lubrificare le parti in movimento, ne eviti anche un surriscaldamento.

E noto realizzare i suddetti mezzi sotto forma di un prolungamento verso il basso dell’albero, che è longitudinalmente forato e sagomato in modo da aspirare Y olio dal fondo dell'involucro sigillato e diffonderlo, sostanzialmente per effetto di centrifugazione, nelle parti da lubrificare. Questa costruzione è di regola efficiente nel caso di tradizionali gruppi motocompressori ermetici aventi un motore monofase a induzione a 2 poli funzionante a 2700-3000 giri/minuto.

Da alcuni anni trovano una crescente diffusione gruppi motocompressori ermetici, aventi motori elettrici senza spazzole a corrente continua con una velocità variabile da un massimo che può raggiungere 4000 giri/minuto ad un minimo che può scendere anche sotto 1000 giri/minuto, al fine di ottimizzare le prestazioni dell' apparecchio, in particolare il consumo di energia.

Sono anche noti gruppi motocompressori ermetici aventi un motore a induzione a 4 poli e funzionanti ad una velocità di soli 1500 giri/min e quindi, a pari resa frigorifera, aventi un compressore di maggiore cilindrata.

In entrambi questi casi i tradizionali mezzi di lubrificazione e raffreddamento, come quelli menzionati più sopra, sono largamente inadeguati poiché le basse velocità di rotazione dell’albero non garantiscono una adeguata prevalenza e portata dell’olio aspirato dal fondo dell’involucro sigillato e la sua diffusione in tutte le parti del gruppo da lubrificare.

E stato proposto, in un gruppo motocompressore ermetico in cui il motore elettrico di azionamento è disposto al di sotto del compressore, di inserire un elemento a vite senza fine con un minimo gioco dentro l’albero cavo, a partire dalla sua estremità inferiore - vedere il documento WO 96/29516. Il movimento relativo fra l’albero e l’elemento a vite senza fine, che si estende lungo finterò motore elettrico di azionamento e viene trattenuto da un supporto fissato allo statore del motore, assicura il desiderato flusso dell’olio. L’inconveniente di questa soluzione deriva dal fatto che l’inserto elicoidale risulta completamente contenuto all’interno dell’albero e risente del calore trasmesso dal motore. Pertanto, si verificano dilatazioni reciproche, durante il funzionamento del gruppo motocompressore, che fanno variare il gioco radiale tra inserto e albero, con conseguenti variazioni di prestazione della lubrificazione.

È stato anche proposto di creare nel gruppo motocompressore ermetico una camera di pompaggio con un elemento a vite senza fine fissato sporgente alla estremità inferiore dell’ albero e con una associata bussola stazionaria - vedere i documenti WO 93/22557 e EP-A-0 728 946. Questo tipo di soluzione comporta un ulteriore gioco radiale fra la bussola stazionaria e la superficie interna dell’albero rotante e attraverso tale gioco si verificano perdite di olio per trafilamento che riducono la portata dell’olio che viene pompato. Inoltre, una soluzione de) genere risulta difficile e costosa da realizzare, in quanto fra i due componenti della camera di pompaggio deve essere assicurato, oltre al gioco circo nferenziale, anche un gioco sul piano orizzontale fra la bussola e l’estremità inferiore dell’albero per evitarne un deterioramento dovuto all’attrito in esercizio.

Forma quindi lo scopo del presente trovato presentare un gruppo motocompressore ermetico migliorato grazie all’impiego di mezzi semplici, affidabili e di basso costo per assicurare un efficace flusso dell’olio anche a velocità di funzionamento ridotte addirittura fino a circa 800 giri/minuto.

Questo e altri scopi, come meglio spiegato in seguito, sono raggiunti con un gruppo motocompressore ermetico dotato di un dispositivo di aspirazione dell’olio con le caratteristiche precisate nelle successive rivendicazioni.

U trovato sarà meglio compreso dalla descrizione che segue, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la Fig. 1 mostra la sezione secondo un piano verticale della parte inferiore di un gruppo motocompressore ermetico, comprendente il dispositivo di aspirazione deU’olio in una prima forma di esecuzione;

- la Fig. 2 è analoga alla Fig. 1 ma mostra il solo dispositivo di aspirazione dell’olio in una seconda forma di esecuzione;

- la Fig. 3 mostra in una vista esplosa i componenti del dispositivo di aspirazione dell’olio della Fig. 2.

Con riferimento alla Fig. 1, si noti che non sono mostrati i particolari del gruppo motocompressore ermetico che non sono interessati dal presente trovato, a cominciare dal compressore propriamente detto, in quanto ben noti ai tecnici del settore.

Un involucro metallico sigillato 10 presenta la parte inferiore 12 che costituisce il pozzetto o coppa in cui si raccoglie Polio 14 che, caricato durante la fabbricazione, assicura la lubrificazione delle parti in movimento di un motore elettrico di azionamento 16 e di un sovrastante compressore, che può ad esempio essere di tipo alternativo.

In questa forma di esecuzione il motore 16 è del tipo a corrente continua senza spazzole con un rotore 18 a magneti permanenti fissato ad un albero cavo verticale 20 (comune al sovrastante compressore) ed un analogo statore 22. La parte inferiore dello statore comprende una cuffia 24 che sostiene (grazie ad una coppia di asole che, per semplicità, non sono mostrate) le estremità 26 e 28 di una staffa 30, preferibilmente fabbricata con un tondino di acciaio per molle. Come si vede, la staffa 30 ha una forma sostanzialmente “a U” con una zona centrale ribassata 32.

Alla estremità inferiore dell’albero cavo 20 è fissata una bussola 34, che si prolunga verticalmente nel pozzetto 10 pescando nell’olio di lubrificazione ivi contenuto. La bussola 34 ruota solidale con l’albero cavo 20. All’interno della bussola 34 è inserito un elemento 36 di aspirazione dell’olio, dotato sulla sua superficie esterna di una scanalatura elicoidale che si estende vantaggiosamente per l’intera lunghezza dell’elemento stesso. Tale scanalatura, cooperando con la parete interna della bussola 34, forma un canale per il passaggio dell’olio dal pozzetto 10 all’interno dell’albero 20.

La bussola 34 e l’elemento scanalato 36 costituiscono un dispositivo di aspirazione per l’olio 14 di lubrificazione che si estende completamente al di fuori del motore 16. La bussola 34 e l’elemento scanalato 36 sono preferibilmente realizzati in materia plastica, cioè in un materiale avente una conducibilità termica minore di quella del materiale metallico con cui è realizzato l’albero cavo 20. Questa soluzione è più semplice e meno costosa sia per la costruzione che per il montaggio. Inoltre, consente di ridurre i problemi dovuti alla dilatazione termica reciproca tra la bussola e l’elemento scanalato. In definitiva, si migliorano le prestazioni e l’affidabilità del gruppo motocompressore ermetico, come è scopo del presente trovato.

L’elemento scanalato 36 è sostenuto dalla staffa elastica 30, la cui zona centrale 32 si inserisce liberamente in un intaglio ricavato sulla testa inferiore dell’elemento 36. Questo tipo di montaggio elastico consente all’elemento 36 di fiottare, ma non di ruotare, all’interno della bussola 34 durante il funzionamento del motocompressore, consentendo la compensazione di eventuali disassamenti tra l’albero 20 e il dispositivo di aspirazione.

Una seconda forma di realizzazione del trovato, che è basata sul medesimo principio di funzionamento e consegue pari utilità di quella già descritta, è rappresentata nelle Figg. 2 e 3, in cui sono mantenuti i medesimi riferimenti numerici per gli elementi corrispondenti a quelli di Fig. 1. All’estremità inferiore dell’albero 20 è quindi fissata una bussola 34, in questo caso tramite un prolungamento 40 dell’albero stesso. Nella bussola 34 è inserito un elemento a pistone fiottante 36, che è sostenuto da una. staffa elastica 30 le cui estremità 26 e 28 sono collegate alla cuffia del motore 16, come in Fig. 1.

La differenza costruttiva consiste nel fatto che l’elemento flottante 36 (Fig. 2) è provvisto sulla sua superficie esterna di due incavi 42 assiali e contrapposti diametralmente, che cooperano con corrispondenti aperture 44 e 54, rispettivamente ricavate a livelli diversi e passanti attraverso la parete della bussola 34. Inoltre, una rondella elastica a camma ondulata 46 è interposta tra l’elemento 36 e la bussola 34. La rondella a camma 46 è fissata alla bussola 34, preferibilmente incollata, e agisce contro un’estensione trasversale 56 che è ricavata all’estremità inferiore dell’elemento 36. L’estensione 56 è provvista di un intaglio aperto verso il basso in cui si inserisce liberamente la staffa elastica 30 che sostiene il dispositivo di aspirazione dell’olio.

Il fissaggio tra il prolungamento 40 e l’albero 20 (Fig. 2) è realizzato semplicemente mediante un innesto a scatto, grazie alla deformabilità dell’estremità superiore del prolungamento 40 per la presenza di un intaglio 48 e all’accoppiamento di un bottone 50 in un incavo 52. Il bottone 50 e l’incavo 52 sono ricavati, rispettivamente, sulla superficie esterna del prolungamento 40 e sulla superficie interna dell’albero 20.

Nel funzionamento, quando l’albero 20 ruota assieme al prolungamento 40 e alla bussola 34, la rondella a camma 46 agisce contro l’estensione 56 e spinge l’elemento a pistone 36 verso il basso contro l’azione della staffa elastica 30 che tende a sollecitare l’elemento 36 verso l’alto. Pertanto, la rotazione dell’albero 20 provoca, grazie alla combinazione della curvatura della rondella 46 e dell’elasticità della staffa 30, un movimento alternativo dell’elemento 36 in direzione verticale.

L’olio di lubrificazione viene aspirato dalla coppa dell’olio negli incavi 42 dell’elemento a pistone 36 quando la bussola 34 è ruotata in posizione da mettere in comunicazione gli incavi 42 con le aperture inferiori 44. Ciò avviene durante la corsa discendente dell’elemento 36. Quando poi la bussola 34 è ruotata di circa 90° rispetto alla posizione precedente, l’olio passa dagli incavi 42 attraverso le aperture superiori 54 ed entra nell’albero cavo 20. Ciò avviene durante la corsa ascendente dell’eJemento 36.

La soluzione descritta costituisce quindi un’efficace pompa volumetrica a pistone senza valvole in movimento.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo compressore ermetico per apparecchi refrigeranti domestici e simili, comprendente un involucro sigillato (10), il cui fondo (12) costituisce una coppa per l’olio lubrificante (14), nel quale sono alloggiati il compressore propriamente detto e il motore di azionamento (16) che hanno in comune un albero a gomiti cavo (20), che ruota attorno ad un asse verticale, all’ estremità inferiore dì detto albero a gomiti essendo previsto un dispositivo di aspirazione (34,36) per l’olio lubrificante, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di aspirazione comprende una bussola (34), che è rigidamente fissata all’estremità inferiore dell’albero a gomiti (20) e nella quale è inserito un elemento scanalato (36), che è elasticamente collegato allo statore (22) del motore (16), detto dispositivo di aspirazione estendendosi verso il basso completamente all’esterno di detto albero cavo (20).
2. 2. Gruppo compressore ermetico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta bussola (34) e detto elemento scanalato (36) sono realizzati con materiale avente una conducibilità termica minore di quella del materiale con cui è realizzato l’albero cavo (20).
3. 3. Gruppo compressore ermetico secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto elemento scanalato (36) è sostenuto da una staffa elastica (30) formata da un filo o da una piattina metallica, avente una forma sostanzialmente a U, il cui tratto intermedio (32) è impegnato con l’estremità inferiore dell’elemento scanalato e i cui bracci laterali (26,28) sono ancorati allo statore (22) del motore elettrico (16).
4. 4. Gruppo compressore ermetico secondo una qualsiasi rivendicazione da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento scanalato (36) è un elemento dotato sulla sua superficie esterna di una scanalatura elicoidale, che costituisce il canale di passaggio dell’olio di lubrificazione (14) del compressore.
5. 5. Gruppo compressore ermetico secondo una qualsiasi rivendicazione da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento scanalato (36) è un elemento a pistone provvisto sulla sua superficie esterna di incavi assiali contrapposti (42), che cooperano con corrispondenti aperture radiali (44,54), ricavate a livelli diversi e passanti attraverso la parete di detta bussola (34).
6. 6. Gruppo compressore ermetico secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che all’estremità inferiore di detta bussola (34) è fissata una rondella elastica a camma ondulata (46) che coopera con un’estensione trasversale (56) dell’ elemento a pistone (36).