BRPI1105480A2 - restritor de fluxo e compressor de gás - Google Patents

Abstract

restritor de fluxo e compressor de gás. a presente invenção refere-se a um restritor de fluxo (1) para aplicação em mancalização entre um pistão (2) e um cilindro (3) de um compressor de gás (4). tal compressor de gás (4) compreende pelo menos um bloco protetor (5) que envolve externamente o cilindro (3). além disso, o compressor de gás (4) compreende também pelo menos uma cavidade interna (6), disposta entre o bloco proteter (5) e o cilindro (3), alimentada fluidicamente por um fluxo de descarga proveniente de um movimento de compressão exercido pelo pistão (2) no interior do cilindro (3). adicionalmente, o compressor de gás (4) compreende ainda pelo menos uma folga de mancalização (7) que separa uma parede externa do pistão (2) e uma parede interna do cilindro (3). ainda, o compressor de gás (4) compreende também pelo menos um restritor de fluxo (1) dotado de um alojamento (12) que associa fluidicamente a cavidade interna (6) à folga de mancalização (7). tal restritor de fluxo (1) compreende pelo menos um tubo limitador (8), associado ao alojamento (12), dotado de pelo menos uma porção restritora provida de uma seção transversal domensionada para limitar o fluxo de gás que flui da cavidade interna (6) à folga de mancalização (7). a presente invenção refere-se também a um compressor de gás (4) que compreende um restritor de fluxo (1) conforme acima descrito.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "RESTRITOR DE FLUXO E COMPRESSOR DE GÁS". A presente invenção refere-se a um elemento restritor configurado para proporcionar uma limitação e/ou controle no fluxo de gás utilizado na mancalização entre um pistão e um cilindro de um compressor de gás. A presente invenção refere-se também a um compressor de gás que compreende pelo menos um elemento restritor conforme acima mencionado.

Descrição do Estado da Técnica Atualmente, é bastante comum a utilização de conjuntos de pistão (êmbolo) e cilindro acionados por motores elétricos para aplicação em compressores de gás de equipamentos de refrigeração, tais como refrigeradores domésticos/comerciais/industriais, congeladores e aparelhos de ar condicionado.

Nestes tipos de compressores, o motor elétrico aciona o pistão que, por sua vez, se desloca no interior do cilindro em um movimento de vaivém axial, de maneira a comprimir o gás. Normalmente, no cabeçote deste cilindro estão posicionadas válvulas de sucção e de descarga de gás as quais regulam, respectivamente, a entrada de gás em baixa pressão e a saída de gás em alta pressão do interior do cilindro. Sendo assim, o movimento axial do pistão no interior do cilindro do compressor realiza a compressão do gás admitido pela válvula de sucção, aumentando a sua pressão, a fim de proporcionar o direcionamento do fluxo de gás pela válvula de descarga para uma região de alta pressão.

Um dos desafios técnicos observados nesse tipo de compressor de gás é evitar um contato direto entre o pistão e o cilindro. Assim, devido ao movimento relativo entre o pistão e o cilindro, faz-se necessária a mancalização do pistão por meio de um fluido, disposto na folga entre essas duas partes, evitando o seu desgaste prematuro. A presença do fluido entre o pistão e o cilindro também proporciona a diminuição do atrito entre eles, o que permite uma redução da perda mecânica do compressor.

Os compressores lineares frequentemente utilizam um tipo de mancalização, conhecido como mancalização aerostática, que consiste na implementação de um colchão de gás entre o pistão e o cilindro, evitando o contato entre eles. A utilização de mancalização aerostática é vantajosa em relação a outros tipos de mancalização, uma vez que, tendo em vista que o gás possui um coeficiente de atrito viscoso menor que o óleo, a energia dissipada para a mancalização é menor, o que contribui para um melhor rendimento do compressor. Outra vantagem adicional da utilização do próprio gás como fluido lubrificante consiste na ausência de necessidade de utilização de um sistema de bombeamento de óleo.

Cumpre notar que o gás utilizado para a mancalização pode consistir em uma parcela do próprio gás bombeado pelo compressor e usado no sistema de refrigeração, que é desviado, após sua compressão, em direção à folga existente entre o pistão e o cilindro, formando um colchão de gás que evita o contato entre eles. Nesse, sentido, observa-se que todo o gás utilizado na mancalização representa uma perda de eficiência do compressor, uma vez que a função principal do gás comprimido é sua aplicação direta no sistema de refrigeração para gerar frio. Sendo assim, a parcela de volume de gás desviado para a mancalização deve ser a mínima possível para não comprometer a eficiência do compressor de uma maneira significativa.

Normalmente, para que seja obtido um funcionamento eficaz do mancai aerostático, é necessária a utilização de um restritor de fluxo capaz de limitar o fluxo do gás comprimido proveniente de uma região de alta pressão do compressor, a fim de que a pressão de gás presente na folga entre o pistão e cilindro seja menor e adequada para a aplicação. Em outras palavras, tal restrição visa permitir a redução ou controle da pressão na região de mancalização através da restrição do fluxo de gás comprimido proveniente de uma região de alta pressão do compressor.

Diversas configurações construtivas já foram desenvolvidas de modo a permitir a implementação de restritores para proporcionar a redução de pressão na região de mancalização.

Por exemplo, o pedido de patente norte-americano US20040154468 descreve um restritor que compreende um meio poroso, onde uma fita porosa é utilizada em conjunto com anéis de compressão. Uma desvantagem deste tipo de configuração consiste na necessidade de precisão na confecção dos anéis de compressão, o que encarece o processo produtivo, além da dificuldade de controle dimensional. A patente norte-americana US 6.293.684 revela restritores formados por microcanais dispostos junto a parede externa do cilindro que, em conjunto com uma luva na qual o dito cilindro é inserido, formam canais fechados e isolados, originando uma pluralidade de restritores. Analogamente ao caso de patente anteriormente comentado, uma desvantagem deste tipo de configuração consiste na necessidade de precisão na confecção das luvas, o que encarece os custos de fabricação. O pedido de patente internacional WO/2008/055809 descreve restritores que consistem em microfuros dispostos na parede do cilindro, confeccionados a partir da aplicação de laser. Novamente, a confecção dos microfuros requer muita precisão, o que pode inviabilizar a produção de compressor com custos competitivos no mercado.

Assim, ainda não é conhecida uma solução satisfatória e eficiente para prover restrição no fluxo de gás utilizado na mancalização entre um pistão e um cilindro de um compressor de gás, que apresente uma boa confiabilidade e performance, e que ainda seja de baixo custo.

Objetivos da Invenção Um primeiro objetivo da presente invenção consiste em prover um restritor de fluxo de baixo custo configurado para permitir uma limitação e/ou controle de fluxo/pressão de gás utilizado na mancalização entre um pistão e um cilindro de um compressor de gás, reduzindo ou evitando perda de eficiência do dito compressor de gás, de maneira a obter uma performance e desempenho ótimos.

Um segundo objetivo da presente invenção consiste em prover um restritor de fluxo, capaz de permitir o desvio de pelo menos uma parcela de fluxo de gás comprimido por um compressor de gás para uma região de mancalização entre seu pistão e cilindro, sem comprometer a eficiência do dito compressor de gás de maneira significativa.

Um terceiro objetivo da presente invenção consiste em prover um restritor de fluxo capaz de permitir uma limitação do fluxo de gás utilizado na mancalização entre um pistão e um cilindro de um compressor de gás.

Um quarto objetivo da presente invenção consiste em prover um compressor de gás que compreende um restritor de fluxo conforme qualquer um ou combinação dos objetivos acima mencionados.

Breve Descrição da Invenção Uma primeira maneira de atingir o primeiro, segundo e/ou terceiro objetivo da presente invenção é através da provisão de um restritor de fluxo para aplicação em mancalização entre um pistão e um cilindro de um compressor de gás. Tal compressor de gás compreende pelo menos um bloco protetor que envolve externamente o cilindro. Além disso, o compressor de gás compreende também pelo menos uma cavidade interna, disposta entre o bloco protetor e o cilindro, alimentada fluidicamente por um fluxo de descarga proveniente de um movimento de compressão exercido pelo pistão no interior do cilindro. Adicionalmente, o compressor de gás compreende ainda pelo menos uma folga de mancalização que separa uma parede externa do pistão e uma parede interna do cilindro. Ainda, o compressor de gás compreende também pelo menos um restritor de fluxo dotado de um alojamento que associa fluidicamente a cavidade interna à folga de mancalização. Tal restritor de fluxo compreende pelo menos um tubo limitador, associado ao alojamento, dotado de pelo menos uma porção restritora provida de uma seção transversal dimensionada para limitar o fluxo de gás que flui da cavidade interna à folga de mancalização.

Uma segunda maneira de atingir o primeiro, segundo e/ou terceiro objetivo da presente invenção é através da provisão de um restritor de fluxo para aplicação em mancalização entre um pistão e um cilindro de um compressor de gás. Tal compressor de gás compreende pelo menos um bloco protetor que envolve externamente o cilindro. Além disso, o compressor de gás compreende também pelo menos uma cavidade interna, disposta entre o bloco protetor e o cilindro, alimentada fluidicamente por um fluxo de descarga proveniente de um movimento de compressão exercido pelo pistão no interior do cilindro. Adicionalmente, o compressor de gás compreende ainda pelo menos uma folga de mancalização que separa uma parede externa do pistão e uma parede interna do cilindro. Ainda, o compressor de gás compreende também pelo menos um restritor de fluxo dotado de um alojamento que associa fluidicamente a cavidade interna à folga de mancalização. Tal restritor de fluxo compreende pelo menos um tubo limitador, associado ao alojamento, dotado de pelo menos uma porção restritora provida de uma seção transversal que possui uma área preestabelecida. O dito tubo limitador possui um comprimento preestabelecido, onde a relação entre a área da seção transversal da porção restritora e o comprimento do tubo limitador é configurada para limitar o fluxo de gás que flui da cavidade interna à folga de mancalização de uma maneira ótima. O quarto objetivo da presente invenção é alcançado através da provisão de um compressor de gás que compreende um cilindro, um pistão móvel reciprocamente no interior do cilindro e um restritor de fluxo conforme a primeira ou segunda maneira acima descritas.

Breve Descrição dos Desenhos A presente invenção será descrita a seguir em maiores detalhes, com referência aos desenhos anexos, nos quais: figura 1 - representa uma vista em corte lateral de um compressor de gás, objeto da presente invenção, que compreende uma primeira concretização preferencial de um restritor de fluxo, também objeto da presente invenção, quando a sua válvula de sucção está na condição aberta; figura 2 - representa uma vista em corte lateral do compressor de gás ilustrado na figura 1, quando a sua válvula de sucção está na condição fechada; figura 3 - representa um primeiro detalhe da figura 2; figura 4 - representa um segundo detalhe da figura 2; figura 5A - representa uma vista em corte lateral de uma primeira concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção; figura 5B - representa uma vista em corte lateral de uma segun- da concretização preferenciai do restritor de fluxo da presente invenção; figura 5C - representa uma vista em corte lateral de uma terceira concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção; figura 5D - representa uma vista em corte lateral de uma quarta concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção; figura 6 - representa uma vista em corte frontal de uma quinta concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção; e figura 7 A - representa uma vista em corte lateral de uma sexta concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção; figura 7B - representa uma vista em corte lateral de uma sétima concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção; figura 7C - representa uma vista em corte lateral de uma oitava concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção; figura 7D - representa uma vista em corte lateral de uma nona concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção; e figura 7E - representa uma vista em corte lateral de uma décima concretização preferencial do restritor de fluxo da presente invenção. Descrição Detalhada das Figuras A figura 1 ilustra um compressor de gás 4 do tipo linear de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção.

Tal compressor de gás 4 compreende pelo menos um pistão 2, um cilindro 3 e um cabeçote 13 posicionado em seu topo ou parte superior, formando em conjunto com o pistão 2 e o cilindro 3, uma câmara de compressão 16, sendo que o movimento axial e oscilatório do pistão 2 no interior do cilindro 3 proporciona a compressão de gás na câmara de compressão 16.

Conforme pode ser visto na figura 1, o compressor de gás 4 é provido também de pelo menos uma válvula de sucção 14 e uma válvula de descarga 15, posicionadas no cabeçote 13, as quais regulam a entrada e saída de gás da câmara de compressão 16. O compressor de gás 4 é dotado também de um atuador 17, associado a um motor linear, capaz de acionar o pistão 2.

Em outras palavras, o pistão 2, acionado pelo dito motor linear, possui a função de desenvolver um movimento alternativo linear, o que permite o movimento do pistão 2 no interior do cilindro 3, de modo a proporcionar uma ação de compressão do gás admitido pela válvula de sucção 14, até o ponto em que ele pode ser descarregado para o lado de alta pressão através da válvula de descarga 15. O compressor de gás 4 é dotado também um passador de descarga 20 e um passador de sucção 19, posicionados em uma tampa 18, que ligam o compressor de gás 4 com as demais partes, peças e componentes de um sistema de refrigeração.

Além disso, o compressor de gás 4 compreende também pelo menos um bloco protetor 5 que envolve externamente o cilindro 3.

Adicionalmente, o compressor de gás 4 compreende pelo menos uma cavidade interna 6, disposta entre o bloco protetor 5 e o cilindro 3, alimentada fluidicamente por um fluxo de descarga proveniente do movimento de compressão exercido pelo pistão 2 no interior do cilindro 3. A cavidade interna 6 é formada pelo diâmetro externo do cilindro 3 e o diâmetro interno do bloco protetor 5.

Ainda, o compressor de gás 4 compreende pelo menos uma folga de mancalização 7 que separa uma parede externa do pistão 2 e uma parede interna do cilindro 3, como pode ser visto na figura 1. O gás utilizado para a mancalização consiste preferencialmente no próprio gás bombeado pelo compressor de gás 4 e usado no sistema de refrigeração. Esse gás comprimido é desviado de uma câmara de descarga 21 para a cavidade interna 6 através de um canal de ligação 22. O compressor de gás 4 compreende pelo menos um restritor de fluxo 1, também objeto da presente invenção, dotado de um alojamento 12 que associa fluidicamente a cavidade interna 6 à folga de mancalização 7. O formato do alojamento 12 pode ser substanciaimente cilíndrico ou substancialmente cônico.

Conforme já mencionado anteriormente, a função do restritor de fluxo 1 é prover a mancalização entre o pistão 2 e o cilindro 3 do compressor de gás 4. Em outras palavras, o restritor de fluxo 1, disposto entre a cavidade interna 6 (região de alta pressão) e a folga de mancalização 7, é capaz de controlar a pressão na região de mancalização e restringir o fluxo de gás. A partir das figuras 2, 3 e 4 pode-se entender o funcionamento do mancai aerostático da presente invenção. A cavidade interna 6, conectada à câmara de descarga 21 pelo canal de ligação 22, apresenta gás com uma pressão de descarga Pd, que alimenta os restritores de fluxo 1. Esse gás, ao passar pelos restritores de fluxo 1, perde pressão, formando um colchão de gás de pressão intermediária Pi na folga de mancalização 7. Esta é a pressão que sustenta o pistão 2 e evita que ele encoste na parede interna do cilindro 3. Finalmente, o gás escoa para fora da folga de mancalização 7, atingindo uma baixa pressão, que corresponde à pressão de sucção Ps do compressor de gás 4.

Quando o pistão 2 sofre algum esforço axial de forma a se aproximar da parede do cilindro 3 e, consequentemente do restritor de fluxo 1, a folga de mancalização 7 nesta região diminui (figura 3: detalhe A). A diminuição da folga de mancalização 7 acarreta em um aumento da perda de carga do fluxo de gás na região em que este escoa entre o pistão 2 e o cilindro 3. Este aumento de perda de carga acarreta na diminuição de vazão do fluxo de gás que passa pelo restritor de fluxo 1 e pela folga de mancalização 7 na região adjacente ao restritor de fluxo 1. A diminuição de vazão implica em uma diminuição de velocidade de fluxo do gás, que, por sua vez, acarreta uma diminuição de perda de carga no restritor de fluxo 1. Esta redução na perda de carga do fluxo de gás que passa pelo restritor de fluxo 1 permite que o gás que chega à folga de mancalização 7 na região do restritor de fluxo 1 atinja uma pressão Pi’, maior que a pressão intermediária Pi . Este aumento de pressão atua no sentido de evitar que o pistão 2 se aproxime ainda mais da parede do cilindro 3 na região do restritor de fluxo 1, evitando o contato entre o pistão 2 e o cilindro 3.

Por outro lado, na região da folga de mancalização 7 oposta (figura 4: detalhe B), o pistão 2 se afasta da parede do cilindro 3 e do restritor de fluxo 1. O aumento da folga de mancalização 7 leva à diminuição de per- da de carga do fluxo de gás na região da folga, aumentando a vazão de gás que passa pela folga e restritor de fluxo 1. O aumento de velocidade do fluxo de gás aumenta a perda de carga do fluxo no restritor de fluxo 1, o que faz com que o gás chegue na folga de mancalização 7 na região do restritor de fluxo 1 com uma pressão Pi" menor que a pressão intermediária Pi . Esta diminuição da pressão intermediária na região do restritor de fluxo 1 atua no sentido de reestabelecer o equilíbrio de força do mancai, evitando o contato do pistão 2 contra a parede na região oposta do cilindro 3. O restritor de fluxo 1 compreende pelo menos um tubo limitador 8 (ou microtubo), associado ao alojamento 12, dotado de pelo menos uma porção restritora provida de uma seção transversal dimensionada para limitar o fluxo de gás que flui da cavidade interna 6 à folga de mancalização 7. Preferencialmente, a porção restritora é posicionada no interior do alojamento 12. Desta maneira, o gás passa pelo tubo limitador 8 (ou microtubo) em direção à folga de mancalização 7, formando um colchão de gás que evita o contato entre o pistão 2 e o cilindro 3. Conforme pode ser visto nas concretizações preferenciais ilustradas nas figuras 5C (terceira concretização preferencial), 6 (quinta concretização preferencial), 7A (sexta concretização preferencial) a 7E (décima concretização preferencial), o alojamento 12 pode possuir uma extremidade chanfrada voltada para a cavidade interna 6, o que facilita a inserção do tubo limitador 8.

Cumpre notar que todo o gás utilizado na mancalização representa uma perda de eficiência do compressor, pois a função primordial do gás é ser enviado para o sistema de refrigeração e prover a redução de temperatura. Sendo assim, o gás desviado para a mancalização deve ser o mínimo possível para não comprometer a eficiência do compressor. Diante disso, a seção transversal da porção restritora do tubo limitador 8 foi projetada para possuir uma área preestabelecida, e, além disso, o tubo limitador 8 foi projetado para possuir um comprimento preestabelecido, onde a relação entre a área da seção transversal da porção restritora e o comprimento do tubo limitador 8 é configurada para limitar o fluxo de gás que flui da cavidade interna 6 à folga de mancalização 7 de uma maneira ótima. Preferencialmen- te, a seção transversal substancialmente circular possui um diâmetro interno entre 30 a 200 μιη. O comprimento do tubo limitador 8 poderá variar de a-cordo com a concretização preferencial a ser implementada, conforme pode ser visto nas figuras 5A, 5B, 5C, 5D e 6.

Em outras palavras, considerando que a perda de carga imposta ao fluxo de gás que passa pelo tubo limitador 8 é proporcional ao comprimento e ao diâmetro de seu furo, pode-se dimensionar o dito tubo variando-se estas duas grandezas. Para um determinado comprimento, quanto maior a área transversal ao fluxo de gás (ou seja, maior diâmetro interno) menor a restrição imposta ao fluxo. Para um determinado diâmetro interno, quanto maior o comprimento, maior a restrição ao fluxo de gás. A partir destas duas variáveis - área transversal ao fluxo e comprimento - pode-se atingir a perda de carga necessária a qualquer mancai do compressor de gás 4.

Por exemplo, tendo em vista que o pistão 2 sofre com perda de sustentação quando se encontra em seu ponto morto superior devido à alta pressão existente na câmara de compressão 16, é desejável que os mancais desta região do cilindro 3 forneçam maior vazão de gás do que os mancais presentes na parte inferior do cilindro 3. Neste caso, pode-se atuar em uma das duas variáveis acima mencionadas para se atingir uma maior vazão nos restritores de fluxo 1 montados na região mais próxima das válvulas de sucção 14 e de descarga 15.

Os tubos limitadores 8 podem consistir, por exemplo, nos micro-tubos utilizados na fabricação de agulhas hipodérmicas ou microtubos utilizados como eletrodos no processo de eletroerosão por penetração. Além disso, os tubos limitadores 8 são preferencialmente constituídos de metal, como aço inox (agulhas hipodérmicas), latão ou cobre (ferramentas para eletroerosão). O tubo limitador 8 pode ser associado ao alojamento 12 através de encaixe por interferência. Preferencialmente, o tubo limitador 8 é fixado no alojamento 12 através de cola ou brasagem, capaz de preencher um espaço existente entre o tubo limitador 8 e o alojamento 12.

De maneira preferencial, são implementados no compressor de gás 4, pelo menos três restritores de fluxo 1 em uma dada seção do cilindro 3 e pelo menos duas seções de restritores de fluxo 1 no cilindro 3, a fim de manter o equilíbrio do pistão 2 dentro do cilindro 3. Além disso, os restritores de fluxo 1 são posicionados de tal maneira que, mesmo com o movimento de oscilação do pistão 2, eles nunca ficam descobertos, ou seja, o pistão 2 não sai da área de atuação dos restritores de fluxo 1.

Preferencialmente, o tubo limitador 8 é substancialmente cilíndrico e possui uma seção transversal de formato substancialmente circular, uma vez que a confecção do alojamento 12 pode ser feita por um processo simples e barato como furação e, além disso, os microtubos confeccionados industrialmente são normalmente cilíndricos. Naturalmente, os tubos limitadores 8 podem apresentar outras formas de seção transversal.

Ainda de maneira preferencial (primeira, segunda, sexta, oitava, nona e décima concretizações preferenciais, ilustradas nas figuras 5A, 5B, 7A, 7C, 7D e 7E respectivamente), o tubo limitador 8 possui um perfil de formato substancialmente em "I”.

Alternativamente, de acordo com a terceira concretização preferencial da presente invenção, o tubo limitador 8 possui um perfil de formato substancialmente em "L”, conforme ilustrado na figura 5C.

Na quarta concretização preferencial da presente invenção, ilustrada na figura 5D, o tubo limitador 8 é associado ao alojamento 12 por meio de um conector 9 que possui um perfil de formato substancialmente em "L”, onde uma primeira extremidade do conector 9 é associada ao alojamento 12, e, uma segunda extremidade do conector 9 é associada ao tubo limitador 8.

De acordo com a quinta concretização preferencial da presente invenção, o tubo limitador 8 se estende radialmente a partir do alojamento 12 e tangencia uma parede externa do cilindro 3, conforme ilustrado na figura 6.

De acordo com a sétima concretização preferencial da presente invenção, o tubo limitador 8 compreende uma porção extrema 23 configurada em formato substancialmente cônico, a porção extrema 23 sendo inserí-vel no alojamento 12, conforme pode ser visto na figura 7B. Tal formato cô- nico facilita a inserção do restritor de fluxo 1, de modo a facilitar a vedação.

De acordo com a oitava concretização da presente invenção, ilustrada na figura 7C, o tubo limitador 8 é inserido em uma peça plástica 24 ou sobreinjeção de plástico sobre o tubo limitador 8. Posteriormente, este conjunto (tubo limitador 8 + peça plástica 24) é inserido no restritor de fluxo 1.

De acordo com a nona concretização preferencial da presente invenção, ilustrada na figura 7D, o restritor de fluxo 1 compreende uma bucha de vedação 11, disposta no interior do alojamento 12, que envolve longitudinalmente o tubo limitador 8. Preferencialmente, a bucha de vedação 11 é substancialmente cônica e constituída de borracha, plástico, plástico termor-retrátil. A bucha de vedação 11 é associada ao cilindro 3 através de colagem ou inserção por interferência no alojamento 12.

De acordo com a décima concretização preferencial da presente invenção, ilustrada na figura 7E, o restritor de fluxo 1 compreende um anel de vedação 10 disposto no interior do alojamento 12, sendo que o anel de vedação 10 envolve radialmente pelo menos uma porção do tubo limitador 8. Preferencialmente, o anel de vedação 10 consiste em um anel do tipo O-ring.

Desta maneira, o tubo limitador 8 pode possuir um comprimento da mesma ordem de grandeza da espessura da parede, bem como ser mais curto ou comprido, ou até mesmo possuir um comprimento menor que o diâmetro externo, assumindo uma forma de disco, conforme a primeira concretização do restritor de fluxo 1 da presente invenção, ilustrada na figura 5A.

Portanto, a presente invenção proporciona diversas maneiras de fixação do tubo limitador 8, de modo a garantir a vedação entre a parede externa do dito tubo limitador 8 e a parede interna do alojamento 12, obrigando o gás a passar pelo furo do tubo limitador 8 para sofrer a queda de pressão necessária ao funcionamento do mancai aerostático. Em outras palavras, a presente invenção permite que o gás não passe por uma eventual folga entre o tubo limitador 8 e a parede do cilindro 3. Em suma, as concretizações preferenciais ilustradas nas figuras 7A a 7E, acima descritas, mos- tram diferentes maneiras de garantir a fixação e vedação dos tubos limitadores 8 no alojamento 12, podendo elas ser realizadas segundo qualquer uma ou qualquer combinação das concretizações preferenciais acima apresentadas.

Tendo sido descritos exemplos de concretizações preferidos, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, onde são incluídos os possíveis equivalentes.

REIVINDICAÇÕES

Claims (19)

1. Restritor de fluxo (1) para aplicação em mancalização entre um pistão (2) e um cilindro (3) de um compressor de gás (4), o compressor de gás (4) compreendendo pelo menos: - um bloco protetor (5) que envolve externamente o cilindro (3); - uma cavidade interna (6) disposta entre o bloco protetor (5) e o cilindro (3), a cavidade interna (6) sendo alimentada fluidicamente por um fluxo de descarga proveniente de um movimento de compressão exercido pelo pistão (2) no interior do cilindro (3); - uma folga de mancalização (7) que separa uma parede externa do pistão (2) e uma parede interna do cilindro (3); e - um restritor de fluxo (1) dotado de um alojamento (12) que associa fluidicamente a cavidade interna (6) à folga de mancalização (7), o restritor de fluxo (1) sendo caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um tubo limitador (8) associado ao alojamento (12), o tubo limitador (8) sendo dotado de pelo menos uma porção restritora provida de uma seção transversal dimensionada para limitar o fluxo de gás que flui da cavidade interna (6) à folga de mancalização (7).

2. Restritor de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção restritora é posicionada no interior do alojamento (12).

3. Restritor de fluxo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a seção transversal da porção restritora é substancialmente circular, a seção transversal substancialmente circular possuindo um diâmetro interno entre 30 a 200 um.

4. Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o tubo limitador (8) é substancialmente cilíndrico.

5. Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o tubo limitador (8) possui um perfil de formato substancialmente em "I”.

6. Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o tubo limitador (8) possui um perfil de formato substancialmente em "L”.

7.

Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o tubo limitador (8) se estende radialmente a partir do alojamento (12) e tangencia uma parede externa do cilindro (3).

8.

Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o tubo limitador (8) compreende uma porção extrema (23) configurada em formato substancialmente cônico, a porção extrema (23) sendo inserível no alojamento (12), 9.

Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o tubo limitador (8) é associado ao alojamento (12) através de encaixe por interferência.

10.

Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o tubo limitador (8) é fixado no alojamento (12) através de cola ou brasagem, a cola ou brasagem sendo capaz de preencher um espaço existente entre o tubo limitador (8) e o alojamento (12).

11.

Restritor de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo limitador (8) é associado ao alojamento (12) por meio de um conector (9) que possui um perfil de formato substancialmente em "L”, onde uma primeira extremidade do conector (9) é associada ao alojamento (12), e, uma segunda extremidade do conector (9) é associada ao tubo limitador (8).

12.

Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um anel de vedação (10) disposto no interior do alojamento (12), o anel de vedação (10) envolvendo radialmente pelo menos uma porção do tubo limitador (8).

13.

Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende uma bucha de vedação (11) disposta no interior do alojamento (12), a bucha de vedação (11) envolvendo longitudinalmente o tubo limitador (8). 14. Restritor de fluxo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a bucha de vedação (11) é substancialmente cônica. 15. Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o alojamento (12) é substancialmente cilíndrico. 16. Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o alojamento (12) é substancialmente cônico. 17. Restritor de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o alojamento (12) possui uma extremidade chanfrada voltada para a cavidade interna. 18. Restritor de fluxo para aplicação em mancalização aerostáti-ca entre um pistão (2) e um cilindro (3) de um compressor de gás, o compressor de gás compreendendo pelo menos: - um bloco protetor (5) que envolve externamente o cilindro (3); - uma cavidade interna (6) disposta entre o bloco protetor (5) e o cilindro (3), a cavidade interna (6) sendo alimentada fluidicamente por um fluxo de descarga proveniente de um movimento de compressão exercido pelo pistão (2) no interior do cilindro (3); - uma folga de mancalização (7) que separa uma parede externa do pistão (2) e uma parede interna do cilindro (3); e - um restritor de fluxo (1) dotado de um alojamento (12) que associa fluidicamente a cavidade interna (6) à folga de mancalização (7), o restritor de fluxo (1) sendo caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um tubo limitador (8) associado ao alojamento (12), o tubo limitador (8) sendo dotado de pelo menos uma porção restritora provida de uma seção transversal que possui uma área preestabelecida, o tubo limitador (8) possuindo um comprimento preestabelecido, onde a relação entre a área da seção transversal da porção restritora e o comprimento do tubo limitador (8) é configurada para limitar o fluxo de gás que flui da cavidade interna (6) à folga de mancalização (7) de uma maneira ótima. 19, Compressor de gás (4) compreendendo pelo menos: - um cilindro (3); - um pistão (2) móvel reciprocamente no interior do cilindro (3); - um bloco protetor (5) que envolve externamente o cilindro (3); - uma cavidade interna (6) disposta entre o bloco protetor (5) e o cilindro (3), a cavidade interna (6) sendo alimentada fíuidicamente por um fluxo de descarga proveniente de um movimento de compressão exercido pelo pistão (2) no interior do cilindro (3); - uma folga de mancalização (7) que separa uma parede externa do pistão (2) e uma parede interna do cilindro (3); e - um restritor de fluxo (1) dotado de um alojamento (12) que associa fíuidicamente a cavidade interna (6) à folga de mancalização (7), o compressor de gás (4) sendo caracterizado pelo fato de que o restritor de fluxo (1) compreende pelo menos um tubo limitador (8) associado ao alojamento (12), o tubo limitador (8) sendo dotado de pelo menos uma porção restritora provida de uma seção transversal dimensionada para limitar o fluxo de gás que flui da cavidade interna (6) à folga de mancalização (7)·