ES2276826T3 - Dispositivo de valvula para compresor hermetico. - Google Patents
Dispositivo de valvula para compresor hermetico. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo de válvula para un compresor hermético, que comprende: una placa de válvula (20) montada en el extremo delantero de un cilindro (10) y que está dotada de un paso de flujo (24) para comunicar dicho cilindro con el exterior y para provocar el flujo del fluido de trabajo a través del mismo; una válvula (30), cuyo extremo está asentado de manera firme sobre dicha placa de válvula para su fijación sobre la misma, y uno de cuyos extremos libres permite que dicho paso de flujo sea abierto y cerrado selectivamente por la presión de dicho fluido de trabajo; una lengüeta elástica (40) formada de manera integral en dicha válvula y que ejerce fuerza elástica sobre dicha válvula en la dirección en la que dicha válvula es abierta, caracterizado porque dicha lengüeta elástica está constituida por corte de una parte de dicha válvula y, a continuación, es doblada oblicuamente con respecto a dicha válvula, de manera que un extremo de dicha lengüeta elástica está soportado sobre dicha placa de válvula, y en el que dicho extremo de la lengüeta elástica comprende una parte de contacto (42) que está doblada para encontrarse en contacto íntimo con una superficie de un rebaje formado en dicha placa de válvula.
Description
Dispositivo de válvula para compresor
hermético.
La presente invención se refiere a un compresor
hermético, y más particularmente a un dispositivo de válvula para
controlar la succión y descarga del fluido de trabajo en entrada y
salida con respecto al cilindro del compresor.
En un compresor hermético convencional, un
pistón se desplaza de forma alternativa en un cilindro constituido
dentro de un bloque de cilindros, para comprimir el fluido de
trabajo. El fluido de trabajo puede ser succionado hacia el
interior del cilindro y descargado del mismo, bajo el control del
dispositivo de válvula.
En general, el dispositivo de válvula está
montado en una placa de válvulas que está montada sobre un extremo
delantero del bloque de cilindros para cerrar el interior de un
cilindro. El paso para el flujo está formado en la placa de
válvulas para comunicar el cilindro con el exterior (es decir,
cámara de succión y cámara de descarga), y el paso del flujo es
cerrado o abierto por una válvula de succión o válvula de descarga.
La apertura y cierre de la válvula de succión o de descarga se
lleva a cabo por medio de una diferencia entre la presión del
cilindro y la presión exterior, que resulta del movimiento
alternativo del pistón.
Esta válvula de succión o de descarga abre y
cierra el paso del flujo a elevada velocidad durante el
funcionamiento del compresor. De manera más específica, una parte
de la punta del extremo libre de la válvula de succión o de descarga
abre y cierra el paso de flujo de la placa de válvulas. Es decir,
el paso de flujo es cerrado cuando la parte de la punta de la
válvula de succión o de descarga establece contacto con el asiento
de válvula de la placa de válvulas, mientras que el paso del flujo
se abre cuando la parte de la punta de la válvula de succión o de
descarga es separada con respecto al asiento de válvula.
No obstante, tal como se ha descrito en lo
anterior, dado que las partes de la punta de las válvulas golpean
repetidamente el asiento de válvula durante el funcionamiento del
compresor de manera que el paso de flujo puede ser abierto y
cerrado, se genera mucho ruido.
Simultáneamente, el rendimiento del compresor
está relacionado ampliamente al dispositivo de válvula. Las
pérdidas de energía en el compresor están influenciadas por el
funcionamiento de las válvulas de succión y de descarga para abrir
y cerrar el paso de flujo formado en la placa de válvulas.
En cuanto al dispositivo de válvula, los
factores que tienen influencia en el rendimiento del compresor
incluyen fenómenos de retraso de la apertura de las válvulas de
succión y de descarga. Uno de los factores principales en los
fenómenos de retraso de apertura de la válvula es la inercia de las
válvulas que tienen diferentes configuraciones y diferentes pesos.
La inercia se refiere a la tendencia a provocar que la válvula
mantenga un estado de movimiento original. En particular, un estado
en el que un paso para el flujo es cerrado por la válvula se
mantiene en una etapa inicial cuando la válvula es abierta por
medio de la diferencia de presión del fluido de trabajo, desde el
estado en el que el paso de flujo es cerrado por la válvula y, por
lo tanto, se retrasa la apertura de la válvula.
La fuerza de adherencia que resulta del aceite
que es viscoso y que se interpone entre la válvula y el asiento de
válvula de la placa de válvulas puede provocar también un retraso
en la apertura de la válvula. Además, las formas poco apropiadas
del asiento de válvula y del paso de flujo formados en la placa de
válvulas pueden provocar que ocurran los fenómenos de retraso de la
apertura.
El documento de la técnica anterior
U.S.A.-5.609.476-A da a conocer un dispositivo de
válvula para un compresor hermético que muestra una configuración
de válvula que está destinada a solucionar los problemas antes
mencionados.
La presente invención está destinada a
solucionar los problemas antes indicados utilizando dos
dispositivos alternativos de válvulas, tal como se define en las
reivindicaciones adjuntas 1 y 6, respectivamente. Un objetivo de la
presente invención consiste en minimizar los ruidos generados a
partir de un dispositivo de válvulas, según la presente invención,
durante el funcionamiento de un compresor.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en hacer máximo el rendimiento del compresor.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención para conseguir los objetivos anteriormente mencionados,
se prevé un dispositivo de válvulas para un compresor hermético,
que comprende una placa de válvulas que está instalada en un
extremo delantero de un cilindro y que está dotada de un paso de
flujo pasante para comunicar el cilindro con el exterior y provocar
el flujo del fluido de trabajo por el mismo, una válvula, cuyo
extremo está aplicado de manera firme sobre la placa de válvula
para su fijación sobre la misma y cuyo extremo libre permite que el
paso de flujo sea selectivamente abierto y cerrado por la presión
del fluido de trabajo, y una lengüeta elástica integralmente
formada en la válvula que ejerce una fuerza elástica sobre la misma
en la dirección de apertura de la válvula.
Preferentemente, la presente invención comprende
además un resorte de válvula montado sobre la válvula para
controlar el grado de apertura de la válvula y que ejerce fuerza
elástica sobre la misma en la dirección de cierre de la
válvula.
Además, la lengüeta elástica puede quedar
constituida por recorte de una parte de la válvula, siendo doblada
a continuación oblicuamente con respecto a la válvula, de manera
que un extremo de la lengüeta elástica queda soportado sobre la
placa de la válvula.
La lengüeta elástica puede quedar constituida de
manera tal que su extremo está dirigido al extremo libre de dicha
válvula.
La lengüeta elástica puede estar constituida de
forma tal que su extremo está dirigido hacia el extremo fijo de la
válvula.
La lengüeta elástica puede estar constituida en
una parte intermedia de la válvula.
El extremo de la lengüeta elástica puede incluir
una parte de contacto que está doblada para encontrarse en contacto
íntimo con la superficie de un rebaje formado en la placa de
válvula.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se da a conocer un dispositivo de válvula para un
compresor hermético, que comprende una placa de válvulas que está
montada sobre el extremo delantero del cilindro y que está dotada
de un paso de flujo pasante para comunicar el cilindro con el
exterior y provocar que el fluido de trabajo pase por el mismo, una
válvula cuyo extremo está asentado de manera firme sobre la placa
de válvula para su fijación sobre la misma y cuyo extremo libre
permite la apertura y cierre selectivos del paso de flujo por la
presión de fluido de trabajo, y un resorte de apertura que está
fijado a un lado de la válvula correspondiente a una cara opuesta
de la placa de válvula con respecto a la válvula, de la que una
parte de la punta atraviesa una parte central de la válvula y está
dispuesta entre la válvula y la placa de válvula, y que ejerce una
fuerza elástica sobre la válvula en la dirección en la que se abre
la válvula.
Preferentemente, la presente invención comprende
además un resorte de válvula montado en la válvula para controlar
el grado de apertura de la válvula y ejerciendo fuerza elástica
sobre la válvula en la dirección en la que es cerrada la
válvula.
Se puede formar un recorte en una parte
intermedia de la válvula, de manera tal que el resorte de apertura
pasa a través del recorte a dirigir a una parte de la punta de la
válvula entre la parte baja de la válvula y la placa de
válvulas.
El resorte de apertura puede estar realizado de
manera tal que un extremo del mismo está aplicado de forma firme
sobre una cara de la válvula para su fijación con la misma, y su
extremo libre está montado con gran proximidad al otro lado de la
válvula entre la válvula y la placa de válvulas, y de manera que
las dos partes de la misma, divididas por una zona que atraviesa el
recorte de la válvula, están formadas de forma escalonada.
Una parte elevada, con mayor altura que un
asiento de válvula dispuesto en la periferia del paso de flujo en
la placa de válvula, puede estar constituida en una parte de placa
de válvula de manera que la válvula y el resorte de apertura están
fijados.
Un rebaje puede quedar constituido en una parte
de la placa de válvula, que corresponde a la parte de la punta del
resorte de apertura.
De acuerdo con el dispositivo de válvula del
compresor hermético según la presente invención, construido de la
forma indicada, se consiguen ventajas por el hecho de que el ruido
generado durante el funcionamiento del compresor se puede reducir a
un mínimo y se puede mejorar el rendimiento del compresor.
Los anteriores y otros objetivos y
características de la presente invención quedarán evidentes de la
siguiente descripción de realizaciones preferentes, en relación con
los dibujos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 es una vista, en sección, que
muestra la constitución de un dispositivo de válvula de un
compresor hermético según una realización preferente de la presente
invención;
la figura 2 es una vista, en planta, de una
válvula de descarga utilizada en la realización preferente de la
presente invención mostrada en la figura 1;
la figura 3 es una vista, en sección, que
muestra la constitución de un dispositivo de válvula de acuerdo con
otra realización preferente de la presente invención;
la figura 4 es una vista, en planta, de una
válvula de descarga utilizada en la realización preferente de la
presente invención mostrada en la figura 3;
la figura 5 es una vista, en sección, que
muestra la constitución de un dispositivo de válvula de acuerdo con
otra realización preferente de la presente invención;
la figura 6a es una vista, en planta, de una
válvula de descarga utilizada en la realización preferente de la
presente invención mostrada en la figura 5;
la figura 6b es una vista, en sección, de la
válvula de descarga utilizada en una realización preferente de la
presente invención, tal como se muestra en la figura 5;
la figura 7a es una vista en planta de un
resorte de apertura realizado en la realización preferente de la
presente invención mostrada en la figura 5; y
la figura 7b es una vista en sección del resorte
de apertura utilizado en la realización preferente de la presente
invención, mostrada en la figura 5.
A continuación, se describirán realizaciones
preferentes de la presente invención, haciendo referencia a los
dibujos adjuntos. Haciendo referencia a la figura 1, una cámara de
compresión (12), en la que se lleva a cabo la compresión del fluido
de trabajo, está formada dentro de un bloque de cilindros (10). Un
pistón alternativo (14) está montado dentro de la cámara de
compresión (12). El pistón (12) se desplaza alternativamente de
forma lineal dentro de la cámara de compresión (12) por medio de
una fuerza de impulsión generada por un motor que es uno de los
componentes del compresor hermético.
Una placa de válvulas (20) está montada sobre un
extremo delantero del bloque de cilindros (10). La placa de
válvulas (20) está montada en el bloque de cilindros (10) con una
junta interpuesta entre la placa de válvulas y la cara frontal del
bloque de cilindros (10). Un paso de flujo (24), que está formado
atravesando la placa de válvulas (20), tiene la función de
comunicación de la cámara de compresión (12) con la cámara de
descarga (72) que se describirá más adelante. El paso de flujo (24)
perfora la cámara de válvula (25) formada en un lateral de la placa
de válvulas (20). La cámara (25) de la válvula es una parte cóncava
formada en el lateral de la placa de válvulas (20) y en la que se
disponen partes para el control de flujo del fluido de trabajo que
pasa por el paso de flujo (24).
Un asiento de válvula (26) queda constituido
alrededor de la periferia del paso de flujo (24) que se abre hacia
la cámara de válvula (25). El asiento de válvula (24) está formado
para su levantamiento con respecto a las partes circundantes del
mismo y corresponde a una parte que está en contacto con una
válvula de descarga (30), que se describirá más adelante en el
momento de cerrar el paso de flujo (24).
Además, un rebaje (27) queda constituido en un
lateral de la cámara (25) para la válvula. Un extremo libre de una
lengüeta elástica (40), que se describirá más adelante está situado
dentro del rebaje (27), y un extremo de la lengüeta elástica (40)
se encuentra en contacto con la superficie inferior o fondo del
rebaje (27). Una parte elevada (28) que sobresale con mayor altura
que las otras partes está también dispuesta en el lateral de la
cámara de válvula (25). Es preferible que la parte elevada (28)
quede constituida de forma que sobresalga a la misma altura que el
asiento de válvula (26). Además, una parte fijada (32) de la
válvula de descarga (30) está dispuesta en la zona elevada (28).
La válvula de descarga (30) está montada dentro
de la cámara de válvula (25). La válvula de descarga (30) provoca
la apertura y cierre del paso de flujo (24) por medio de la
diferencia entre las presiones del flujo dentro y fuera de la
cámara de compresión (12), y está realizada en un acero de resortes
de forma laminar de manera que tenga una longitud predeterminada
más reducida que su anchura, tal como se ha mostrado en la figura
2. La parte fijada (32) que corresponde a un extremo de la válvula
de descarga (30) está asentada con fijación sobre la parte elevada
(28). Las aletas fijas (34, 34') están formadas de manera que se
extienden desde ambos extremos laterales de la parte fijada (32).
Un extremo libre (36) de la válvula de descarga (30) es una parte
que provoca la apertura y cierre del paso (24) para el flujo, y
debe tener un área que pueda cubrir como mínimo la periferia del
asiento de válvula (26).
La lengüeta elástica (40) está formada de manera
integral en una parte intermedia de la válvula de descarga (30). La
lengüeta elástica (40) está formada por recorte de partes internas
de la válvula de descarga (30) con una anchura predeterminada en
dirección longitudinal y, a continuación, es curvada de manera que
pueda ejercer una fuerza elástica sobre la válvula de descarga (30)
en la dirección en la que se abre la válvula de descarga (30). La
parte de contacto (42) está formada en el extremo de la lengüeta
elástica (40) de manera que se encuentra en contacto íntimo con la
superficie inferior del rebaje (27). La parte de contacto (42), que
está formada por curvado sucesivo del extremo de la lengüeta
elástica (40), tiene un área de contacto mayor con la superficie de
fondo del rebaje (27), de manera que la lengüeta elástica (40)
puede tener una elasticidad más estable. Además, la parte de
contacto (42) tiene la función de prevenir el desgaste del rebaje
(27) o de la lengüeta elástica (40). Con la construcción que se ha
descrito, el extremo fijo de la lengüeta elástica (40) está
conectado a la válvula de descarga (30), mientras que la parte de
contacto (42) dispuesta en su extremo libre llega a establecer
contacto con la superficie inferior del rebaje (27) en una
situación en la que la válvula de descarga (30) ha sido montada
dentro de la cámara de válvula (25).
La lengüeta elástica (40) ejerce una fuerza
elástica sobre la válvula de descarga (30), provocando que dicha
válvula de descarga (30) se abra de manera que el paso de flujo
(24) puede ser abierto y, de este modo, la lengüeta elástica reduce
la fuerza de golpeo que imparte la válvula de descarga (30) al
asiento de válvula (26), y la operación de apertura/cierre de la
válvula de descarga (30) se puede llevar a cabo de manera más
suave. Además, dado que el extremo libre de la lengüeta elástica
(40) se encuentra en contacto con la superficie inferior del rebaje
(27), se mantiene en los tiempos ordinarios, es decir, cuando el
compresor no funciona, una situación en la que el extremo libre
(36) de la válvula de descarga (30) está ligeramente separado con
respecto al asiento de válvula (26).
Además, un resorte de válvula (50), que está
realizado en el mismo material que la válvula de descarga (30) y
tiene una elasticidad predeterminada, está dispuesto sobre la
válvula de descarga (30). El resorte de válvula controla el grado de
apertura de la válvula de descarga (30) y ejerce una fuerza
elástica sobre dicha válvula de descarga (30) en la dirección en la
que la válvula de descarga (30) provoca que el paso de flujo (24)
sea cerrado, de manera que se pueda llevar a cabo suavemente la
operación de apertura/cierre de la válvula de descarga (30). Un
extremo libre del resorte de válvula (50) se extiende en la
dirección de alejamiento con respecto a la punta del extremo libre
de la válvula de descarga (30).
Una tapa de retención (60) es utilizada para
fijar la válvula de descarga (30) y el resorte de válvula (50)
dentro de la cámara (25) de la válvula. La tapa de retención (60)
está montada de manera que efectúa un empuje descendente sobre los
extremos fijos de la válvula de descarga (30) y el resorte de
válvula (50) en una situación en la que están montados de forma
forzada dentro de la cámara de válvula (25).
Además, una tapa exterior (70) está montada
sobre la placa de válvula (20). Desde luego, tanto la placa de
válvulas (20) como la tapa exterior (70) están fijadas
conjuntamente al bloque de cilindros (10) por medio de pernos (no
mostrados). La tapa exterior (70) está fijada al bloque de
cilindros con una junta (71) para impedir fugas del fluido de
trabajo, interpuesta entre la tapa exterior (70) y la placa de
válvulas (20). La cámara de descarga (72) está formada entre la
placa de válvulas y la tapa exterior (70). Desde luego, una cámara
de succión (no mostrada) está dispuesta en un lado entre la tapa
exterior (70) y la placa de válvulas (20). La cámara de succión
comunica, de manera selectiva, con la cámara de compresión (12) con
intermedio de una válvula de succión que no se ha mostrado en las
figuras.
Las figuras 3 y 4 muestran otra realización
preferente de la presente invención. En la realización preferente
mostrada en estas figuras, se forma una lengüeta elástica (40') en
la válvula de descarga (30) en una dirección opuesta a la de la
realización preferente mostrada en la figura 2. Es decir, un
extremo libre de la lengüeta elástica (40') está curvada para su
enfrentamiento con la parte fija (32) de la válvula de descarga
(30), y la parte de contacto (42) que corresponde al extremo de la
lengüeta elástica está soportada sobre la superficie inferior del
rebaje (27). En esta realización, la lengüeta elástica (40') ejerce
una fuerza elástica sobre la válvula de descarga (30) de manera tal
que la válvula de descarga (30) puede funcionar en la dirección en
la que la válvula de descarga (30) se abre para permitir la
apertura del paso de flujo (24).
A continuación, se explicará el funcionamiento
del dispositivo de válvula de acuerdo con las realizaciones
preferentes de construcción.
En primer lugar, de acuerdo con la realización
preferente mostrada en la figura 1, cuando el pistón (14) se
desplaza en la dirección de la flecha (A), se genera presión
negativa dentro de la cámara de compresión (12). De este modo, la
válvula de succión (no mostrada) se abre y, a continuación, el
flujo de trabajo situado dentro de la cámara de succión es
introducido dentro de la cámara de compresión (12). En este
momento, la válvula de descarga (30) supera la fuerza elástica
ejercida sobre la válvula de descarga por la lengüeta (40) por
medio de la presión negativa generada dentro de la cámara de
compresión (12), y de este modo se encuentra en contacto íntimo con
el asiento de válvula (26). Por lo tanto, el flujo de trabajo
introducido dentro de la cámara de compresión (12) no se puede
descargar hacia dentro de la cámara de descarga (72).
Cuando la succión del fluido de trabajo se ha
terminado, el pistón (14) empieza a desplazarse en una dirección
opuesta a la flecha (A) y provoca la compresión del fluido de
trabajo dentro de la cámara de compresión (12). En este momento, la
válvula de succión está cerrada por acción de la presión generada
dentro de la cámara de compresión (12). Posteriormente, al ser
comprimido el fluido de trabajo, la presión dentro de la cámara de
compresión (12) aumenta. De esta manera, se abre la válvula de
descarga (30). La apertura de la válvula de descarga (30) se lleva
a cabo dependiendo de la diferencia entre las presiones de la
cámara de compresión (12) y de la cámara de descarga (72).
El extremo libre (36) de la válvula de descarga
(30) está separado con respecto al asiento de válvula (26) por
medio de la diferencia de presión y la fuerza básica ejercida en la
válvula de descarga (30) por la lengüeta elástica (40) y, como
consecuencia, se abre el paso (24) para el flujo. De este modo,
cuando está abierto el paso (24) para el flujo, el fluido de
trabajo situado dentro de la cámara de compresión (12) es
descargado al interior de la cámara de descarga (72). Además, el
grado de apertura de la válvula de descarga (30) es controlado por
el resorte de válvula (50), y la válvula de descarga (30) cierra
rápidamente el paso de flujo (24) por medio de la fuerza elástica
ejercida por el resorte de válvula (50), de manera que se puede
llevar a cabo la carrera siguiente del pistón. En este caso, dado
que el pistón (14) se desplaza nuevamente en la dirección de la
flecha (A), la válvula de descarga (30) está cerrada. A
continuación, el fluido de trabajo es introducido en la cámara de
compresión (12), y se repiten los procesos antes mencionados.
Por otra parte, la lengüeta elástica (40) ejerce
fuerza en todo momento sobre la válvula de descarga (30) en una
dirección en la que está abierto el paso de flujo (24). Por lo
tanto, cuando el extremo libre (36) de la válvula de descarga (30)
establece contacto con el asiento de válvula (26) a efectos de
cerrar el paso de flujo (24), la lengüeta elástica (40) reduce la
fuerza de golpeo generada cuando la válvula de descarga (30) choca
contra el asiento de válvula (26). Además, la lengüeta elástica
(40) ejerce la fuerza elástica sobre la válvula de descarga (30)
incluso cuando la válvula de descarga (30) se abre para permitir la
apertura del paso (24) para el flujo. De esta manera, la lengüeta
elástica (40) permite que la válvula de descarga (30) se separe con
suavidad con respecto al asiento de válvula (26).
El funcionamiento del aparato de válvula, de
acuerdo con la realización preferente mostrada en la figura 3, es
idéntico al de la figura 1.
A continuación, la figura 5 muestra otra
realización preferente de la presente invención. Haciendo
referencia a esta figura, una cámara de compresión (112) en la que
se lleva a cabo la compresión del fluido de trabajo queda
constituida dentro de un bloque de cilindros (110). Un pistón
alternativo (114) está instalado dentro de la cámara de compresión
(112). El pistón (114) se desplaza alternativamente de forma lineal
dentro de la cámara de compresión (112) por medio de una fuerza de
impulsión generada por un motor, que es uno de los componentes del
compresor hermético.
Una placa de válvula (120) está instalada sobre
el extremo delantero del bloque de cilindros (110). La placa de
válvula (120) está montada en el bloque de cilindros (110) con una
junta (122) interpuesta entre la placa de válvulas y la cara frontal
del bloque de cilindros (110). Un paso de flujo (124), que está
formado a través de la placa de válvula (120), tiene la función de
comunicar la cámara de compresión (112) con la cámara de descarga
(172), que se describirá más adelante. El paso de flujo (124)
penetra en la cámara de válvulas (125) formada en un lado de la
placa de válvulas (120). La cámara de válvulas (125) es una zona
cóncava formada en el lado de la placa de válvulas (120) y en la que
están dispuestas piezas para controlar el flujo del fluido de
trabajo que pasa por el paso de flujo (124).
Un asiento de válvula (126) está formado
alrededor de la periferia del paso de flujo (124) que se abre hacia
la cámara de válvula (125). El asiento de válvula (126) está
formado para su levantamiento con respecto a las partes
circundantes del mismo y corresponde a una parte que está en
contacto con una válvula de descarga (130), que se describirá más
adelante, en el momento de cerrar el paso de flujo (124).
Además, un rebaje (127) queda constituido en un
lado de la cámara de válvulas (125). Un resorte de apertura (140),
que se describirá más adelante, queda situado dentro del rebaje
(127) de manera que no interfiere con la placa de válvulas (120).
Una parte elevada (128) que sobresale más que las otras partes está
dispuesta también en el lado de la cámara de válvulas (125). La
parte elevada (128) está formada de manera relativamente más alta
que el asiento de válvulas (126). En este momento, es preferible
que la altura de la parte elevada (128) sea superior a la del
asiento de válvula (126) en un grosor correspondiente a la válvula
de descarga (130) que se describirá más adelante. Además, la parte
fijada (132) de la válvula de descarga (130) está dispuesta en la
parte elevada (128).
La válvula de descarga (130) será montada dentro
de la cámara de válvula (125). La válvula de descarga (130) provoca
que el paso de flujo (124) sea abierto y cerrado por medio de la
diferencia de presiones entre el fluido de trabajo dentro y fuera
de la cámara de compresión (112), y está realizada en una chapa de
acero de resortes que tiene una longitud predeterminada que es
menor que su anchura, tal como se muestra en la figura 6. La parte
unida (132) que corresponde a un extremo de la válvula de descarga
(130) está asentada de manera firme sobre la parte elevada (128).
Las aletas fijas (134, 134') están formadas de manera que se
prolongan desde ambos extremos laterales de la parte fijada (132).
Un extremo libre (136) de la válvula de descarga (130) es la parte
que provoca que el paso de flujo (124) sea abierto y cerrado, y
debe tener un área que puede cubrir como mínimo la periferia del
asiento de válvula (126).
Una abertura (135) queda constituida en una
parte intermedia de la válvula de descarga (130). La abertura (135)
está formada por corte de las partes internas de la válvula de
descarga (130) en una dirección perpendicular a la dirección
longitudinal de la válvula de descarga (130), y unas aletas (135')
quedan constituidas en ambos extremos de las mismas, de manera que
quedan desplazadas una con respecto a la otra. Tal como se ha
mostrado en la figura 6b, las aletas (135') se prolongan hacia el
extremo libre (136) y la parte fijada (132) de la válvula de
descarga (130), respectivamente, de manera que están desplazadas
entre sí.
El resorte de apertura (140) está montado sobre
la parte unida (132) de la válvula de descarga (130). Tal como se
ha mostrado en las figuras 7a y 7b, el resorte de apertura (140)
incluye una parte fijada (142) que corresponde a la parte fijada
(132) de la válvula de descarga (130). Las aletas fijas (144),
(144') quedan formadas en la parte fijada (142), extendiéndose
desde ambos extremos laterales de la misma. El resorte de apertura
(140) está realizado en el mismo material que la válvula de descarga
(130). Un extremo libre (146) que corresponde a una parte opuesta
a la zona fijada (142) del resorte de apertura (140) está formado de
manera que tiene un escalón S que corresponde al grosor de la
válvula de descarga (132) con respecto a la parte fijada (142). Es
decir, el extremo libre (146) está formado más abajo que la parte
fijada (142).
Por lo tanto, la parte fijada (142) del resorte
de apertura (140) está dispuesta sobre la parte fijada (132) de la
válvula de descarga (130), mientras que el extremo libre (146) del
resorte de apertura establece contacto con un lado de la válvula de
descarga (130) que está dirigida hacia la placa de válvulas (120),
y está posicionado sobre dicho lado. El resorte de apertura (140)
ejerce una fuerza elástica sobre la válvula de descarga (130) en la
dirección en la que se abre la válvula de descarga (130). De este
modo, el resorte de apertura (140) provoca que la válvula de
descarga (130) se abra más suavemente, y tiene también una función
de reducción del ruido de golpeteo generado cuando la válvula de
descarga (130) establece contacto con el asiento de válvula
(120).
Además, el resorte de válvula (150), que está
realizado en el mismo material que la válvula de descarga (130) y
tiene una elasticidad predeterminada, está dispuesto sobre la
válvula de descarga (130). El resorte de válvula (150) controla un
grado de apertura de la válvula de descarga (130) y ejerce una
fuerza elástica sobre la válvula de descarga (130) en la dirección
en la que la válvula de descarga (130) provoca que el paso de flujo
(124) quede cerrado, de manera que la operación de apertura/cierre
de la válvula de descarga (130) se puede llevar a cabo suavemente.
Un extremo libre del resorte de válvula (150) se prolonga en una
dirección alejada de la punta del extremo libre (136) de la válvula
de descarga (130).
Se utiliza una tapa de retención (160) para
fijar la válvula de descarga (130), el resorte de apertura (140) y
el resorte de válvula (150) dentro de la cámara de válvula (125).
La tapa de retención (160) está montada de manera que ejerce
presión sobre las partes fijadas (132), (142) de la válvula de
descarga (130), el resorte de apertura (140) y el resorte de
válvula (150) en una situación en la que están montadas a presión
dentro de la cámara de válvulas (125).
Además, una tapa superior (170) está montada
sobre la placa de válvula (120). Desde luego, tanto la placa de
válvula (120) como la tapa superior (170) están fijadas
conjuntamente al bloque de cilindro (110) por medio de pernos (no
mostrados). La tapa superior (170) está fijada al bloque de
cilindros con una junta (171) para impedir fugas del fluido de
trabajo interpuesto entre la tapa superior (170) y la placa de
válvula (120). La cámara de descarga (172) está constituida entre
la placa de válvula (120) y la tapa superior (170). Desde luego, una
cámara de succión (no mostrada) queda dispuesta en un lado entre la
tapa superior (170) y la placa de válvula (120). La cámara de
succión comunica selectivamente con la cámara de compresión (112)
con intermedio de una válvula de succión que no se ha mostrado en
las figuras. A continuación, se explicará el funcionamiento del
dispositivo de válvulas según las realizaciones preferentes
construidas como tales. Haciendo referencia a la figura 5, cuando
el pistón (114) se desplaza en dirección de la flecha (A), se genera
una presión negativa dentro de la cámara de compresión (112). De
este modo, la válvula de succión (no mostrada) se abre, y a
continuación el fluido de trabajo dentro de la cámara de succión es
introducido dentro de la cámara de compresión (112). En este
momento, la válvula de descarga (130) supera la fuerza elástica
ejercida por el resorte de apertura (140) por medio de la presión
negativa generada dentro de la cámara de compresión (112), y por lo
tanto se encuentra en contacto íntimo con el asiento de válvula
(126). Por lo tanto, el fluido de trabajo introducido en la cámara
de compresión (112) no puede ser descargado hacia adentro de la
cámara de descarga (172).
Cuando la succión del fluido de trabajo se ha
terminado, el pistón (114) empieza a desplazarse en dirección
opuesta a la flecha (A) y hace que el fluido de trabajo dentro de
la cámara de compresión (112) sea comprimido. En este momento, la
válvula de succión es cerrada por medio de la presión generada
dentro de la cámara de compresión (112). Posteriormente, al ser
comprimido el fluido de trabajo, la presión dentro de la cámara de
compresión (112) aumenta. De este modo, se abre la válvula de
descarga (130). En este momento, la apertura de la válvula de
descarga (130) es llevada a cabo dependiendo de la diferencia entre
las presiones de la cámara de compresión (112) y la cámara de
descarga (172).
El extremo libre (136) de la válvula de descarga
(130) está separado con respecto al asiento de válvula (126) por
medio de la diferencia de presión y de la fuerza elástica ejercida
por el resorte de apertura (140), y como consecuencia se abre el
paso de flujo (124). De este modo, cuando se abre el paso de flujo
(124), el fluido de trabajo dentro de la cámara de compresión (112)
es descargado en la cámara de descarga (172). Además, el grado de
apertura de la válvula de descarga (130) es controlado por el
resorte de válvula (150), y la válvula de descarga (130) es cerrada
con rapidez permitiendo que el paso de flujo (124) sea cerrado por
medio de la fuerza elástica ejercida por el resorte de válvula
(150) de manera que se puede realizar la carrera siguiente del
pistón. En este caso, dado que el pistón (114) se desplaza
nuevamente a la dirección de la flecha (A), se cierra la válvula de
descarga (130). A continuación, el fluido de trabajo es introducido
en la cámara de compresión (112), y se repetirá en los procesos
antes mencionados.
Por otra parte, el resorte de apertura (140)
ejerce siempre una fuerza sobre la válvula de descarga (130) en la
dirección en la que queda abierto el paso de flujo (124). Por lo
tanto, cuando el extremo libre (136) de la válvula de descarga
(130) llega a establecer contacto con el asiento de válvula (126),
permitiendo el cierre del paso de flujo (124), el resorte de
apertura (140) reduce la fuerza de golpeo generada cuando la válvula
de descarga (130) golpea el asiento de válvula (126). Además, el
resorte de apertura (140) ejerce la fuerza elástica sobre la
válvula de descarga (130), incluso cuando la válvula de descarga
(130) se abre, permitiendo la apertura del paso de flujo (124) y,
por lo tanto, el resorte de apertura (140) permite que la válvula de
descarga (130) se separe con suavidad con respecto al asiento de
válvula (126).
Si bien se ha descrito en las realizaciones
preferentes de la presente invención que el dispositivo de válvula
de la presente invención es aplicado a la válvula de descarga,
quedará evidente para los técnicos en la materia que el dispositivo
de válvula de la presente invención puede ser aplicado a la válvula
de succión.
Tal como se ha descrito en lo anterior, el
dispositivo de válvula del compresor hermético según la presente
invención comprende la lengüeta elástica o resorte de apertura que
ejerce fuerza elástica sobre la válvula en una dirección en la que
la válvula es abierta. De esta manera, la operación de
apertura/cierre de la válvula se podría llevar a cabo suavemente, y
el ruido de golpeteo, generado cuando la válvula golpea el asiento
de válvula, puede ser también minimizado. De acuerdo con ello, se
podría mejorar el rendimiento del compresor, y simultáneamente
hacer mínimos los ruidos operativos del mismo.
Además, de acuerdo con la presente invención, la
lengüeta elástica, que puede ejercer la fuerza elástica sobre la
válvula en la dirección en la que la válvula se abre, está
constituida de manera integral en la válvula. Por lo tanto, existe
la ventaja de que la constitución del dispositivo de válvula se
puede simplificar relativamente. De manera alternativa, el resorte
de apertura fabricado de manera independiente con respecto a la
válvula puede ser también facilitado a una línea de montaje en
estado en el que el resorte de apertura está montado temporalmente
con la válvula. Por lo tanto, existe un efecto ventajoso por el
hecho de que el rendimiento del trabajo de montaje de la válvula se
puede mejorar.
Si bien la invención ha sido mostrada y descrita
con respecto a realizaciones preferentes, se comprenderá por los
técnicos en la materia que se pueden introducir diferentes cambios
y modificaciones sin salir del ámbito de la invención, tal como se
define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (11)
1. Dispositivo de válvula para un compresor
hermético, que comprende:
una placa de válvula (20) montada en el extremo
delantero de un cilindro (10) y que está dotada de un paso de flujo
(24) para comunicar dicho cilindro con el exterior y para provocar
el flujo del fluido de trabajo a través del mismo;
una válvula (30), cuyo extremo está asentado de
manera firme sobre dicha placa de válvula para su fijación sobre la
misma, y uno de cuyos extremos libres permite que dicho paso de
flujo sea abierto y cerrado selectivamente por la presión de dicho
fluido de trabajo;
una lengüeta elástica (40) formada de manera
integral en dicha válvula y que ejerce fuerza elástica sobre dicha
válvula en la dirección en la que dicha válvula es abierta,
caracterizado porque dicha lengüeta elástica está constituida
por corte de una parte de dicha válvula y, a continuación, es
doblada oblicuamente con respecto a dicha válvula, de manera que un
extremo de dicha lengüeta elástica está soportado sobre dicha placa
de válvula, y en el que dicho extremo de la lengüeta elástica
comprende una parte de contacto (42) que está doblada para
encontrarse en contacto íntimo con una superficie de un rebaje
formado en dicha placa de válvula.
2. Dispositivo de válvula, según la
reivindicación 1, que comprende además un resorte de válvula (50)
que está montado en dicha válvula para controlar el grado de
apertura de la misma y que ejerce una fuerza elástica sobre dicha
válvula en la dirección en la que dicha válvula es cerrada.
3. Dispositivo de válvula, según la
reivindicación 1, en el que dicha lengüeta elástica (40) está
formada de manera tal que dicho extremo de la misma está dirigido a
dicho extremo libre de la válvula.
4. Dispositivo de válvula, según la
reivindicación 1, en el que dicha lengüeta elástica (40) está
formada de manera tal que dicha parte de la punta de la misma está
dirigida hacia dicho extremo fijo de la mencionada válvula.
5. Dispositivo de válvula, según la
reivindicación 3 ó 4, en el que dicha lengüeta elástica (40) está
formada en una parte intermedia de dicha válvula.
6. Dispositivo de válvula para un compresor
hermético, que comprende:
una placa de válvula (120) que está montada en
el extremo delantero de un cilindro (110) y que está dotada de un
paso de flujo pasante (124) para comunicar dicho cilindro con el
exterior y hacer que dicho fluido de trabajo pase por el mismo;
una válvula (130), uno de cuyos extremos está
asentado de manera firme sobre dicha placa de válvula para su
fijación sobre la misma, y cuyo extremo libre permite que dicho
paso de flujo sea selectivamente abierto y cerrado por la presión
de dicho fluido de trabajo, caracterizado por
un resorte de apertura (140) que está fijado en
un lado de dicha válvula que corresponde a un lado opuesto a dicha
placa de válvula con respecto a dicha válvula, cuya parte de la
punta atraviesa una parte central de dicha válvula y está
posicionada entre dicha válvula y la mencionada placa de válvula, y
que ejerce fuerza elástica sobre dicha válvula en la dirección en
la que se abre dicha válvula.
7. Dispositivo de válvula, según la
reivindicación 6, que comprende además un resorte de válvula (150)
que está montado en dicha válvula para controlar el grado de
apertura de dicha válvula y que ejerce una fuerza elástica sobre
dicha válvula en una dirección en la que dicha válvula es
cerrada.
8. Dispositivo de válvula, según la
reivindicación 6 ó 7, en el que una abertura (135) está formada en
una zona intermedia de dicha válvula, de manera que dicho resorte
de apertura pasa a través de la mencionada abertura, siendo
dirigida a una parte de la punta de dicha válvula entre una parte
baja de dicha válvula y dicha placa de válvula.
9. Dispositivo de válvula, según la
reivindicación 8, en el que dicho resorte de apertura (140) está
construido de manera tal que uno de sus extremos está asentado de
manera firme sobre el lado de dicha válvula a fijar conjuntamente
con dicha válvula, y su extremo libre está montado íntimamente
sobre el otro lado de dicha válvula, entre la mencionada válvula y
dicha placa de válvula, y que dos partes de la misma, divididas por
una parte que pasa a través de dicha abertura de la válvula, están
constituidas de forma escalonada.
10. Dispositivo de válvula, según la
reivindicación 6 ó 9, en el que una parte elevada (128), de mayor
altura que el asiento de la válvula dispuesto en la periferia de
dicho paso de flujo en dicha placa de válvula, está formada en una
parte de dicha placa de válvula de manera que dicha válvula y dicho
resorte de apertura están fijados.
11. Aparato, según la reivindicación 10, en el
que un rebaje (127) queda formado en una parte de dicha placa de
válvula correspondiente a la parte de la punta de dicho resorte de
válvula.
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