BRPI1000219A2

BRPI1000219A2 - resfriador de fluido, e, compressor

Info

Publication number: BRPI1000219A2
Application number: BRPI1000219-7A
Authority: BR
Inventors: Brian M Tylisz; Andrew Mcdavid; Robert A Countiss
Original assignee: Sullair Corp
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-03-29
Also published as: CN101892975A; JP2010190213A; AU2010200500B2; CA2691461A1; EP2218883A1; AU2010200500A1; CA2691461C; AR075767A1; MX2009013414A; US20100206543A1

Abstract

RESFRIADOR DE FLUIDO, E, COMPRESSOR. Um resfriador de fluido compreende um resfriador de fluido de primeiro estágio e um resfriador de fluido de segundo estágio a jusante. Uma linha de escoamento conecta os primeiro e segundo estágios. Uma válvula sensoreia uma condição do fluido na linha de escoamento, e desvia o resfriador de fluido de segundo estágio se for determinado que não é necessário resfriamento adicional. Um compressor de ar incorporando o resfriador também é reivindicado já que é um método de operar um resfriador de fluido.

Description

"RESFRIADOR DE FLUIDO, Ε, COMPRESSOR"

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

Este pedido refere-se a um resfriador de óleo de dois estágios,em que uma derivação intermediária direciona óleo em torno do segundoestágio, quando é desnecessário resfriamento adicional.

Os compressores tipicamente requerem óleo, que podeesquentar durante operação do compressor. Por isso, é canalizado óleo desdeo compressor através de um resfriador de óleo, de modo que o óleo é resfriadoperiodicamente e retornado ao compressor. Uma aplicação para umcompressor é em um compressor de ar. Tipicamente, os resfriadores de óleosão dimensionados para atuarem em condições de alta temperatura ambiente,em que o óleo chega a ficar bem quente. Quando o mesmo resfriador de óleoé usado em temperaturas ambientes mais baixas, o óleo não fica muito quente,e pode haver capacidade de resfriamento excessiva nos resfriadores de óleo.

Os compressores típicos podem ser providos com uma válvulaque restringe a entrada do compressor para reduzir sua capacidade, quetambém pode resultar em o óleo ficar mais frio do que a temperaturaoperacional preferida.

Os compressores também podem ser associados à capacidadede variar a velocidade do compressor, reduzindo, dessa maneira, suacapacidade, o que também pode resultar no óleo ficar mais frio.

Os ciclos térmicos associados a um resfriador de óleo comdimensão excessiva pode induzir stress ao núcleo do resfriador de óleo,reduzindo, sua resistência e sua capacidade de suportar pressões internas.

Propôs-se incluir uma válvula de derivação nos trocadores decalor de multiestágios. Entretanto, a válvula associada a este arranjo estavaem uma extremidade a jusante de uma linha de derivação, e somente serviapara reduzir a quantidade de fluido que passava através do trocador de calorde segundo estágio.SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um resfriador de líquido compreende um resfriador de líquidode primeiro estágio e um segundo resfriador de líquido de segundo estágio.Uma linha de escoamento conecta os primeiro e segundo estágios. Uma válvulasensoreia uma condição do fluido na linha de escoamento, e desvia o resfriadorde fluido de segundo estágio se for determinado que não é necessárioresfriamento adicional. Um compressor de ar incorporando o resfriadortambém é reivindicado, já que é um método de operar um resfriador de fluido.

Estas e outras características da presente invenção podem sermais bem compreendidas a partir do relatório e dos desenhos abaixo, cujotexto seguinte é uma breve descrição dos mesmos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A fig. 1 mostra esquematicamente um sistema incorporando apresente invenção.

A fig. 2 mostra o sistema da fig. 1 em uma posição alternativa.DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA

O sistema 20 inclui um compressor 22 que recebe ar da linha21, e comprime esse ar, liberando-o em direção a uma saída de ar comprimido23. Um vaso separador de óleo 25 fica posicionado na saída do compressor22, e inclui um elemento separador 17. O separador pode ser conformeconhecido. O óleo separado escoa através da linha 125 em direção a umresfriador de óleo 27. A jusante do resfriador de óleo 27, o óleo retornaatravés de uma linha 19 de volta para o compressor 22. Embora a presenteinvenção seja ilustrada em um compressor de ar, um resfriador de óleo 27desta invenção pode ser incorporado ao uso com outros compressores paraoutras aplicações, e para outras aplicações de resfriamento além dosresfriadores de óleo de compressor.

O resfriador de óleo 27 tem pelo menos dois estágios, eincorpora um primeiro estágio 24 e um segundo estágio a jusante 32.0 óleoproveniente do compressor 22 passa por um coletor de entrada 31 no primeiroestágio 24, depois passa por canais de escoamento, mostrados nestedocumento esquematicamente como tubos 26, para uma câmara de descarga33. O ar circula em torno dos canais e resfria o óleo. Do coletor de descarga33, o óleo escoa para uma linha de escoamento de conexão 28 que leva a umaconexão 30 para um coletor de entrada 34 do segundo estágio 32 do resfriadorde óleo. Embora não ilustrado, o segundo estágio 32 também incluirá canaisde óleo. É importante compreender que os estágios de resfriador de óleo 24 e32 e os canais de escoamento podem apresentar qualquer uma das numerosasconfigurações, e podem incluir aletas, etc.

Quando o coletor de entrada 34 recebe o óleo proveniente da linha30, ele passa pelo resfriador e para um coletor de descarga 36, que depois leva auma linha retornando o óleo ao compressor 22. Uma linha de derivação 41 éconectada à linha 28 e inclui uma válvula 40. Uma mola 44 estende a válvula paraa posição mostrada na fig. 1. Na posição mostrada na fig. 1, o óleo é desviado emtorno do segundo estágio 32, e vai diretamente para o coletor de descarga 36.

Quando o óleo não requer resfriamento adicional no segundoestágio 32, a válvula 40 permanece na posição mostrada na fig. 1,- e o óleo sedesviará do segundo estágio 32. Todo resfriamento será feito no primeiroestágio 24, e as preocupações mencionadas acima são evitadas. Um sensor 42localizado na válvula 40 monitora a temperatura do óleo na linha 28. Se atemperatura do óleo estiver acima de um limiar quando alcançar a válvula 40,então o sensor 42 acionará a válvula para a posição mostrada na fig. 2, cujaposição o óleo escoa através da válvula 40, e para a linha 30 levando aoresfriador de óleo de segundo estágio 32.

Como pode ser observado a partir das figuras, as válvulasficam ou "totalmente abertas" ou "totalmente fechadas" e quando na posiçãoda figura 1, desviarão totalmente o resfriador de óleo de segundo estágio 32.Na posição da figura 2, nenhum fluido circulará através da linha de derivação,e ela estará totalmente bloqueada. Além disso, uma vez que a válvulaencontra-se em uma extremidade a montante da linha de derivação, nãohaverá um volume mortal do fluido. A válvula especificamente divulgadatransitará entre as posições totalmente aberta e totalmente fechada, e haveráum estado de transição onde o fluido pode ser parcialmente direcionado paraambos os destinos. Entretanto, esta será uma condição temporária, e a válvulachegará finalmente à posição da figura 1 ou da figura 2.

Em uma modalidade, o sensor 42 pode ser um elemento decera que se expande quando exposto a uma temperatura predeterminada paraimpulsionar a válvula para a posição da figura 2. Por outro lado, outroselementos sensíveis a temperatura podem ser utilizados. Além disso, a válvula40 poderia ser provida por uma válvula controlada eletronicamente, em queum sensor eletrônico sensoreia temperaturas e impulsiona a válvula para aposição da figura 2 quando a temperatura predeterminada é atingida.

Embora a válvula 40 e seus componentes associados, incluindoo sensor 42 e a mola 44 são mostrados esquematicamente; um trabalhadorcom conhecimento comum da arte reconheceria como prover uma válvula quepode operar para atingir as funções divulgadas. Ademais, outros tipos deválvulas que operam de outras maneiras poderiam estar dentro do escopodesta invenção. Como um exemplo, uma válvula poderia estar inclinadanormalmente para a posição da figura 2, e impulsionada para a posição dafigura 1, e estaria ainda dentro do escopo desta invenção.

Além disso, embora as figuras mostrem um resfriador de óleo,esta invenção pode ser incorporada a resfriadores de outros fluidos além de óleo.

Embora uma modalidade desta invenção tenha sido descrita,um trabalhador de conhecimento comum na arte reconhecerá que certasmodificações estariam dentro do escopo desta invenção. Por essa razão, asreivindicações a seguir devem ser estudadas para determinar o escopoverdadeiro e conteúdo desta invenção.

Claims

1. Resfriador de fluido, caracterizado por compreender:- resfriador de fluido de primeiro estágio e um resfriador defluido de segundo estágio a jusante, e uma linha de escoamento conectandoditos resfriadores de fluido de primeiro e segundo estágios; e- uma válvula para sensorear uma condição do fluido em ditalinha de escoamento, e desviar dito resfriador de fluido de segundo estágio sefor determinado que não é necessário resfriamento adicional.

2. Resfriador de fluido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que dita válvula sensoreia a temperatura do fluido.

3. Resfriador de fluido de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de uma linha de derivação é conectada em dita linhade escoamento, dita linha de derivação comunicando-se com dita válvula.

4. Resfriador de fluido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que dita válvula inclui um sensor sensível atemperatura, que se expande para mover a válvula para bloquear a derivaçãoquando uma temperatura predeterminada é alcançada.

5. Resfriador de fluido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que um óleo circula proveniente de um compressoratravés de dito resfriador de fluido.

6. Resfriador de fluido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que existe um coletor de descarga em umaextremidade a jusante de dito resfriador de fluido de segundo estágio, e ofluido é desviado diretamente para o coletor de descarga.

7. Resfriador de fluido de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que dito resfriador de fluido de segundo estágio temum coletor de entrada, e canais de escoamento são providos entre dito coletorde entrada e dito coletor de descarga, e permite que um fluido incluído sejaresfriado pelo ar, na medida em que ele passa através de ditos canais deescoamento.

8. Resfriador de fluido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que dita válvula fica em uma extremidade amontante de uma linha de derivação.

9. Compressor, caracterizado por compreender:- um compressor tendo uma entrada de óleo; e- uma linha de fornecimento de óleo levando a um resfriadorde fluido de dito compressor, e uma linha de retorno de fluido levando de ditoresfriador de fluido e retornando para dito compressor, dito resfriador defluido compreendendo um resfriador de fluido de primeiro estágio e umresfriador de fluido de segundo estágio a jusante, e uma linha de escoamentoconectando ditos resfriadores de fluido de primeiro e segundo estágio, umaválvula para sensorear uma condição do fluido em dita linha de escoamento, epara desviar dito resfriador de fluido de segundo estágio se for determinadoque não é necessário resfriamento adicional.

10. Compressor de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que dita válvula sensoreia a temperatura do fluido.

11. Compressor de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que uma linha de derivação é conectada em ditalinha de escoamento, dita linha de derivação se comunicando com ditaválvula.

12. Compressor de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que existe um coletor de descarga em umaextremidade a jusante de dito resfriador de fluido de segundo estágio, e ofluido é desviado diretamente para o coletor de descarga.

13. Compressor de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que dito resfriador de fluido de segundo estágiotambém tem um coletor de entrada, e canais de escoamento são providos entredito coletor de entrada e dito coletor de descarga, e permitem que um fluidoincluído seja resfriado pelo ar na medida em que ele passa através de ditoscanais de escoamento.

14. Compressor de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que dita válvula inclui um sensor sensível atemperatura, que se expande para mover a válvula para bloquear a derivaçãoquando uma temperatura predeterminada é atingida.

15. Compressor de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que dita válvula fica em uma extremidade amontante de uma linha de derivação.