BRPI0801970A2 - discharge valve arrangement for airtight compressor - Google Patents
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Abstract
ARRANJO DE VáLVULAS DE DESCARGA PARA COMPRESSOR HERMéTICO. O arranjo de válvulas de descarga é aplicado em compressor hermético do tipo a ser utilizado em sistemas de refrigeração, por exemplo, em sistemas domésticos de refrigeração, dito compressor compreendendo: uma placa de válvulas (10) fechando um extremo de um cilindro de compressão (1) e provida de orifícios de sucção (11) e de descarga (12), contidos dentro do contorno interno da projeção axial (40) do cilindro de compressão (1), dito orifício de sucção (11) ocupando um setor anelar externo à projeção axial de um orifício de descarga (12) e sendo fechado por uma palheta flexível de sucção (21) tendo uma porção mediana de flexão (23> De acordo com a presente invenção, a placa de válvulas (10) é provida de uma pluralidade de orifícios de descarga (12) distribuídos em pelo menos uma das regiões definidas externamente e internamente ao contorno da palheta flexível de sucção (21) , cada orifício de descarga (12), interno ao contorno da palheta flexível de sucção (21), sendo axialmente alinhado com uma respectiva abertura passante (25) provida na dita porção mediana de flexão (23)ARRANGEMENT OF DISCHARGE VALVES FOR HERMETIC COMPRESSOR. The discharge valve arrangement is applied to an airtight compressor of the type for use in refrigeration systems, for example in domestic refrigeration systems, said compressor comprising: a valve plate (10) closing one end of a compression cylinder ( 1) and provided with suction (11) and discharge (12) holes contained within the inner contour of the axial projection (40) of the compression cylinder (1), said suction orifice (11) occupying an annular sector external to the axial projection of a discharge port (12) and being closed by a flexible suction vane (21) having a medial bending portion (23). According to the present invention, the valve plate (10) is provided with a plurality of discharge ports (12) distributed in at least one of the regions defined externally and internally to the flexible suction vane contour (21), each discharge port (12) internal to the flexible vane contour suction ring (21), being axially aligned with a respective through opening (25) provided in said medial flexion portion (23)
Description
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"ARRANJO DE VÁLVULAS DE DESCARGA PARA COMPRESSOR"ARRANGEMENT OF DRAIN VALVES FOR COMPRESSOR
HERMÉTICO"HERMETIC "
Campo da InvençãoField of the Invention
Refere-se a presente invenção a um arranjo de válvulas de descarga para compressor hermético a ser utilizado em sistemas de refrigeração, por exemplo, em sistemas domésticos de refrigeração tal como em refrigeradores, freezers, bebedouros, etc, ou mesmo em equipamentos eletrônicos, que utilizam compressores compactos deThis invention relates to an airtight compressor discharge valve arrangement for use in refrigeration systems, for example in domestic refrigeration systems such as refrigerators, freezers, drinking fountains, etc., or even in electronic equipment, which may use compact compressors of
reduzidas dimensões.small dimensions.
A presente invenção é, em particular, aplicada a um compressor hermético compreendendo um bloco de cilindro definindo um cilindro de compressão com um extremo fechado por uma placa de válvulas provida de orifícios deIn particular, the present invention is applied to an airtight compressor comprising a cylinder block defining a compression cylinder with an end closed by a valve plate provided with nozzle orifices.
sucção e de descarga, contidos dentro do contorno interno da proj eção axial do cilindro de compressão, sendo que pelo menos um orifício de sucção ocupa um setor anelar e é fechado por uma válvula de sucção compreendendo uma palheta flexível de sucção apresentando uma porçãosuction and discharge contained within the inner contour of the axial projection of the compression cylinder, wherein at least one suction port occupies an annular sector and is closed by a suction valve comprising a flexible suction vane having a portion
extrema de engaste, de fixação â placa de válvulas, uma porção mediana de flexão e uma porção extrema de vedação, operativãmente associada ao orifício de sucção. Histórico da Invençãocrimping end, fastening to the valve plate, a medial bending portion and an extreme sealing portion operably associated with the suction port. Invention History
A eficiência energética dos compressores herméticos de 25 pequeno porte para refrigeração é atribuída, em grande parte, ao bom desempenho do sistema de sucção e de descarga (os quais incluem os orifícios de sucção e de descarga, respectivas válvulas de sucção e de descarga, e o filtro atenuador) destes compressores, particularmente 3 0 quanto ao desempenho das válvulas de dito sistema, no controle do fluxo de gás. Uma parte das perdas de energia nestes compressores advém da perda de carga no sistema de sucção e descarga de ditos compressores. Deste modo, soluções que busquem reduzir tais perdas atuam diretamente no aumento de eficiência dos compressores.The energy efficiency of small refrigeration airtight compressors is largely attributed to the good performance of the suction and discharge system (which includes the suction and discharge ports, their suction and discharge valves, and the attenuating filter) of these compressors, particularly 30 for the performance of the valves of said system in controlling the gas flow. A part of the energy losses in these compressors comes from the pressure drop in the suction and discharge system of said compressors. Thus, solutions that seek to reduce such losses act directly in increasing the efficiency of compressors.
As otimizações usualmente realizadas consistem na redução das perdas através do aumento das áreas de passagem doThe optimizations usually performed consist in reducing losses by increasing the passage areas of the
PI0801970-3gás, bem como na redução da rigidez das válvulas. Uma das principais restrições imposta ao gás está nos orifícios de sucção e descarga.PI0801970-3 gas, as well as reducing valve stiffness. One of the main restrictions on gas is in the suction and discharge holes.
Uma solução conhecida e usualmente utilizada em 5 aplicações de refrigeração comercial e ar condicionado consiste na utilização de mais de um orifício para admissão ou exaustão do gás. Com a utilização de múltiplos orifícios, consegue-se aumentar a área de passagem do gás sem os efeitos colaterais de aumento de rigidez e eventuais instabilidades do sistema de válvulas. Dentro deste conceito é possível também obter a otimização dos múltiplos orifícios para a atuação destes em aplicações com modulação da capacidade de refrigeração de forma mais eficiente do que a obtida com apenas umA known solution commonly used in 5 commercial refrigeration and air conditioning applications is the use of more than one gas inlet or exhaust port. Using multiple orifices, the gas passageway can be increased without the side effects of increased rigidity and eventual instability of the valve system. Within this concept it is also possible to obtain the optimization of multiple holes for their performance in applications with modulation of cooling capacity more efficiently than that obtained with only one.
orifício. Geralmente, as aplicações conhecidas, de compressores que utilizam múltiplos orifícios de descarga, são aquelas voltadas para a área de refrigeração comercial, de alto fluxo de massa, automotiva ou de ar condicionado e que utilizam,hole. Generally known applications of compressors using multiple discharge orifices are those for the commercial, high mass flow, automotive or air conditioning refrigeration area which use,
geralmente, pistões de grandes diâmetros.usually pistons of large diameters.
Em aplicações residenciais, as soluções de múltiplos orifícios são raramente empregadas, principalmente pelo considerável aumento do volume morto, que é mais nocivo na capacidade e eficiência destas aplicações. Além disso, 25 nas aplicações residenciais, os diâmetros de pistão são menores e, como conseqüência, há menos espaço para o posicionamento do sistema de válvulas.In residential applications, multi-hole solutions are rarely employed, mainly due to the considerable increase in dead volume, which is most detrimental to the capacity and efficiency of these applications. In addition, 25 in residential applications, piston diameters are smaller and as a result there is less room for valve system positioning.
Para facilitar o processo produtivo, os orifícios de sucção e de descarga possuem, normalmente, uma seção 30 transversal circular e são construídos em uma placa de válvulas, geralmente em aço.To facilitate the production process, the suction and discharge ports usually have a circular cross-section 30 and are constructed of a valve plate, usually made of steel.
Na grande maioria dos casos e, principalmente, quando o compressor hermético é de pequeno porte, o formato geométrico da válvula de sucção e dos orifícios de sucção 3 5 e de descarga, assim como também a necessidade de se isolar o gás já comprimido do gás que está à pressão de sucção (necessidade esta realizada, principalmente, pelatampa de cilindro), obrigam o posicionamento do orifício de descarga em um local excêntrico em relação ao eixo geométrico do centro do cilindro de compressão, ficando bastante próximo à parede deste, para que o orifício de 5 sucção também possa ficar contido dentro da projeção axial do contorno interno do cilindro de compressão, mantendo um certo afastamento mínimo em relação ao orifício de descarga.In the vast majority of cases, and especially when the airtight compressor is small, the geometric shape of the suction valve and suction and discharge ports 35, as well as the need to isolate already compressed gas from gas that is at suction pressure (this need is mainly realized by the cylinder cap), require the placement of the discharge orifice in an eccentric location in relation to the geometric axis of the center of the compression cylinder, being very close to its wall, so that The suction port may also be contained within the axial projection of the internal contour of the compression cylinder, maintaining a certain minimum clearance from the discharge port.
As soluções co-pendentes, descritas nos documentosThe co-pending solutions described in the documents
US2004/022874 2 (EP1301711) e US2 006/00 9664 7, do mesmo depôsitante, contornam as deficiências com relação ao posicionamento de um orifício de descarga concêntrico ao eixo geométrico do centro do cilindro de compressão. Entretanto, tais soluções ainda apresentam os 15 inconvenientes de baixa performance por perda de carga no sistema de descarga, principalmente em aplicações com baixas pressões de condensação em aplicações de refrigeração com baixo fluxo de massa e em certas circunstâncias tais como aquelas que utilizam fluido 20 refrigerante do tipo R600a. Sumário da InvençãoUS2004 / 022874 2 (EP1301711) and US2 006/00 9664 7, by the same applicant, circumvent the shortcomings with respect to the positioning of a discharge orifice concentric to the center axis of the compression cylinder. However, such solutions still have the drawbacks of low performance through-discharge pressure in the discharge system, especially in low condensing pressure applications in low mass flow refrigeration applications and in certain circumstances such as those using refrigerant. of type R600a. Summary of the Invention
Assim, é um objetivo da presente invenção prover um arranjo de válvulas de descarga para compressor hermético a ser utilizado em sistemas de refrigeração que operem,Thus, it is an object of the present invention to provide an airtight compressor discharge valve arrangement for use in refrigeration systems that operate,
por exemplo, em aplicações residenciais, particularmente com um baixo fluxo de massa, e que permita minimizar a perda de carga, melhorando a performance do compressor, independente do tipo de fluido refrigerante utilizado. Um outro obj etivo da presente invenção é prover umfor example, in residential applications, particularly with low mass flow, which allows to minimize pressure drop, improving compressor performance, regardless of the type of refrigerant used. Another object of the present invention is to provide a
arranjo tal como acima citado e que possa ser aplicado particularmente nas construções em que o pistão apresenta um diâmetro de dimensões reduzidas, provendo um posicionamento do sistema de descarga que minimiza os diferenciais de pressão existentes nas construçõesarrangement as mentioned above and which may be applied particularly to constructions where the piston has a small diameter, providing a positioning of the discharge system that minimizes pressure differentials within the constructions
conhecidas da técnica, diminuindo a dissipação de potência e perda de carga durante a compressão, sem prejudicar a área efetiva de escoamento dos gases noorifício de sucção e seu afastamento mínimo em relação ao orifício de descarga.known in the art, decreasing power dissipation and pressure drop during compression, without impairing the effective flow area of the gases in the suction port and their minimum clearance from the discharge port.
Um objetivo particular é apresentar um arranjo tal como aquele citado nas construções de sistema de sucção do 5 tipo descrito nos documentos US2004/0228742 (EP1301711) e US2006/0096647, onde o orifício de sucção é provido interno a uma projeção axial do contorno interno do cilindro de compressão e externo ao contorno do orifício de descarga, de modo a manter com este último um certo afastamento mínimo.A particular object is to present an arrangement such as that cited in suction system constructions of the type described in US2004 / 0228742 (EP1301711) and US2006 / 0096647, wherein the suction port is provided internal to an axial projection of the internal contour of the suction system. compression cylinder and external to the outline of the discharge orifice so as to maintain a certain minimum clearance with the latter.
Este e outros objetivos são 'alcançados através de um arranjo de válvulas de descarga para compressor hermético a ser utilizado em sistemas de refrigeração e compreendendo: um bloco de cilindro definindo um cilindroThis and other objectives are achieved by an airtight compressor discharge valve arrangement for use in refrigeration systems and comprising: a cylinder block defining a cylinder
de compressão; uma placa de válvulas fechando um extremo do cilindro de compressão e provida de orifícios de sucção e de descarga, contidos dentro do contorno interno da projeção axial do cilindro de compressão, sendo que pelo menos um orifício de sucção ocupa um setor anelarcompression; a valve plate closing one end of the compression cylinder and provided with suction and discharge ports contained within the inner contour of the axial projection of the compression cylinder, with at least one suction port occupying an annular sector
externo à proj eção axial, e um orifício de descargaexternal to the axial projection, and a discharge hole
fechado por uma válvula de descarga compreendendo uma palheta flexível de descarga, dito orifício de sucção sendo fechado por uma válvula de sucção compreendendo uma palheta flexível de sucção apresentando: uma porção 25 extrema de engaste, de fixação à placa de válvulas; uma porção mediana de flexão; e uma porção extrema de vedação operativãmente associada ao orifício de sucção. De acordo com a presente invenção, a placa de válvulas é provida de uma pluralidade de orifícios de descarga distribuídos emclosed by a discharge valve comprising a flexible discharge vane, said suction orifice being closed by a suction valve comprising a flexible suction vane having: an extreme crimping portion 25 securing to the valve plate; a median flexion portion; and an extreme sealing portion operably associated with the suction port. In accordance with the present invention, the valve plate is provided with a plurality of discharge holes distributed in
pelo menos uma das regiões definidas externamente eat least one of the externally defined regions and
internamente ao contorno da palheta flexível de sucção, cada orifício de descarga que vier a ser provido internamente ao contorno da palheta flexível de sucção sendo axialmente alinhado com uma respectiva abertura 3 5 passante provida na porção mediana de flexão da palheta flexível de sucção.internally to the contour of the suction flexible vane, each discharge orifice provided internally to the contour of the flexible suction vane being axially aligned with a respective through opening 35 provided in the medial flexion portion of the flexible suction vane.
De acordo com uma forma particular da presente invenção,a porção mediana de flexão da palheta flexível de sucção é provida com uma abertura passante sendo provido um orifício de descarga central alinhado com o eixo geométrico do cilindro de compressão e tendo sua projeção axial interna à dita abertura passante, e pelo menos um outro orifício de descarga tendo sua projeção axial disposta no interior da projeção axial do cilindro de compressão, de modo a apresentar uma mesma condição de restrição de fluxo aplicada ao orifício central, durante a operação de descarga do compressor. Em uma variante deste aspecto construtivo da presente invenção, a porção mediana de flexão da palheta flexível de sucção pode ser provida com um único orifício de descarga tendo sua projeção axial contida no interior da referida abertura passante.In accordance with a particular embodiment of the present invention, the medial flexion portion of the flexible suction vane is provided with a through opening and a central discharge port is provided aligned with the geometric axis of the compression cylinder and having its internal axial projection therein. through-opening, and at least one other discharge port having its axial projection disposed within the axial projection of the compression cylinder so as to have the same flow restriction condition applied to the central port during the compressor discharge operation. In a variant of this constructive aspect of the present invention, the flexion median portion of the flexible suction vane may be provided with a single discharge orifice having its axial projection contained within said through opening.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção, a porção mediana de flexão da palheta flexível de sucção é provida com uma abertura passante, sendo que qualquer orifício de descarga, com proj eção axial interna ao contorno da palheta flexível de sucção, tem sua projeção axial contida no interior da referida abertura passante. Ainda, de acordo com um outro aspecto da presente invenção, a palheta flexível de sucção compreende uma pluralidade de aberturas passantes, cada uma contendo, em seu interior, a proj eção axial de um respectivo orifício de descarga. Em uma variante deste aspecto construtivo, a presente solução apresenta ainda pelo menos um outro orifício de descarga externo ao contorno da palheta de sucção.In accordance with another aspect of the present invention, the medial flexion portion of the flexible suction vane is provided with a through opening, and any discharge orifice with axial projection internal to the contour of the flexible suction vane is projected. contained within said through opening. Still according to another aspect of the present invention, the flexible suction vane comprises a plurality of through openings, each containing within it the axial projection of a respective discharge orifice. In a variant of this constructive aspect, the present solution further presents at least one other discharge orifice external to the suction vane contour.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção é provida uma pluralidade de porções de palheta flexível de descarga, cada uma apresentando um respectivo extremo de vedação, seletivamente fechando pelo menos um orifício de descarga e um respectivo extremo de engaste, de fixação à placa de válvulas, sendo os extremos de engaste das palhetas flexíveis de descarga definidos em uma peça única e comum, da qual são proj et antes os extremos devedação de ditas palhetas flexíveis de descarga. De acordo ainda com um outro aspecto da presente invenção, a palheta flexível de sucção compreende uma pluralidade de aberturas passantes, cada uma contendo, em 5 seu interior, a projeção axial de um respectivo orifício de descarga provido na placa de válvulas.According to a further aspect of the present invention there is provided a plurality of flexible discharge vane portions, each having a respective sealing end, selectively closing at least one discharge hole and a respective crimping end securing to the sealing plate. valves, the crimp ends of the flexible discharge vanes being defined in a single common part, of which the extremes due to said flexible discharge vanes are designed. According to yet another aspect of the present invention, the flexible suction vane comprises a plurality of through openings, each containing, within, the axial projection of a respective discharge port provided in the valve plate.
Para aplicações residenciais com baixa temperatura de condensação, operando com fluido refrigerante R600a, a invenção aqui descrita, de múltiplos orifícios dedescarga, apresenta benefícios, pois a redução das perdas de carga, no sistema de descarga, compensa o efeito nocivo do volume morto. Além disso, compressores trabalhando com um fluido refrigerante do tipo R600a empregam pistoes com diâmetros maiores que aqueles que operam com um fluido refrigerante do tipo RI34a, gerando um espaço adequado para o aloj amento dos múltiplos orifícios.For low condensing temperature residential applications operating with R600a refrigerant, the multi-port discharge discharge invention described herein has benefits because the reduction in head losses in the discharge system outweighs the deleterious effect of dead volume. In addition, compressors working with an R600a-type refrigerant employ pistons with larger diameters than those operating with an RI34a-type refrigerant, providing adequate space for multiple orifice housing.
Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of the Drawings
A invenção será a seguir descrita com referência aos desenhos anexos, nos quais:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:
A figura 1 representa, esquematicamente, uma vista em planta de uma placa de válvulas quando observada pelo lado do cilindro de compressão e ilustrando uma palheta flexível de sucção e os orifícios de sucção e de descarga construídos de acordo com a técnica anterior;Figure 1 schematically represents a plan view of a valve plate as viewed from the side of the compression cylinder and illustrating a flexible suction vane and suction and discharge ports constructed in the prior art;
A figura 2 representa, esquematicamente e tal como ilustrado na figura 1, uma vista em planta de uma placa de válvulas apresentando um arranjo de orifícios de sucção e de descarga da presente invenção, no qual a projeção axial de um dos orifícios de descarga é disposta internamente a uma abertura passante provida na palheta flexível de sucção e a pro j eção axial de um outro orifício de descarga é disposta externamente ao contorno da palheta flexível de sucção; A figura 3 representa, esquematicamente e tal como ilustrado na figura 2, uma vista em planta de uma placa de válvulas apresentando um arranj o de orifícios desucção e de descarga da presente invenção, no qual a projeção axial de um dos orifícios de descarga é disposta internamente a uma abertura passante provida na palheta flexível de sucção e a proj eção axial de outros dois 5 orifícios de descarga é disposta externamente ao contorno da palheta flexível de sucção, simetricamente ao orifício com proj eção interna à abertura passante, sendo que os orifícios de descarga apresentam mesma seção transversal; A figura 4 representa, esquematicamente e tal como 10 ilustrado na figura 3, uma vista em planta de uma placa de válvulas apresentando um arranjo de orifícios de sucção e de descarga da presente invenção, no qual os orifícios de descarga apresentam seção transversal distinta;Figure 2 shows schematically and as illustrated in Figure 1 a plan view of a valve plate showing a suction and discharge port arrangement of the present invention in which the axial projection of one of the discharge ports is arranged internally to a through opening provided in the flexible suction vane and the axial projection of another discharge orifice is disposed externally to the contour of the flexible suction vane; Fig. 3 schematically and as illustrated in Fig. 2 a plan view of a valve plate showing an outlet and discharge port arrangement of the present invention in which the axial projection of one of the outlet ports is arranged internally to a through opening provided in the flexible suction vane and the axial projection of the other two discharge holes is disposed externally to the contour of the flexible suction vane symmetrically to the projection hole internal to the through opening, with discharge have the same cross section; Fig. 4 schematically depicts and as illustrated in Fig. 3 a plan view of a valve plate having a suction and discharge port arrangement of the present invention in which the outlet ports have a distinct cross section;
A figura 5 representa, esquematicamente, um segundo arranjo de orifícios de sucção e de descarga da presente invenção, no qual a proj eção axial de cada um dos orifícios de descarga encontra-se disposta internamente a uma respectiva abertura passante provida na palhetaFigure 5 shows schematically a second arrangement of suction and discharge holes of the present invention in which the axial projection of each of the discharge holes is disposed internally with a respective through opening provided in the blade.
flexível de sucção;flexible suction;
A figura 6 representa, esquematicamente, um terceiro arranj o de orifícios de sucção e de descarga da presente invenção, no qual a proj eção axial de cada um dos orifícios de descarga é disposta externamente ao contornoFigure 6 schematically depicts a third arrangement of suction and discharge ports of the present invention in which the axial projection of each of the discharge ports is arranged externally to the contour.
da palheta flexível de sucção;flexible suction vane;
A figura 7 representa, esquematicamente, uma variante construtiva para o terceiro arranj o de orifícios de sucção e de descarga ilustrado na figura 6 e no qual a projeção axial de cada um dos orifícios de descarga é disposta externamente ao contorno da palheta flexível deFigure 7 schematically represents a constructive variant for the third arrangement of suction and discharge holes illustrated in Figure 6 and in which the axial projection of each of the discharge holes is arranged externally to the contour of the flexible vane.
sucção, ditos orifícios de descarga apresentando mesma seção transversal;suction, said discharge orifices having the same cross section;
A figura 8 representa, esquematicamente, uma outra variante construtiva para o terceiro arranj o de orifícios 3 5 de sucção e de descarga ilustrado na figura 6, no qual os orifícios de descarga apresentam seção transversal distinta;A figura 9 representa, esquematicamente, uma vista em perspectiva de uma placa de válvulas, observada pelo lado oposto ao do cilindro de compressão e ilustrando uma forma construtiva de válvula de descarga carregando palhetas flexíveis de descarga, cada uma estando associada a um respectivo orifício de descarga; e A figura 10 representa, esquematicamente, uma vista em perspectiva da placa de válvulas ilustrada na figura 9, observada pelo lado oposto do cilindro de compressão, sem o sistema de válvulas.Figure 8 schematically represents another constructional variant for the third arrangement of suction and discharge holes 35 shown in Figure 6, in which the discharge holes have a distinct cross section; perspective view of a valve plate, viewed from the opposite side of the compression cylinder and illustrating a constructive form of discharge valve carrying flexible discharge vanes, each associated with a respective discharge port; and Figure 10 schematically represents a perspective view of the valve plate shown in Figure 9, viewed from the opposite side of the compression cylinder, without the valve system.
Descrição das Configurações IlustradasDescription of Illustrated Settings
A presente invenção será descrita para um compressor hermético de sistemas de refrigeração, por exemplo, em sistemas domésticos de refrigeração compreendendo, no interior de uma carcaça não ilustrada, um conjunto motor-compressor (não ilustrado) incluindo um bloco de cilindro definindo um cilindro de compressão 1 no interior do qual é aloj ado um pistão reciprocante 2, succionando e comprimindo o gás refrigerante ao ser acionado por um motor elétrico do conj unto motor-compressor. Nestas construções, o cilindro de compressão 1 e o pistão reciprocante 2 apresentam diâmetro reduzido, o que restringe o espaço para disposição e arranjo de válvulas de sucção e de descarga.The present invention will be described for an airtight compressor of refrigeration systems, for example, in domestic refrigeration systems comprising, within a housing not shown, a motor-compressor assembly (not shown) including a cylinder block defining a cylinder of compression 1 within which a reciprocating piston 2 is housed, sucking and compressing the refrigerant gas when driven by an electric motor of the compressor-motor assembly. In these constructions, the compression cylinder 1 and reciprocating piston 2 have small diameter, which restricts the space for arrangement and arrangement of suction and discharge valves.
0 cilindro de compressão 1 apresenta um extremo fechado por uma placa de válvulas 10 fixada ao bloco de cilindro e provida de orifícios de sucção 11 e de descarga 12, sendo que, no interior do cilindro de compressão 1, entre o topo do pistão reciprocante 2 e a placa de válvulas 10, é definida uma câmara de compressão (não ilustrada), a qual é mantida em comunicação fluida seletiva com lados de sucção e de descarga (não ilustrados) do compressor de refrigeração, através da abertura e do fechamento seletivo dos orifícios de sucção 11, e de descarga 12, por respectivas válvulas de sucção 2 0 e de descarga 30. As válvulas de sucção 20 e de descarga 3 0 são construídas em forma de palheta flexível, tal como descrito adiante.De acordo com a construção da técnica anterior ilustrada na figura 1 anexa, a placa de válvulas 10 apresenta um orifício de descarga 12 interno a uma projeção axial 4 0 do contorno interno do cilindro de compressão 1 nesta e 5 um orifício de sucção 11 disposto interno à referida projeção axial 40 e externo ao contorno do orifício de descarga 12, de modo a manter, com este último, um certo afastamento radial mínimo, calculado de modo a formar uma espessura de parede que pressione adequadamente uma juntaCompression cylinder 1 has an end enclosed by a valve plate 10 attached to the cylinder block and provided with suction 11 and discharge ports 12, and within the compression cylinder 1 between the top of reciprocating piston 2 and the valve plate 10, a compression chamber (not shown) is defined which is maintained in selective fluid communication with suction and discharge sides (not shown) of the refrigeration compressor by opening and selectively closing the suction ports 11 and discharge 12 by respective suction valves 20 and discharge 30. Suction valves 20 and discharge valves 30 are constructed in the form of a flexible vane as described below. According to the construction Prior art illustrated in the accompanying Figure 1, the valve plate 10 has a discharge port 12 internal to an axial projection 40 of the inner contour of the compression cylinder 1 therein and 5 a suction port 11 disposed internally to said axial projection 40 and external to the contour of the discharge port 12 so as to maintain a certain minimum radial clearance therewith. , calculated to form a wall thickness that properly presses a joint
de vedação (não ilustrada), para evitar fuga indevida de gás do lado de alta pressão para o lado de baixa pressão. Embora não ilustrado, deve ser entendido que qualquer um dos orifícios de sucção e de descarga 11, 12, pode ter a respectiva proj eção axial centralmente ou(not shown) to prevent improper gas leakage from the high pressure side to the low pressure side. Although not illustrated, it should be understood that any of the suction and discharge ports 11, 12 may have their axial projection centrally or
substancialmente central à proj eção axial 4 0 do cilindro de compressão 1.substantially central to the axial projection 40 of the compression cylinder 1.
0 orifício de sucção 11 é disposto de modo a ser externo à projeção axial de qualquer orifício de descarga 12. Na construção da técnica anterior, ilustrada na figura 1, 2 0 o orifício de descarga 12 é circular e coaxial ao contorno interno do cilindro de compressão 1 e o orifício de sucção 11 é na forma de um setor anelar, substancialmente concêntrico a pelo menos um dos contornos interno do cilindro de compressão 1, e doThe suction port 11 is arranged to be external to the axial projection of any discharge port 12. In the prior art construction shown in Figure 1, 20 the discharge port 12 is circular and coaxial to the inner contour of the discharge cylinder. 1 and the suction port 11 is in the form of an annular sector substantially concentric to at least one of the internal contours of the compression cylinder 1 and the
orifício de descarga 12. Esta construção é descrita nadischarge port 12. This construction is described in
patente EP1301711.EP1301711.
Para as construções em descrição, a placa de válvulas 10 fixa, em sua face voltada para o interior do cilindro de compressão 1, uma válvula de sucção 2 0 na forma de umaFor the constructions in description, the valve plate 10 fixes, on its face facing inwardly of the compression cylinder 1, a suction valve 20 in the form of a
palheta flexível de sucção 21 apresentando: uma porçãoflexible suction vane 21 featuring: one portion
extrema de engaste 22, de fixação à placa de válvulas 10; uma porção mediana de flexão 23; e uma porção extrema de vedação 24, operativãmente associada ao orifício de sucção 11 e que é deslocável, por deformação elástica, 3 5 entre uma posição de válvula fechada, bloqueando o orifício de sucção 11 e uma posição de válvula aberta, liberando dito orifício de sucção 11, dita palhetaflexível de sucção 21 tendo pelo menos suas porções extrema de vedação 24 e mediana de flexão 23 situando-se dentro da proj eção axial 40 do contorno interno do cilindro de compressão 1.crimping end 22, securing to valve plate 10; a median flexion portion 23; and an end sealing portion 24 operably associated with the suction port 11 and which is elastically deformable displaceable 35 between a closed valve position, blocking the suction port 11 and an open valve position, releasing said port orifice. suction 11, said flexible suction vane 21 having at least its extreme sealing portions 24 and median flexion 23 lying within the axial projection 40 of the internal contour of the compression cylinder 1.
Na construção de técnica anterior ilustrada na figura 1, a palheta flexível de sucção 21 apresenta, em sua porção mediana de flexão 23, uma abertura passante 25, no interior da qual é disposta a projeção axial do contorno de um orifício de descarga 12, central e concêntrico ao eixo geométrico do cilindro de compressão 1. A importância de se centralizar o orifício de descarga 12 está no fato de que o processo de descarga do gás comprimido ocorre enquanto o pistão está bastante próximo do ponto morto superior do mecanismo. Neste caso, a centralização do orifício de descarga 12 reduz os diferenciais de pressão ao longo do cilindro de compressão 1, durante o período em que se dá a descarga do gás comprimido através da válvula de descarga 30. A diminuição destes diferenciais de pressão resulta, diretamente, em uma menor dissipação de potência durante o processo de compressão, o que proporciona maior eficiência energética ao compressor.In the prior art construction illustrated in Figure 1, the flexible suction vane 21 has, in its medial flexion portion 23, a through aperture 25, within which axial contour projection of a central discharge port 12 is arranged. and concentric to the geometric axis of the compression cylinder 1. The importance of centering the discharge port 12 is that the process of discharge of the compressed gas occurs while the piston is very close to the upper dead center of the mechanism. In this case, the centralization of the discharge port 12 reduces the pressure differentials along the compression cylinder 1 during the period when the compressed gas is discharged through the discharge valve 30. The reduction of these pressure differentials results, directly, in less power dissipation during the compression process, which gives the compressor more energy efficiency.
Deve ser entendido, no entanto que, apesar de em algumas construções descritas e ilustradas, o orifício de descarga 12 central ser provido concêntrico ao eixo geométrico do cilindro de compressão 1, tal disposição não é obrigatória, podendo dito orifício de descarga 12 ser provido deslocado do alinhamento ao eixo geométrico. De acordo com a presente invenção, a placa de válvulas 10 é provida de uma pluralidade de orifícios de descarga 12 distribuídos em pelo menos uma das regiões definidas externamente e internamente ao contorno da palheta flexível de sucção 21, cada orifício de descarga 12 que vier a ser provido internamente ao contorno da palheta flexível de sucção 21 sendo axialmente alinhado com uma respectiva abertura passante 2 5 provida na porção mediana de flexão 23 da palheta flexível de sucção 21.O arranj o da presente invenção compreende também uma válvula de descarga 3 0 formada por uma pluralidade de palhetas flexíveis de descarga 31, cada uma operativamente associada a pelo menos um orifício de 5 descarga 12 e apresentando um respectivo extremo de engaste 32, de fixação à placa de válvulas 10, uma região mediana de flexão 33 e um respectivo extremo de vedação 34 que, seletivamente, fecha pelo menos um orifício de descarga 12.It should be understood, however, that although in some embodiments described and illustrated, the central discharge port 12 is provided concentric to the geometrical axis of the compression cylinder 1, such an arrangement is not obligatory, said discharge port 12 may be provided offset. of alignment to the geometry axis. In accordance with the present invention, the valve plate 10 is provided with a plurality of discharge ports 12 distributed in at least one of the regions defined externally and internally to the contour of the flexible suction vane 21, each discharge port 12 which comes to be disposed. be provided internally with the contour of the flexible suction vane 21 being axially aligned with a respective through opening 25 provided in the medial flexion portion 23 of the flexible suction vane 21. The arrangement of the present invention also comprises a relief valve 30 formed by a plurality of flexible discharge blades 31, each operatively associated with at least one discharge hole 12 and having a respective crimping end 32, securing to the valve plate 10, a median flexing region 33 and a respective end 34 which selectively closes at least one discharge port 12.
Em uma primeira forma de realização da presente invenção para a válvula de descarga 30, ilustrada na figura 9, os extremos de engaste 32 das palhetas flexíveis de descarga 31 são definidos em uma peça única e comum, da qual são projetantes a região de flexão 33 e o extremo de vedaçãoIn a first embodiment of the present invention for the discharge valve 30, illustrated in Figure 9, the crimp ends 32 of the flexible discharge vanes 31 are defined in a single common part, from which the flexing region 33 is projected. and the sealing end
34 de cada dita palheta flexível de descarga 31.34 of each flexible discharge flap 31.
Em uma outra construção de válvula de descarga (não ilustrada), esta apresenta uma palheta flexível de descarga 31 provida de um extremo de engaste 32, uma região de flexão 3 3 e um extremo de vedação 34 que fecha 2 0 os orifícios de descarga 12 dispostos alinhados entre si e ortogonais ao eixo geométrico da palheta flexível de descarga 31. Em uma outra forma de realização da presente invenção, também não ilustrada, cada palheta flexível de descarga 31 pode definir uma válvula de descarga 2 5 independente das demais válvulas de descarga, cada uma sendo fixada à placa de válvulas 10 pelo respectivo extremo de engaste 32.In another discharge valve construction (not shown), it has a flexible discharge vane 31 provided with a crimping end 32, a bending region 33 and a sealing end 34 that closes the discharge ports 12 arranged aligned with each other and orthogonal to the geometry axis of the flexible discharge vane 31. In another embodiment of the present invention, also not shown, each flexible discharge vane 31 may define a discharge valve 25 independent of the other discharge valves. each being attached to the valve plate 10 by its crimping end 32.
Para qualquer uma destas construções, o extremo de vedação 34 de cada palheta flexível de descarga 31 podeFor either of these constructions, the sealing end 34 of each flexible discharge vane 31 may be
seletivamente fechar um ou mais orifícios de descarga 12. Em uma forma de realização da presente invenção, na qual a porção mediana de flexão 23 da palheta flexível de sucção 21 é provida com uma única abertura passante 25, pelo menos parte das projeções axiais dos orifícios deselectively closing one or more discharge holes 12. In one embodiment of the present invention, in which the medial flexing portion 23 of the flexible suction vane 21 is provided with a single through opening 25, at least part of the axial projections of the holes in
descarga 12 pode estar contida no interior da referida abertura passante 2 5. Em uma variante construtiva da presente invenção, qualquer orifício de descarga 12, comproj eção axial interna ao contorno da palheta flexível de sucção 21 tem sua projeção axial contida no interior da referida abertura passante 25.discharge 12 may be contained within said through aperture 25. In a constructive variant of the present invention, any discharge orifice 12, axially formed within the contour of the flexible suction vane 21 has its axial projection contained within said aperture. bypass 25.
Na construção ilustrada na figura 2, o arranjo da 5 presente invenção compreende um único orifício de descarga 12 tendo sua projeção axial contida no interior da abertura passante 25, dito arranjo compreendendo ainda pelo menos um outro orifício de descarga 12 tendo sua respectiva proj eção axial excêntrica e externa ao 10 contorno externo da porção de flexão 22 da palheta flexível de sucção 21.In the construction illustrated in Figure 2, the arrangement of the present invention comprises a single discharge port 12 having its axial projection contained within the through opening 25, said arrangement further comprising at least one other discharge port 12 having its respective axial projection. eccentric and external to the outer contour of the flexing portion 22 of the flexible suction vane 21.
Nesta construção, o orifício de descarga 12 com projeção axial interna à dita abertura passante 25 é, por exemplo, provido de modo central e/ou alinhado com o eixo 15 geométrico do cilindro de compressão 1.In this construction, the discharge port 12 with axial projection internal to said through opening 25 is, for example, centrally provided and / or aligned with the geometrical axis 15 of the compression cylinder 1.
Com relação ao dimensionamento dos orifícios de descarga 12, estes podem ser definidos de modo a apresentarem uma mesma ou semelhante condição de restrição de fluxo durante a operação de descarga do compressor. Deve ser entendido, no entanto, que a condição de restrição deWith respect to the size of the discharge ports 12, they may be defined to have the same or similar flow restriction condition during the compressor discharge operation. It should be understood, however, that the restriction condition of
fluxo entre os orifícios de descarga 12 pode ser independente para cada orifício de descarga. Na construção das figuras 3 e 4 é ilustrado um único orifício de descarga 12 tendo sua proj eção axial contida no interior da abertura passante 25 e, externo a esta, outros dois orif ício-s- de descarga 12, cada um tendo sua respectiva proj eção axial excêntrica e externa ao contorno externo da porção de flexão 23 da palheta flexível de sucção 21, ditos outros dois orifícios de descarga estando particularmente dispostos simetricamente ao eixo geométrico do cilindro de compressão 1 e ortogonalmente ao eixo geométrico da palheta flexível de sucção 21. Para esta variante construtiva, outros orifícios de descarga 12, providos na placa de válvulas 10, estarão externos ao contorno da palheta flexível deThe flow between discharge ports 12 may be independent for each discharge port. In the construction of FIGS. 3 and 4, a single discharge orifice 12 is illustrated having its axial projection contained within the through opening 25 and external to it two other discharge orifices 12 each having their respective projection. eccentric axial ejection external to the outer contour of the flexing portion 23 of the flexible suction vane 21, said other two discharge holes being particularly symmetrically arranged to the geometric axis of the compression cylinder 1 and orthogonally to the geometric axis of the flexible suction vane 21. For this embodiment, other discharge holes 12 provided in the valve plate 10 will be external to the contour of the flexible flap.
sucção 21.suction 21.
Em uma forma de realização desta opção construtiva, nãomandatória, os orifícios de descarga 12 são dispostos na placa de válvulas 10 de modo que cada orifício de descarga 12 fique sujeito a uma mesma restrição de fluxo aplicada pela palheta flexível de descarga 31, durante 5 sua operação de abertura.In one embodiment of this constructive, non-mandatory option, the discharge ports 12 are disposed in the valve plate 10 such that each outlet port 12 is subject to the same flow restriction applied by flexible outlet vane 31 for its duration. opening operation.
Nas opções construtivas aqui ilustradas, os ditos outros dois orifícios de descarga 12 estão dispostos em um alinhamento que contém o orifício de descarga 12 central, dito alinhamento sendo ortogonal ao eixo geométrico da 10 palheta flexível de descarga 31, sendo ditos dois outros orifícios de descarga 12 simétricos em relação ao referido eixo geométrico.In the construction options illustrated herein, said two other discharge holes 12 are arranged in an alignment containing the central discharge hole 12, said alignment being orthogonal to the geometry axis of flexible discharge vane 31, said two other discharge holes 12 symmetrical with respect to said geometric axis.
Em particular, o orifício de descarga 12, central e os outros dois orifícios de descarga 12 apresentam mesma 15 área de seção transversal, embora esta construção não sej a sempre obrigatória.In particular, the central discharge port 12 and the other two discharge ports 12 have the same cross-sectional area, although this construction is not always mandatory.
Deve ser entendido que, apesar de as construções ilustradas apresentarem os orifícios de descarga 12 com contorno circular, outras construções apresentando 20 contorno elíptico ou outra forma preferida são possíveis, dentro do conceito aqui apresentado. Cada orifício de descarga 12 pode ser otimizado de forma independente dos demais, sendo esta otimização definida pelo dimensionamento independente de cada orifício de descargaIt should be understood that although the illustrated constructions have circularly contoured discharge ports 12, other constructions having elliptical contour or other preferred shape are possible within the concept presented herein. Each discharge port 12 can be optimized independently of the others, and this optimization is defined by the independent sizing of each discharge port.
12, calculado em função da condição de restrição de fluxo12, calculated as a function of the flow restriction condition
que dito orifício de descarga 12 deve apresentar. Os orifícios de descarga 12 podem ser dispostos em alinhamentos ortogonais ou paralelos ao eixo geométrico da palheta flexível de sucção 21, dentro ou fora dasaid discharge port 12 must have. Discharge holes 12 may be arranged in orthogonal or parallel alignments to the geometric axis of the flexible suction vane 21, inside or outside the
abertura passante 25 nesta última, ditos alinhamentosthrough opening 25 in the latter, said alignments
incluindo ou não um orifício de descarga 12 central e concêntrico ao eixo geométrico do cilindro de compressão 1.whether or not including a central discharge port 12 and concentric with the geometric axis of the compression cylinder 1.
Os orifícios de descarga 12 da presente invenção podem 3 5 ser conformados e dimensionados igualmente de modo a manterem, entre si, por exemplo, no mínimo uma semelhante condição de restrição de fluxo, quando da movimentação darespectiva palheta flexível de descarga 31. As possíveis variações de distribuição dos orifícios de descarga 12 são definidas, para cada projeto, em função do resultado pretendido. Em uma opção construtiva, todos os orifícios de descarga 12 apresentam, no mínimo, uma semelhante condição de restrição de fluxo, durante a operação de descarga do compressor, ou apresentem condições de restrição de fluxo calculadas de forma independente para cada orifício de descarga 12.Discharge holes 12 of the present invention may be shaped and sized equally to maintain, for example, at least a similar condition of flow restriction when moving the respective discharge flap 31. Possible variations The discharge nozzles 12 are defined for each project according to the intended result. In a constructive option all discharge ports 12 have at least a similar flow restriction condition during compressor discharge operation or independently calculated flow restriction conditions for each discharge port 12.
Na construção ilustrada na figura 9, os orifícios de descarga 12 são seletivamente fechados por uma válvula de descarga 3 0 compreendendo três palhetas flexíveis de descarga 31, cada uma tendo o respectivo extremo de vedação 34 operativãmente associado a um respectivo orifício de descarga 12, ditas palhetas flexíveis de descarga 31 tendo os extremos de engaste 32 unidos entre si em uma mesma peça, fixada na placa de válvulas 10. Em uma outra forma de distribuição dos orifícios de descarga 12, não ilustrada, estes orifícios de descarga 12 podem estar distribuídos concentricamente em torno deIn the construction illustrated in Figure 9, the discharge ports 12 are selectively closed by a discharge valve 30 comprising three flexible discharge vanes 31, each having respective sealing end 34 operatively associated with a respective discharge port 12, said said. flexible discharge vanes 31 having crimping ends 32 joined together in one piece, fixed to valve plate 10. In another form of distribution of discharge holes 12, not shown, these discharge holes 12 may be concentrically distributed around
um orifício de descarga 12 central, distanciados deste, de modo a manterem a mesma condição de restrição de fluxo aplicada ao orifício de descarga 12 central, durante a operação de descarga do compressor.a central discharge port 12 spaced from it so as to maintain the same flow restriction condition applied to the central discharge port 12 during the compressor discharge operation.
Nas construções nas quais há um orifício de descarga 12, central, para a manutenção de uma mesma condição de restrição de fluxo durante a operação de descarga do compressor, os orifícios de descarga 12 apresentam variação em pelo menos uma das características de área de seção transversal e distância com relação ao orifício de descarga 12 central.In constructions in which there is a central discharge port 12 for maintaining the same flow restriction condition during compressor discharge operation, the discharge ports 12 vary in at least one of the cross-sectional area characteristics. and distance from the central discharge port 12.
Nas construções em que não há um orifício de descarga 12 central, para a manutenção de uma mesma condição de restrição de fluxo durante a operação de descarga do compressor, os orifícios de descarga 12 apresentamIn constructions where there is no central discharge port 12 for maintaining the same flow restriction condition during compressor discharge operation, outlet ports 12 have
variação em pelo menos uma das características de seção transversal e de diâmetro, com relação ao movimento deuma correspondente porção de válvula de descarga 3 0. Em uma outra forma de realização da presente invenção, ilustrada na figura 5, a palheta flexível de sucção 21 compreende uma pluralidade de aberturas passantes 25, 5 cada uma contendo, em seu interior, a proj eção axial de um respectivo orifício de descarga 12. Nesta construção, e tal como já descrito para a construção ilustrada nas figuras 2 a 4, pode ser provido um orifício de descarga 12, por exemplo, central e particularmente alinhado com o 10 eixo geométrico do cilindro de compressão 1 e pelo menos um outro orifício de descarga 21 tendo sua projeção axial interna ao contorno da palheta flexível de sucção 21. Na construção ilustrada na figura 5, a palheta flexível de sucção 21 é provida de três aberturas passantes 25, cada 15 uma alinhada com a proj eção axial de um respectivo orifício de descarga 12, ditas aberturas passantes 25 estando alinhadas entre si e ortogonalmente ao eixo geométrico da palheta flexível de sucção 21. Tal como j á descrito anteriormente, os orifícios de descarga 12 podem ser dimensionados e posicionados entre si e com relação à palheta flexível de sucção 21, de modo que cada orifício de descarga 12 se j a suj eito a uma mesma restrição de fluxo aplicada pela palheta flexível de descarga 31 durante sua operação de abertura, embora este arranj o não 25 seja obrigatório.variation in at least one of the cross-sectional and diameter characteristics with respect to the movement of a corresponding relief valve portion 30. In another embodiment of the present invention, illustrated in Figure 5, flexible suction vane 21 comprises a plurality of through openings 25, 5 each containing within them the axial projection of a respective discharge orifice 12. In this construction, and as already described for the construction illustrated in Figures 2 to 4, a Discharge port 12, for example central and particularly aligned with the geometry axis 10 of the compression cylinder 1 and at least one other discharge port 21 having its axial projection internal to the contour of the flexible suction vane 21. In the construction illustrated in the figure 5, the flexible suction vane 21 is provided with three through openings. 25, each 15 aligned with the axial projection of a respective discharge hole 12, said through openings 25 being aligned with each other and orthogonally to the geometrical axis of the flexible suction vane 21. As previously described, the bore holes 12 may be sized and positioned with respect to the suction flexible vane 21 so that each discharge orifice 12 is already subjected to the same flow restriction applied by flexible discharge vane 31 during its opening operation, although this arrangement is not required.
Na configuração ilustrada na figura 5, uma das aberturas passantes 2 5 é provida alinhada com o eixo geométrico da palheta flexível de sucção 21. Nesta construção ilustrada na figura 5, todos os outros orifícios de descarga 12 3 0 apresentam mesma área de seção transversal, embora esta conformação não seja obrigatória, tal como descrito para as configurações ilustradas nas figuras 2 a 4. Deve ser entendido que esta construção permite também a provisão de pelo menos um outro orifício de descarga 12 3 5 tendo sua proj eção axial externa ao contorno da palheta flexível de sucção 21, ditos orifícios de descarga podendo ou não ser dispostos de modo que todos osorifícios de descarga 12 sejam sujeitos a uma mesma restrição de fluxo aplicada pela palheta flexível de descarga 31 durante sua operação de abertura. Nestas construções, os orifícios de descarga 12 estão dispostos em um alinhamento que contém o orifício de descarga 12 central e que é ortogonal ao eixo geométrico da palheta flexível de descarga 31, sendo os orifícios de descarga 12, que não aquele central, dispostos simétricos em relação ao dito eixo geométrico e a dito orifício de descarga 12 central.In the configuration illustrated in Figure 5, one of the through openings 25 is provided aligned with the geometrical axis of the flexible suction vane 21. In this construction illustrated in Figure 5, all other discharge holes 1230 have the same cross-sectional area, although this conformation is not obligatory as described for the configurations illustrated in figures 2 to 4. It should be understood that this construction also allows the provision of at least one other discharge port 125 having its axial projection external to the contour of the flexible suction vane 21, said discharge orifices may or may not be arranged such that all discharge orifices 12 are subject to the same flow restriction applied by flexible discharge vane 31 during their opening operation. In these constructions, the discharge holes 12 are arranged in an alignment containing the central discharge hole 12 and which is orthogonal to the geometrical axis of the flexible discharge vane 31, and the discharge holes 12, other than the central one, are symmetrically disposed. with respect to said geometry axis and said central discharge orifice 12.
Também para esta construção, a válvula de descarga 3 0 pode ser do tipo que compreende, para cada orifício de descarga 12, uma respectiva palheta flexível de descarga 31, podendo também cada palheta flexível de descarga 31 estar operativãmente associada a uma pluralidade de orifícios de descarga 12 alinhados com o eixo geométrico da palheta flexível de descarga 31.Also for this construction, the discharge valve 30 may be of the type which comprises for each discharge port 12 a respective flexible outlet vane 31, and each flexible outlet vane 31 may be operatively associated with a plurality of outlet ports. 12 aligned with the geometric axis of the flexible discharge vane 31.
Na construção ilustrada nas figuras 6 a 8, o arranj o da presente invenção compreende apenas orifícios de descarga 12 tendo suas projeções axiais posicionadas externamenteIn the construction illustrated in figures 6 to 8, the arrangement of the present invention comprises only discharge holes 12 having their axially projected externally positioned
ao contorno da palheta flexível de sucção 21, sendo, por exemplo, um de ditos orifícios de descarga 12 central e os outros orifícios de descarga 12 sendo dispostos de modo a estarem suj ei tos a uma mesma restrição de fluxo aplicada pela palheta flexível de descarga 31 durante sua operação de abertura. Em particular, os outros orifícios de descarga 12 estão dispostos em um alinhamento que contém o orifício de descarga 12 central e que é ortogonal ao eixo geométrico da palheta flexível de descarga 31, sendo ditos orifícios de descarga 12 simétricos em relação ao dito eixo geométrico. Para esta construção, o orifício de descarga 12 central e os outros orifícios de descarga 12 apresentam mesma área de seção transversal.the contour of the flexible suction vane 21, for example one of said central discharge ports 12 and the other discharge ports 12 being arranged to be subjected to the same flow restriction applied by the flexible discharge port 31 during its opening operation. In particular, the other discharge holes 12 are arranged in an alignment containing the central discharge hole 12 and which is orthogonal to the geometric axis of the flexible discharge vane 31, said discharge holes 12 being symmetrical with respect to said geometric axis. For this construction, the central discharge port 12 and the other discharge ports 12 have the same cross-sectional area.
As figuras 9 e 10 ilustram uma forma construtiva de placaFigures 9 and 10 illustrate a mounting plate form.
de válvulas 10, na qual os orifícios de descarga 12 são providos em uma porção de corpo da placa de válvulas 10,rebaixada de uma face anterior desta, em oposição àquela voltada para o cilindro de compressão 1, dito rebaixo sendo calculado para alojar as palhetas flexíveis de descarga 31 montadas à referida placa de válvula 10. 5 O arranjo da presente invenção, para uma construção utilizando uma válvula de sucção tal como descrito, permite a disposição de múltiplos orifícios de descarga em compressores herméticos de sistemas de refrigeração domésticos, e que resulta em um aumento da eficiência10 in which the discharge ports 12 are provided on a body portion of the valve plate 10, recessed from an anterior face thereof, as opposed to that facing the compression cylinder 1, said recess being calculated to house the vanes. flush manifolds 31 mounted to said valve plate 10. The arrangement of the present invention, for a construction using a suction valve as described, permits the arrangement of multiple discharge holes in airtight compressors of domestic refrigeration systems, and which results in increased efficiency
destes e uma redução de volume morto em tais compressores de refrigeração, ao facilitar o fluxo de gás de dentro do cilindro de compressão 1 para os múltiplos orifícios de descarga 12. Mesmo que o orifício de descarga 12 interno à abertura passante 2 5 não fique exatamente central aoof these and a reduction in dead volume in such refrigeration compressors by facilitating the flow of gas from within the compression cylinder 1 to the multiple discharge ports 12. Even though the discharge port 12 internal to the through aperture 25 is not exactly central to
eixo geométrico do cilindro de compressão 1, a possibilidade de múltiplos orifícios de descarga 12 para uma construção de válvula de sucção 20 do tipo aqui descrita j á resulta em uma significativa melhora da eficiência de descarga, permitindo ainda a provisão degeometrical axis of the compression cylinder 1, the possibility of multiple discharge ports 12 for a suction valve construction 20 of the type described herein already results in a significant improvement in the discharge efficiency, while still allowing the provision of
múltiplos orifícios de descarga 12 em diferentes alinhamentos e com diferentes seções transversais para compressores herméticos de refrigeração.multiple discharge holes 12 in different alignments and with different cross sections for hermetic refrigeration compressors.
Deve ser entendido que o conhecido conceito da incorporação de uma protrusão axial na face de topo doIt should be understood that the known concept of incorporating an axial protrusion on the top face of the
pistão para cooperar com o orifício de descarga 12 durante o curso final de compressão do pistão, visando reduzir o volume morto na câmara de compressão, pode ser igualmente aplicada na presente invenção, bastando incorporar, à face de topo do pistão reciprocante 2, asThe piston to cooperate with the discharge port 12 during the final piston compression stroke to reduce dead volume in the compression chamber may also be applied by incorporating the reciprocating piston 2 top face to the top face of the reciprocating piston 2.
protrusoes adequadamente posicionadas para cooperarem com os respectivos orifícios de descarga 12. A disposição física das protrusoes deverá seguir, naturalmente, o posicionamento relativo dos orifícios de descarga 12 na placa de válvulas 10, enquanto que a conformação dasadequately positioned to cooperate with the respective discharge holes 12. The physical arrangement of the protrusions should of course follow the relative positioning of the discharge holes 12 in the valve plate 10, while the conformation of the
protrusoes e dos respectivos orifícios de descarga 12 pode seguir um único dos padrões conhecidos ou apresentar diferentes padrões de conformação em combinação de perfiltronco-cônico com orifício cilíndrico e vice-versa, dependendo do posicionamento da protrusão no contorno da câmara de compressão, visando a redução do volume morto, sem prejudicar o fluxo de descarga do gás refrigerante comprimido no interior da câmara de compressão. A provisão de múltiplos orifícios de descarga 12, os quais apresentam um diâmetro reduzido em relação ao diâmetro de um único orifício de descarga 12, tal como aquele da técnica anterior, permite uma melhor otimização da válvula de descarga 3 0 em relação à utilização de um único orifício de descarga 12.protrusions and their discharge ports 12 may follow only one of the known patterns or have different conformation patterns in combination of tapered profile with cylindrical orifice, and vice versa, depending on the position of the protrusion in the compression chamber contour, with a view to reducing dead volume, without affecting the discharge flow of compressed refrigerant gas into the compression chamber. The provision of multiple outlet ports 12, which have a reduced diameter relative to the diameter of a single outlet port 12, as in the prior art, allows for better optimization of outlet valve 30 over the use of a single discharge hole 12.
A utilização de múltiplos orifícios de descarga 12 permite ainda a utilização de espessuras de válvula de descarga 30 menores (pois menores orifícios de descarga 12 impõem menores tensões na válvula), o que resulta em maior liberdade para otimizar a rigidez e a freqüência natural da palheta flexível de descarga 31 da válvula de descarga 30. Além disto, pelo fato de os orifícios de descarga 12 apresentarem dimensões reduzidas em relação ao orifício de descarga 12 único da técnica anterior, os esforços requeridos para a abertura da válvula de descarga 3 0 são menores, suavizando esta abertura. Ainda, a presença de, múltiplos orifícios de descarga 12 possibilita a utilização de uma menor abertura máxima da válvula de descarga 3 0, pois múltiplos orifícios de descarga 12 aumentam a área de escoamento do gás, a qual é proporcional ao diâmetro do orifício de descarga 12 versus altura de abertura da válvula de descarga 30. Quanto mais orifícios de descarga 12, menor a abertura máxima da válvula de descarga 30, necessária para um bom escoamento do gás, j á que a área total de escoamentos será proporcional ao produto do número de orifícios de descarga 12 pelo diâmetro e pela altura destes. Deste modo, associando a exigência de uma menor força para abertura da válvula de descarga 3 0 (em virtude dos menores diâmetros dos orifícios de descarga 12) e uma menor abertura necessária desta última (em função damaior quantidade de orifícios de descarga 12), a energia com que a válvula de descarga 3 0 assentará contra o rebaixo provido na porção de corpo da placa de válvulas 10, e que atua como baterá no batente de fim de curso 5 (não ilustrado), será reduzida, o que traz benefícios de diminuição de ruído e principalmente confiabilidade, já que os esforços de impacto serão reduzidos. Apesar de ter sido aqui ilustrada apenas uma concretização exemplificativa da presente invenção, deve 10 ser entendido que poderão ser feitas alterações de forma e de disposição dos elementos constitutivos, sem que se fuja do conceito construtivo definido nas reivindicações que acompanham o presente relatório.The use of multiple discharge holes 12 also allows the use of smaller discharge valve thicknesses 30 (as smaller discharge holes 12 impose lower valve stresses), resulting in greater freedom to optimize the vane rigidity and natural frequency. In addition, because the discharge ports 12 are small in size with respect to the single prior art discharge port 12, the required efforts to open the discharge valve 30 are smaller. by softening this opening. In addition, the presence of multiple exhaust ports 12 enables the use of a smaller maximum opening of the discharge valve 30, as multiple exhaust ports 12 increase the gas flow area, which is proportional to the diameter of the discharge port. 12 versus opening height of discharge valve 30. The more discharge ports 12, the smaller the maximum opening of discharge valve 30 required for good gas flow, since the total flow area will be proportional to the product of the number. discharge ports 12 by their diameter and height. Thus, by combining the lower opening force of the discharge valve 30 (due to the smaller diameters of the discharge ports 12) and the smaller required opening of the latter (due to the larger number of discharge ports 12), The energy with which the relief valve 30 will set against the recess provided in the body portion of the valve plate 10, and acts as it will hit the limit stop 5 (not shown), will be reduced, which has the benefits of decreasing noise and especially reliability as impact efforts will be reduced. Although only one exemplary embodiment of the present invention has been illustrated herein, it should be understood that changes in shape and arrangement of the constituent elements may be made without departing from the constructive concept defined in the accompanying claims.
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