Kompresor chladiaceho okruhu s vnútorným systémom chladenia

Číslo patentu: E 14350

Dátum: 15.07.2009

Autori: Ribas Junior Fernando Antonio, Magnabosco Mateus

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Kompresor chladiaceho okruhu s vnútorným systémom chladenia Popis0001 Tento vynález sa týka hermetických kompresorov chladiaceho okruhu s kmitavým pohybom, ktoré majú prostriedky na zhromažďovanie oleja vytlačenćho pohonným hriadeľom prostredníctvom vačky vhomej časti puzdra kompresora. Tento akumulovaný olej sa používa na chladenie určitých špecifických častí bloku kompresora, aby sa zvýšila jeho účinnosť. Následne sa olej vráti do spodnej časti kompresora.0002 Pokusy o zlepšenie výkonnosti kompresorov chladiacich okruhov sú čoraz častejšie,pričom ich hlavným účelom je zníženie spotreby energie. Je známe, že veľká časť strát kompresorov je spôsobená prehrievaním plynu na ceste od vstupu do kompresora po vstup do kompresného valca. Ďalším faktorom, ktorý znižuje výkonnosť kompresorov, je neefektívnosť stláčania plynu kvôli vysokej pracovnej teplote valca.0003 Preto boli vyvinuté koncepty a riešenia zamerané na zníženie teploty valca, ktorých účelom je zvýšenie účinnosti kompresorov. V patentových dokumentoch popísaných ďalej je možne nájsť rôzne prístupy s takýmto cieľom.0004 Napríklad patentový dokument W 0 2007/068072 využíva koncept izolácie zdrojov zahrievania valca. Podľa tohto dokumentu je v platni valca vytvorený vymedzovací kanálik,ktorý je otvorený smerom kvnútru výstupnej komory audržiava medzeru medzi krytom valca kompresora a platňou valca, čím vymedzuje prstencový zbemý priestor okolo predmetného vymedzovacíeho kanálika. Týmto spôsobom sa zníži prechod tepla zkrytu valca na platňu valca, čo vedie V konečnom dôsledku k zníženiu zahrievania valca v priestore kompresnej komory, čím sa zvýši účinnost kompresora.0005 Dokument W 0 2007/014443 navrhuje na zvýšenie účinnosti kompresorov iné riešenie, ktoré využíva na odvádzanie tepla z horúcich častí, ktoré sú v kontakte s valcom,tepelné rúrky. Tento dokument navrhuje hennetický kompresor so systémom odvádzania tepla, v ktorom je na bloku valca pripevnená trubica na prenos tepelnej energie, pričom trubica má koniec na absorpciu tepla, pričom jej druhý koniec na uvoľnenie tepla je vyvedený mimo bloku valca za účelom absorbovania tepla vygenerovaného stlačením chladiacej tekutiny vnútri valca a jeho odvedenia do oblasti mimo valca, čím sa zníži teplota valca a taktiež zvýši účinnosť kompresora.0006 Ďalšou možnou altematívou zníženia teploty valca je čo najlepšie využitie mazacíeho oleja kompresora ako chladiaceho prostriedku. Momentálne je hlavnou funkciou oleja mazanie mechanizmu kompresora, čím sa zabezpečuje spoľahlivosť a trvanlivosť jeho súčastí.0007 Vo vzťahu kvyužitiu oleja na účely chladenia valca môžeme uviesť patent US 4,569,639, V ktorom vynálezcovia navrhli využiť v hlave valca predĺženie vývodu hriadele a vychyľovač so zámerom nasmerovania toku oleja vychádzajúceho z predĺženia hriadele smerom v hlave valca, čo zabezpečuje chladenie valca. Toto predĺženie valca má otvor, cez ktorý horizontálne preteká olej smerom k vychyľovaču hlavy valca, pričom toto predĺženie je zahnuté. Vychyľovač má tiež otvor vo výške približne sa rovnajúcej výške, v ktorejvyteká olej, čím odkloní tento olej tak, aby stekal na hlavu valca a ochladil ju. Ďalej tento vynález umožňuje zredukovanie oleja, aby sa zabránilo jeho varu a tým strate jeho podstatných vlastností.0008 Vynálezcovia uvádzajú, že cieľom vynálezu je zníženie teploty valca za účelom zabezpečenia vyššej spoľahlivosti kompresora, pretože chladnejší valec zníži riziko nadmemého zahrievania oleja, ktorý sa nachádza vo vnútornom priestore tohto komponentu,čím sa predíde možným problémom karbonizácie tohto oleja, pri ktorej sa môžu tvorit zvyšky, ktoré môžu poškodiť kompresor.0009 Dokument US 2583583 A (Mangán John R) publikovaný 29. januára 1952 popisuje kompresorovú jednotku pre čerpadlo kompresora. Olej zhromaždený V spodnej časti jednotky je závitovým spodným koncom hriadeľa piestu vytláčaný pozdĺž kanálika do odtoku v hornej časti vnútra jednotky. Olej sa potom privádza z odtoku na piest kompresora. 0010 Dokument US 2005/265863 A 1 (Akashi Hironari a kol.) publikovaný l. decembra 2005 popisuje kompresor s utesneným puzdrom a mechanizmus privádzania oleja, ktorý vytláča olej zhromaždený v spodnej časti puzdra na vrch pomocného hriadeľa, ktorý ho privádza na piest kompresora.0011 Cieľom vynálezu je dosiahnuť zvýšenie účinnosti hermetíckých kompresorov chladiaceho okruhu, maximalizovať prietok oleja okolo valca kompresora a zároveň znížiť pracovnú teplotu valca.0012 Ďalším cieľom vynálezu je znížiť prehrievanie plynu kompresora, čo ďalej prispieva k zvýšeniu účinnosti kompresora.Stručný popis podstaty unálezu0013 Ciele vynálezu sú dosiahnuté prostredníctvom kompresora chladiaceho okruhu s vnútomým systémom chladenia, ktorý pozostáva z puzdra kompresora, vnútri ktorého sa nachádza kompresný valec, ktorý má telo valca a hlavu valca, piest vykonávajúci kmitavý pohyb vnútri valca, priestor na zhromažďovanie oleja V spodnej časti puzdra kompresora,prostriedky na pohon piestu, ktoré poháňajú kmitavý pohyb piestu vnútri valca, prostriedky na čerpanie oleja z priestoru na zhromažďovanie oleja nad prostriedky na pohon piestu,pričom tieto prostriedky na pohon piestu pozostávajú z rotačného hriadeľa orientovaného v podstate vertikálne, ktorý má homý koniec pripevnený na pohonnú vačku piestu, cez ktorú sa vytláča olej nad prostriedky na pohon piestu, a puzdro kompresora obsahuje olejovú vaňu nachádzajúcu sa V jeho vnútomej homej časti, pričom olejová vaňa má výtok oleja nasmerovaný na povrch valca aolejová vaňa sa rozprestiera pozdĺž celého vnútomého obvodu puzdra kompresora.0014 Výtok oleja z olejovej vane slúži na vytekanie oleja na telo valca.0015 Puzdro kompresora môže byť vybavené krytom a olejová vaňa je vytvorená v priestore tohto krytu a môže byť vytvorená integrálne s krytom alebo integrálne s puzdrom kompresora, alebo ako dodatočná časť, ktorá je prepojená sčasťou puzdra kompresora. Olejová vaňa môže byt vytvorená lisovaním počas procesu výroby časti puzdra kompresora.0016 Olejová vaňa výhodne obsahuje priestor na zhromažďovanie oleja, vktorej sa zhromažďuje prinajmenšom časť oleja, ktorý je vytláčaný prostriedkami na pohon piestu apriestor na zhromažďovanie oleja má geometrický tvar, ktorý umožňuje odtok oleja zhromaždeného v olejovej vani.Stručný popis obrázkov na výkresoch0017 Tento vynález bude teraz popísaný podrobnejšie na základe vzorového uskutočnenia znázomeného na obrázkoch na výkresoch, pričom na obrázkoch je zobrazenéObrázok l - je prierezovým pohľadom na kompresor chladiaceho okruhu podľa súčasného stavu techniky, bez systému vnútomého chladenia podľa tohto vynálezu a Obrázok 2 - je prierezovým pohľadom na kompresor chladiaceho okruhu podľa tohto vynálezu s vnútomým systémom chladenia.Podrobný popis obrázkov na výkresoch0018 Obrázok l znázorňuje kompresor podľa súčasného stavu techniky výhradne len pre účely porovnania s týmto vynálezom. Tento kompresor je typom hermetického kompresora chladiaceho okruhu s kmitavým pohybom, ktorý nemá vnútomý systém chladenia podľa tohto vynálezu. Tento kompresor je umiestnený vnútri puzdra l. Kompresor obsahuje valec,ktorý má telo valca 3 a hlavu valca 2 a piest, ktorý vykonáva kmitavý pohyb vnútri valca. V spodnej časti puzdra kompresora je vytvorený priestor na akumulovanie oleja 5 V tvare olejovej vane. Olej, ktorý sa zhromažďuje v tomto priestore na akumulovanie oleja, slúži pôvodne na mazanie súčastí kompresora, zníženie opotrebenia medzi nimi azvýšenie trvanlivosti kompresora.0019 Tento kompresor chladiaceho okruhu podľa súčasného stavu techniky má taktiež prostriedky na pohon piestu, ktore sú zodpovedné za pohon kmitavého pohybu píestu vnútri valca, ktorým sa stláča kompresná tekutina. Prostriedky pohonu zvyčajne obsahujú rotor astator, ktoré poháňajú rotačný pohyb rotačného hriadeľa 4. Tento rotačný hriadeľ je orientovaný v podstate vertikálne vo vzťahu kpuzdru kompresora a je umiestnený takým spôsobom, že jeho spodný koniec 13 je ponorený v olejovej nádrži, pričom jeho opačný horný koniec je pripevnený na vačku 7, ktorá poháňa pohyb piestu.0020 Z toho dôvodu, ked sa kompresor zapne arotačný hriadeľ 4 sa otáča vnútri kompresora, olejové čerpadlo čerpá olej smerom hore, kde sa akumuluje vpriestore na akumulácíu oleja 5, smerom k prostriedkom pohonu a najmä okolo rotačného hriadeľa 4,takže časť oleja 14 napokon stečie na hornú časť hriadeľa taktiež pomocou rotačného vačku 7. Ako je znázornené šípkami na obrázku 1, táto časť oleja smeruje nahor, smerom k homému čelu puzdra kompresora l alebo na vnútomý povrch krytu kompresora 6 a taktiež smerom do strán na vnútomć steny hornej časti puzdra kompresora. Ďalšia časť oleja vytlačeného cez vačku okolo priestoru vytvoreného medzi blokom kompresora a horným čelom puzdra padá dole a steká po bloku kompresora ako celku.0021 Preto veľká časť oleja l 4, ktorý steká smerom k homému čelu puzdra kompresora 1 napokon tečie smerom ku koncom tohto homého čela alebo krytu 6 a potom stečie smerom dole po bočných stenách puzdra a stečie do priestoru na akumulovanie oleja 5, kde dochádzak výmene tepla s puzdrom kompresora l. Koncentrácía oleja vytlačeného nad valec je optimalizovaná, aby sa ochladila špeciálne táto časť kompresora.0022 Experimentálne analýzy však indikujú, že existuje značný rozdiel teploty medzi olejom nachádzajúcim sa vpriestore na akumuláciu oleja 5 vspodnej časti kompresora(taktiež nazývanej rozvádzač) a kompresným valcom, pričom olej je značne chladnejší ako kompresný valec. Preto existuje potenciál zníženia teploty valca, ak je možné maximalizovať prietok oleja okolo neho a tým odobrať teplo z jeho povrchu. Chladiaci valec predstavuje zlepšenie účinnosti procesu kompresie ataktiež zníženie prehrievania plynu počas nasávania ato vedie priamo kzvýšeníu účinnosti kompresora. Z tohto hľadiska navrhuje tento vynález maxímalizovanie prietoku oleja na valci za účelom jeho ochladenia. 0023 Obrázok 2 znázorňuje kompresor podľa tohto vynálezu, ktorý je vybavený systémom vnútomého chladenia. Tento kompresor má rovnake časti popísané pre kompresor podľa doterajšieho stavu techniky, konkrétne puzdro l, vnútri ktorého sa nachádza kompresor,valec, ktorý má telo valca 3 ahlavu valca 2, apiest 12, ktorý vykonáva kmitavý pohyb vnútri valca. Priestor na akumuláciu oleja 5 je taktiež tvorený spodnou časťou puzdra kompresora l.0024 Kompresor chladiaceho okruhu podľa vynálezu má tiež prostriedky na pohon piestu,ktoré poháňajú kmitavý pohyb piestu vnútri valca a ktoré pozostávajú napríklad z motora a statora, ktore poháňajú rotačný hriadeľ 4 orientovaný vpodstate vertikálne vo vzťahu kpuzdru kompresora. Spodný koniec hríadeľa 13 je ponorený volejovej nádrži, pričom opačný horný koniec je pripevnený na vačku 7, ktorá poháňa pohyb piestu. Tento kompresor má tiež čerpaci systém, ktorý čerpá olej, ktorý sa akumuluje vpriestore na akumuláciu oleja 5, smerom hore k prostriedkom na pohon piestu a najmä okolo rotačného hriadeľa 4,keď sa kompresor zapne, takže časť oleja sa vytlačí smerom hore k homému čelu vnútri puzdra kompresora l alebo na kryt kompresora 6 a taktiež smerom do strán na vnútomé steny horného priestoru puzdra kompresora, ako je znázomené šípkami zobrazenýmí na obrázku 2. Ďalšia časť oleja vytlačeného vačkou okolo priestoru vytvoreného medzi blokom kompresora a horným čelom puzdra padá dole a steká po bloku kompresora ako celku. 0025 Kompresor znázornený na obrázku 2 taktiež obsahuje olejovú vaňu 8 umíestnenú V spodnej časti vnútri puzdra kompresora. Táto Olejová vaňa 8 má priestor na zhromaždenie oleja ll a výtok oleja 9, ktorý je nasmerovaný tak, aby sa olej vylieval na povrch valca. Olej akumulovaný vo vani 8, ktorý má teplotu značne nižšiu ako je teplota valca, odteká tak, aby stekal po povrchu valca, výhodne po povrchu jeho tela 3, a tým ho ochladzoval. Olej takto stečie a vráti sa do priestoru na akumuláciu oleja 5 v spodnej časti puzdra kompresora, kde opäť dochádza k výmene tepla s puzdrom l.0026 Týmto spôsobom je možné značne zvýšiť prietok oleja cez valec, čím sa maximalizuje Chladiaca kapacita valca pomocou tejto časti mazacieho oleja, ktorý by normálne, podľa doterajšieho stavu techniky, stiekol priamo do priestoru na akumuláciu oleja 5 v spodnej časti puzdra.0027 Olejová vaňa sa rozprestiera pozdĺž celého vnútorného obvodu puzdra kompresora,amôže mať tvar napríklad obvodového krídla, ktore vyčnieva zvnútomej steny puzdra kompresora smerom kstredu amá okraj 10 vyčnievajúci smerom hore z jej vnútomého konca. Priestor vytvorený obvodovým krídlom a vymedzený okrajom 10 tvorí priestor na zhromažďovanie oleja ll. Takto bude olej 14, ktorý bol vytlačený z vačky 7 na home čelo

MPK / Značky

MPK: F04B 39/02, F04B 39/12

Značky: vnútorným, chladenia, kompresor, systémom, okruhu, chladiaceho

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-e14350-kompresor-chladiaceho-okruhu-s-vnutornym-systemom-chladenia.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kompresor chladiaceho okruhu s vnútorným systémom chladenia</a>

Podobne patenty