DE102016105144B4 - Dry running piston compressor with crank mechanism cooling - Google Patents
Dry running piston compressor with crank mechanism cooling Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016105144B4 DE102016105144B4 DE102016105144.6A DE102016105144A DE102016105144B4 DE 102016105144 B4 DE102016105144 B4 DE 102016105144B4 DE 102016105144 A DE102016105144 A DE 102016105144A DE 102016105144 B4 DE102016105144 B4 DE 102016105144B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- crankcase
- cylinder
- cooling
- dry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/04—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
- F04B27/0404—Details, component parts specially adapted for such pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/04—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
- F04B27/053—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with an actuating element at the inner ends of the cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0094—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 crankshaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
- F04B39/066—Cooling by ventilation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/121—Casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/123—Fluid connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/128—Crankcases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Es ein trockenlaufender Kolbenkompressor vorgeschlagen, der wenigstens einen Zylinder zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens aufweist. Der Kompressor weist ferner ein Kurbelgehäuse auf, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an welcher wenigstens ein mit einem Kolben verbundener Pleuel drehbar gelagert ist. Die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders wird zur Kühlung des Kurbeltriebs durch das Kurbelgehäuse geführt. Der Kolbenkompressor weist ferner eine Kühleinrichtung auf, mittels welcher die dem wenigstens einen Zylinder zugeführte Ansaugluft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses abgekühlt wird.There has been proposed a dry-running reciprocating compressor having at least one cylinder for compressing air by means of a piston movably disposed therein. The compressor further comprises a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted, on which at least one connecting rod connected to a piston is rotatably mounted. The intake air of the at least one cylinder is guided through the crankcase for cooling the crank drive. The piston compressor further comprises a cooling device, by means of which the at least one cylinder supplied intake air is cooled after flowing through the crankcase.
Description
Die Erfindung betrifft einen trockenlaufenden Kolbenkompressor mit wenigstens einem Zylinder zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens und mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an welcher wenigstens ein mit einem Kolben verbundener Pleuel drehbar gelagert ist, wobei die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders zur Kühlung des Kurbeltriebs durch das Kurbelgehäuse geführt wird.The invention relates to a dry running piston compressor with at least one cylinder for compressing air by means of a piston movably arranged therein and with a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted, on which at least one connecting rod connected to a piston is rotatably mounted, wherein the intake air of at least one cylinder for cooling the crank mechanism is guided by the crankcase.
Für moderne trockenlaufende und damit insbesondere ölfreie luftgekühlte Kolbenkompressoren wird eine hohe Leistungsdichte und Effizienz angestrebt. Um eine Überhitzung des Kurbeltriebs, der üblicherweise in einem Kurbelgehäuse angeordnet ist, zu vermeiden ist eine ausreichende Kühlung vorzusehen. Allerdings steht bei solchen Kompressoren für diesen Zweck kein kühlendes Öl oder ein anderweitiges Kühlmedium zur Verfügung.For modern dry-running and thus in particular oil-free air-cooled piston compressors, a high power density and efficiency is sought. In order to avoid overheating of the crank mechanism, which is usually arranged in a crankcase, to provide sufficient cooling. However, such compressors have no cooling oil or other cooling medium available for this purpose.
Ein trockenlaufender Kolbenkompressor ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten trockenlaufenden Kolbenkompressor mit ausreichender Kühlung des Kurbeltriebs zur Verfügung zu stellen, welcher eine hohe Effizienz und Leistungsdichte ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide an improved dry-running piston compressor with sufficient cooling of the crank mechanism, which allows high efficiency and power density.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein trockenlaufender Kolbenkompressor gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Weiterbildungen des Kolbenkompressors sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.To solve this problem, a dry-running piston compressor is proposed according to claim 1. Further developments of the reciprocating compressor are the subject of the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein trockenlaufender Kolbenkompressor vorgeschlagen, der wenigstens einen Zylinder zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens aufweist. Der Kompressor weist ferner ein Kurbelgehäuse auf, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an welcher wenigstens ein mit einem Kolben verbundener Pleuel drehbar gelagert ist. Die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders wird zur Kühlung des Kurbeltriebs durch das Kurbelgehäuse geführt. Der erfindungsgemäße Kolbenkompressor weist ferner eine Kühleinrichtung auf, mittels welcher die dem wenigstens einen Zylinder zugeführte Ansaugluft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses abkühlbar ist.To achieve the object, a dry-running piston compressor is proposed which has at least one cylinder for compressing air by means of a piston arranged movably therein. The compressor further comprises a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted, on which at least one connecting rod connected to a piston is rotatably mounted. The intake air of the at least one cylinder is guided through the crankcase for cooling the crank drive. The piston compressor according to the invention further comprises a cooling device, by means of which the at least one cylinder supplied intake air after the flow through the crankcase is cooled.
Der erfindungsgemäße trockenlaufende Kolbenkompressor weist wenigstens einen Zylinder zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens auf. Erfindungsgemäß kann der Kolbenkompressor auch zwei oder mehr, nacheinander oder parallel angeordnete Zylinder aufweisen, welche zum Komprimieren von Luft mittels jeweils eines darin bewegbar angeordneten Kolbens vorgesehen sind. Ein erfindungsgemäßer Kolbenkompressor kann folglich einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein.The inventive dry-running piston compressor has at least one cylinder for compressing air by means of a piston arranged movably therein. According to the invention, the reciprocating compressor may also comprise two or more cylinders arranged in succession or in parallel, which are provided for compressing air by means of a respective piston arranged movably therein. A piston compressor according to the invention can consequently be designed in one or more stages.
Der Kolbenkompressor wird über eine Kurbelwelle angetrieben, welche in einem Kurbelgehäuse drehbar gelagert ist. Die jeweils mit einem Kolben verbundenen Pleuel sind derart drehbar an einer exzentrischen Position der Kurbelwelle gelagert, dass deren Drehbewegung als Hubbewegung auf den sich in einem Zylinder axial bewegenden Kolben übertragen wird.The reciprocating compressor is driven by a crankshaft, which is rotatably mounted in a crankcase. Each connecting rod connected to a piston are rotatably supported at an eccentric position of the crankshaft so that its rotational movement is transmitted as a lifting movement to the piston which moves axially in a cylinder.
Die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders wird zur Kühlung des Kurbeltriebs durch das Kurbelgehäuse geführt. Bei der Ansaugluft handelt es sich im Wesentlichen um die Luft, die später in den wenigstens einen Zylinder des Kolbenkompressors gesaugt und dort komprimiert, also verdichtet wird. Die durch das Kurbelgehäuse geführte Luft überströmt die Elemente des Kurbeltriebs, nimmt dabei Wärmeenergie auf und erwärmt sich gleichzeitig. Als Kurbeltrieb werden hier die zum Antrieb des Kolbenkompressors bewegten Teile verstanden, damit wenigstens die Kurbelwelle, die mit dieser zum Antrieb der Kolben verbundenen Pleuel sowie die an diesen und zwischen diesen angeordneten Lager.The intake air of the at least one cylinder is guided through the crankcase for cooling the crank drive. The intake air is essentially the air which is later sucked into the at least one cylinder of the reciprocating compressor and compressed there, that is to say compressed. The air guided through the crankcase flows over the elements of the crank mechanism, absorbs heat energy and heats up at the same time. As a crank mechanism here are meant to drive the reciprocating compressor parts, so that at least the crankshaft, connected to this to drive the piston connecting rod and arranged at this and between these bearings.
Der erfindungsgemäße Kolbenkompressor weist ferner eine Kühleinrichtung auf, mittels welcher die dem wenigstens einen Zylinder zugeführte Ansaugluft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses abgekühlt wird. Da sich die Ansaugluft beim Durchströmen des Kurbelgehäuses erwärmt, verringert sich deren Dichte, so dass das Volumen der in einem Arbeitstakt in den Zylinder aufnehmbaren Ansaugluftmenge temperarturbereinigt sinkt. Durch die Kühlung der Ansaugluft durch die Kühleinrichtung steigt die in einem Arbeitstakt in den Zylinder aufnehmbare Ansaugluftmenge. Die Leistungsdichte und die Effizienz des Kolbenkompressors steigen folglich durch das Kühlen der Ansaugluft mittels einer Kühleinrichtung, wodurch dem wenigstens einen Zylinder pro Arbeitstakt eine größere Ansaugluftmenge zuführbar ist. The piston compressor according to the invention further comprises a cooling device, by means of which the at least one cylinder supplied intake air is cooled after flowing through the crankcase. As the intake air heats up as it flows through the crankcase, its density is reduced, so that the volume of the intake air quantity that can be absorbed into the cylinder in one operating stroke decreases in terms of temperature. As a result of the cooling of the intake air by the cooling device, the intake air quantity which can be absorbed in the cylinder in one working stroke increases. The power density and the efficiency of the reciprocating compressor thus increase by cooling the intake air by means of a cooling device, whereby a larger amount of intake air can be supplied to the at least one cylinder per power stroke.
Als Kühleinrichtung zum Kühlen der Ansaugluft des trockenlaufenden Kolbenkompressors eignen sich die bekannten Ausführungsformen von Luftkühleinrichtungen, die zum Übertragen von Wärmeenergie eines Luftstroms auf ein anderes Medium wie beispielsweise Umgebungsluft oder ein flüssiges Kühlmedium vorgesehen sind.As a cooling device for cooling the intake air of the dry-running piston compressor, the known embodiments of air cooling means, which are provided for transmitting heat energy of an air stream to another medium such as ambient air or a liquid cooling medium.
Bei dem trockenlaufenden Kolbenkompressor ist die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders zur Kühlung des Kurbeltriebs mithilfe eines Gebläses durch das Kurbelgehäuse führbar. Durch ein Gebläse kann der durch das Kurbelgehäuse geführte Luftvolumenstrom vergrößert werden. Dadurch, dass der Volumenstrom bei dieser Lösung nicht ausschließlich durch das Ansaugen von Luft durch den Zylinder bedingt ist, kann beispielsweise eine für die Kühlung des Kurbeltriebs oder Teilen hiervon günstigere Luftführung durch das Kurbelgehäuse gewählt werden. Ferner wird durch die Verwendung eines Gebläses eine Vergrößerung des Volumenstroms der Luft ermöglicht, da mehr Luft zur Kühlung in und durch das Kurbelgehäuse geführt werden kann. Zusätzlich steigt durch die Verwendung eines Gebläses mit dem Volumenstrom auch der Druck der Ansaugluft vor dem Zylinder. Dadurch steigt zusätzlich die in einem Arbeitstakt in den Zylinder aufnehmbare Ansaugluftmenge, insbesondere in Verbindung mit einer Kühlung der Ansaugluft durch die Kühleinrichtung vor der Aufnahme der Ansaugluft in den Zylinder. Zusätzlich zur reduzierten Ansaugtemperatur des erfindungsgemäßen Kolbenkompressors wird durch den mithilfe des Gebläses erhöhten Ansaugdruck die Leistungsdichte und damit auch die Lieferleistung des Kompressors weiter gesteigert, bei gleichzeitig verbesserter Kühlung des Kurbeltriebs.In the dry-running piston compressor, the intake air of the at least one cylinder for cooling the crank mechanism by means of a blower through the crankcase feasible. By a fan, the guided through the crankcase air flow can be increased. The fact that the volume flow in this solution is not exclusively due to the intake of air through the cylinder, for example, a favorable for the cooling of the crank mechanism or parts thereof air flow through the crankcase can be selected. Furthermore, the use of a blower makes it possible to increase the volume flow of the air, since more air can be passed into and through the crankcase for cooling. In addition, the use of a blower with the volume flow also increases the pressure of the intake air in front of the cylinder. As a result, the amount of intake air that can be received in the cylinder in one working cycle increases, in particular in conjunction with cooling of the intake air by the cooling device before the intake air is taken into the cylinder. In addition to the reduced intake temperature of the reciprocating compressor according to the invention, the power density and thus also the delivery performance of the compressor are further increased by the increased intake pressure with the aid of the fan, with simultaneously improved cooling of the crank drive.
Bei einer Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors ist das Gebläse als drehfest mit der Kurbelwelle verbundener Lüfter ausgebildet. Diese Lösung erfordert keinen zusätzlichen Antrieb eines Gebläses, da dieses als mit der Kurbelwelle verbundener Lüfter unmittelbar von der Kurbelwelle angetrieben wird. Sobald die Kurbelwelle den Kolbenkompressor antreibt, wird durch die Wirkung des Lüfters Luft zur Kühlung des Kurbeltriebs in das Kurbelgehäuse geführt und abhängig von dessen Ausführung und Anordnung auch durch das gesamte Kurbelgehäuse. Der vom Lüfter durch das Kurbelgehäuse geführte Volumenstrom sowie dessen Kühlwirkung ist durch die Anordnung des Lüfters (im Bereich einer Lufteinlassöffnung oder einer Luftauslassöffnung, im Luftstrom vor oder nach dem Kurbeltrieb etc.), durch die Gestaltung des Lüfters (Außendurchmesser, Flügelzahl, Flügelgeometrie etc.) und die Führung des Luftstroms im Kurbelgehäuse (Luftleiteinrichtung(en), Einlassöffnung(en), Auslassöffnung(en) etc.) anpassbar.In one embodiment of the dry-running piston compressor, the fan is designed as a rotationally fixed to the crankshaft connected fan. This solution requires no additional drive a fan, since this is connected as connected to the crankshaft fan directly from the crankshaft. As soon as the crankshaft drives the piston compressor, air is supplied to the crankcase by the action of the fan to cool the crank mechanism and, depending on its design and arrangement, also through the entire crankcase. The volume flow guided by the fan through the crankcase and its cooling effect are determined by the arrangement of the fan (in the region of an air inlet opening or an air outlet opening, in the air flow before or after the crank drive, etc.), by the design of the fan (outer diameter, number of wings, blade geometry, etc.). ) and the guidance of the air flow in the crankcase (louver (s), inlet opening (s), outlet opening (s), etc.) adaptable.
Bei einer Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors ist das Gebläse als Radiallüfter ausgebildet, der drehfest mit der Kurbelwelle verbunden sein kann, oder auch in anderer geeigneter Weise angetrieben sein kann. Die Wahl der Lüftergeometrie erfolgt abhängig von der gewünschten Führung der Luft durch das Kurbelgehäuse.In one embodiment of the dry running piston compressor, the fan is designed as a radial fan, which may be rotatably connected to the crankshaft, or may be driven in another suitable manner. The choice of fan geometry is dependent on the desired guidance of the air through the crankcase.
Bei einer anderen Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors ist das Gebläse außerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet und wird auch von einer Antriebsquelle außerhalb des Kurbelgehäuses angetrieben. Als Antriebsquelle dient bei dieser Ausführungsform beispielsweise ein speziell für diesen Zweck vorgesehener Motor, oder eine Übertragung eines Drehmoments von einem anderen im Bereich des Kolbenkompressors verfügbaren Antrieb beispielsweise mittels einem Riemen-, Ketten- oder Rädertrieb. Dadurch, dass der Antrieb eines derartigen externen Gebläses unabhängig von der Drehzahl des Kolbenkompressors betreibbar ist, kann eine weitgehend beliebige Gebläsewirkung und damit ein weitgehend beliebiger Luftvolumenstrom bereitgestellt werden. Dadurch kann eine ausreichende Kühlung des Kurbeltriebs sichergestellt sowie der Ansaugdruck vor dem wenigstens einen Zylinder deutlich erhöht werden, wodurch die Effizienz und Leistungsdichte des Kolbenkompressors weiter gesteigert werden kann.In another embodiment of the dry-running reciprocating compressor, the fan is disposed outside of the crankcase and is also driven by a drive source outside the crankcase. The drive source used in this embodiment, for example, a specially provided for this purpose engine, or a transmission of torque from another available in the range of the piston compressor drive, for example by means of a belt, chain or wheel drive. Characterized in that the drive of such an external blower is operated independently of the speed of the reciprocating compressor, a largely arbitrary fan action and thus a largely arbitrary air flow can be provided. As a result, sufficient cooling of the crank mechanism can be ensured and the intake pressure in front of the at least one cylinder can be significantly increased, as a result of which the efficiency and power density of the piston compressor can be further increased.
Bei einer Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors wird die Kühleinrichtung durch die Leitung gebildet, welche die Ansaugluft vom Kurbelgehäuse zu dem wenigstens einen Zylinder führt. Die Leitung weist dabei geeignete Einrichtungen zur Wärmeabführung an die Umgebung auf. So kann die Leitung beispielsweise deutlich länger ausgebildet sein, als zur Führung der Luft vom Kurbelgehäuse zu dem wenigstens einen Zylinder erforderlich ist. Damit weist die Leitung eine große Außenfläche auf, über welche ein Wärmeaustausch mit der Umgebung möglich ist. Ferner kann die Leitung geeignete Wärmeabführeinrichtungen wie Rippen oder sonstige Vorsprünge aufweisen, welche die wärmeabführende Außenfläche der Leitung vergrößern. Auch kann die Leitung zumindest teilweise aus einem besonders gut wärmeleitenden Material hergestellt sein, das eine Abkühlung der die Leitung durchströmenden, sich im Kurbelgehäuse erwärmten Luft ermöglicht. Die Leitung zwischen dem Kurbelgehäuse und dem wenigstens einen Zylinder kann ferner auch jede andere zur Wärmeabführung geeignete Gestaltung aufweisen.In one embodiment of the dry running reciprocating compressor, the cooling means is formed by the conduit which guides the intake air from the crankcase to the at least one cylinder. The line has suitable means for heat dissipation to the environment. For example, the line may be formed significantly longer than is required to guide the air from the crankcase to the at least one cylinder. Thus, the line has a large outer surface over which a heat exchange with the environment is possible. Furthermore, the conduit can be suitable heat removal devices such Having ribs or other projections which increase the heat dissipating outer surface of the conduit. Also, the line may be at least partially made of a particularly good heat conducting material that allows cooling of the line flowing through the air, heated in the crankcase. The line between the crankcase and the at least one cylinder may also have any other suitable for heat dissipation design.
Eine Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors weist eine Warmluftabführeinrichtung zum Abführen wenigstens eines Teils der von dem Gebläse durch das Kurbelgehäuse geführten und dabei erwärmten Luft an die Umgebung auf. Diese Ausführungsform ermöglicht es, mehr Luft durch das Kurbelgehäuse zu führen, als später als Ansaugluft in den wenigstens einen Zylinder des Kolbenkompressors aufgenommen und dort verdichtet werden kann. So kann durch die Verwendung einer Warmluftabführeinrichtung ein ausreichender Kühlluftstrom im Kurbelgehäuse aufrechterhalten werden. Durch diese Gestaltung kann die Kühlung des Kurbeltriebs verbessert werden und zudem die Erwärmung des durch das Kurbelgehäuse geführten Luftstroms vermindert werden. Durch ein Anordnen der Warmluftabführeinrichtung vor der Kühleinrichtung kann die überschüssige Kühlluft im erwärmten Zustand an die Umgebung abgeführt werden, ohne dass Kühlenergie für deren Kühlung erforderlich ist.An embodiment of the dry-running reciprocating compressor has a hot air discharge device for discharging at least a portion of the air guided and thereby heated by the blower through the crankcase to the environment. This embodiment makes it possible to guide more air through the crankcase than can later be added as intake air in the at least one cylinder of the reciprocating compressor and compressed there. So can be maintained in the crankcase by the use of a Warmluftabführeinrichtung sufficient cooling air flow. By this design, the cooling of the crank mechanism can be improved and also the heating of the guided through the crankcase airflow can be reduced. By arranging the Warmluftabführeinrichtung before the cooling device, the excess cooling air can be dissipated in the heated state to the environment without cooling energy is required for their cooling.
Die Warmluftabführeinrichtung kann beispielsweise in Form eines Rückschlagventils bzw. Überdruckventils ausgebildet sein, welches sich ab einem vorbestimmten Luftdruck in der Leitung zwischen dem Kurbelgehäuse und der Kühleinrichtung öffnet. Die Warmluftabführeinrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, dass diese abhängig von anderen Parameterwerten öffen- und schließbar ist, insbesondere durch eine Steuereinrichtung. Bei einer anderen Warmluftabführeinrichtung wird jeweils ein vorbestimmter Anteil des Volumenstroms aus dem Kurbelgehäuse abgeführt.The hot air discharge device can be designed, for example, in the form of a check valve or overpressure valve, which opens from a predetermined air pressure in the line between the crankcase and the cooling device. However, the hot air discharge device can also be designed so that it can be opened and closed depending on other parameter values, in particular by a control device. In another hot air discharge device, a predetermined proportion of the volume flow is removed from the crankcase in each case.
Durch die Verwendung einer Warmluftabführeinrichtung kann ein weitgehend beliebig großer Kühlluftvolumenstrom realisiert werden, ohne dass eine größere Dimensionierung der Kühleinrichtung erforderlich ist.By using a Warmluftabführeinrichtung a largely arbitrarily large cooling air volume flow can be realized without a larger dimensioning of the cooling device is required.
Eine Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors weist eine Kaltluftumleiteinrichtung zum Umleiten wenigstens eines Teils der durch die Kühleinrichtung gekühlten Ansaugluft in das Kurbelgehäuse auf. Auch diese Ausführungsform ermöglicht es in Verbindung mit der Verwendung eines Gebläses, zusätzlich oder alternativ zu der Verwendung einer Warmluftabführeinrichtung, einen größeren Volumenstrom durch das Kurbelgehäuse zu führen, als später als Ansaugluft in den wenigstens einen Zylinder des Kolbenkompressors aufgenommen und dort verdichtet werden kann. Damit ermöglicht die Kaltluftumleiteinrichtung auch einen jeweils ausreichenden Kühlluftstrom im Kurbelgehäuse. So kann auch mithilfe einer Kaltluftumleiteinrichtung der Kühlluftvolumenstrom erhöht und die Erwärmung der durch das Kurbelgehäuse geführten Luft vermindert werden. Damit wird die Kühlung des Kurbeltriebs verbessert, wobei für die Kühlung der vor dem wenigstens einen Zylinder umgeleiteten Ansaugluft Kühlenergie erforderlich ist. Bei einer Ausführungsform, bei welcher die Ansaugluft auf eine niedrigere Temperatur als die Umgebungstemperatur gekühlt wird, kann durch die Verwendung einer Kaltluftumleiteinrichtung die Kühlung des Kurbeltriebs noch weiter verbessert werden.An embodiment of the dry running reciprocating compressor includes a cold air diverter for diverting at least a portion of the intake air cooled by the radiator into the crankcase. This embodiment, in conjunction with the use of a blower, in addition to or as an alternative to the use of a Warmluftabführeinrichtung, to lead a larger volume flow through the crankcase, as later as intake air in the at least one cylinder of the reciprocating compressor and can be compressed there. Thus, the Kaltluftumleiteinrichtung also allows each sufficient cooling air flow in the crankcase. Thus, by means of a Kaltluftumleiteinrichtung the cooling air flow rate increased and the heating of the guided through the crankcase air can be reduced. Thus, the cooling of the crank mechanism is improved, wherein cooling energy is required for the cooling of the bypassed before the at least one cylinder intake air. In an embodiment in which the intake air is cooled to a lower temperature than the ambient temperature, the use of a Kaltluftumleiteinrichtung the cooling of the crank mechanism can be further improved.
Auch die Kaltluftumleiteinrichtung kann beispielsweise in Form eines Rückschlagventils bzw. Überdruckventils ausgebildet sein, welches sich ab einem vorbestimmten Luftdruck in der Leitung zwischen der Kühleinrichtung und dem wenigstens einen Zylinder des Kolbenkompressors öffnet. Die Kaltluftumleiteinrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, dass diese abhängig von anderen Parameterwerten öffen- und schließbar ist, insbesondere durch eine Steuereinrichtung. Bei einer anderen Kaltluftumleiteinrichtung wird jeweils ein vorbestimmter Anteil des gekühlten Volumenstroms der Ansaugluft in das Kurbelgehäuse zurückgeführt.The Kaltluftumleiteinrichtung can be formed, for example in the form of a check valve or pressure relief valve, which opens from a predetermined air pressure in the line between the cooling device and the at least one cylinder of the reciprocating compressor. However, the cold air diverter can also be designed so that it can be opened and closed depending on other parameter values, in particular by a control device. In another Kaltluftumleiteinrichtung each a predetermined proportion of the cooled volume flow of the intake air is fed back into the crankcase.
Mittels einer Warmluftabführeinrichtung kann ein weitgehend beliebig großer Kühlluftvolumenstrom realisiert werden, wobei jedoch eine größere Dimensionierung der Kühleinrichtung erforderlich sein kann.By means of a Warmluftabführeinrichtung a largely arbitrarily large cooling air volume flow can be realized, but a larger dimensions of the cooling device may be required.
Bei einer Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors weist der Kolbenkompressor wenigstens einen zweiten Zylinder auf, welchem die im ersten Zylinder komprimierte Luft zuführbar ist. In einem zweiten Zylinder, dem bereits komprimierte Luft zugeführt wird, wird diese Luft noch stärker verdichtet. Während ein Kolbenkompressor, welche die Luft nur einmal verdichtet als „einstufig” bezeichnet wird, wird ein Kolbenkompressor, in welchem die Luft in einem zweiten Zylinder („zweite Stufe”) nachverdichtet wird, als „zweistufiger” Kompressor bezeichnet. Kompressoren mit weiteren Verdichtungsstufen werden entsprechend der nacheinander angeordneten Stufenzahl als „dreistufig”, „vierstufig” usw. oder als „mehrstufig” bezeichnet. Um eine größere Verdichtung der Luft zu ermöglichen, können zwischen den einzelnen Zylindern („Stufen”) des Kompressors jeweils Kühleinrichtungen vorgesehen sein, welche die beim Verdichten entstehende Temperaturerhöhung der Luft wieder absenken. Ebenso können zwei oder mehr Zylinder parallel angeordnet sein, welche jeweils eine erste Stufe eines mehrstufigen Kompressors darstellen.In one embodiment of the dry-running piston compressor, the piston compressor has at least one second cylinder, to which the air compressed in the first cylinder can be supplied. In a second cylinder, which is already supplied with compressed air, this air is compressed even more. While a reciprocating compressor, which compresses the air only once, is referred to as "one-stage", a reciprocating compressor in which the air is recompressed in a second cylinder ("second stage") is referred to as a "two-stage" compressor. Compressors with further compression stages are referred to as "three-stage", "four-stage", etc. or "multi-stage" according to the successively arranged number of stages. In order to allow a greater compression of the air, cooling devices can be provided between the individual cylinders ("stages") of the compressor, which lower the temperature increase of the air resulting from the compression again. Likewise, two or more cylinders may be arranged in parallel, each representing a first stage of a multi-stage compressor.
Eine Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors weist eine Nachkühleinrichtung zum Kühlen der komprimierten Luft nach dem Durchlaufen des wenigstens einen Zylinders des Kolbenkompressors auf. Durch das Verdichten erwärmt sich die Luft im Zylinder, so dass die verdichtete Luft eine erhöhte Temperatur aufweist. Ein Kühlen der verdichteten Luft mittels einer nach dem Durchlaufen des wenigstens einen Zylinders angeordneten Nachkühleinrichtung vereinfacht beispielsweise ein nachfolgendes Speichern der Luft oder eine Weiterverarbeitung wie zum Beispiel eine Entfeuchtung der Luft. Bei einer Ausführungsform des Kolbenkompressors wird die Nachkühleinrichtung von einer Partition der Kühleinrichtung gebildet. An embodiment of the dry running reciprocating compressor includes a post-cooler for cooling the compressed air after passing through the at least one cylinder of the reciprocating compressor. By compressing the air in the cylinder heats up, so that the compressed air has an elevated temperature. Cooling of the compressed air by means of a post-cooling device arranged after passing through the at least one cylinder simplifies, for example, subsequent storage of the air or further processing, such as, for example, dehumidification of the air. In one embodiment of the reciprocating compressor, the post-cooler is formed by a partition of the cooler.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.Further advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the figures.
Die Kurbelwelle
Das Kurbelgehäuse
Mithilfe des Lüfters
Bei dieser in
Der in
Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist ein beliebig großer Kühlluftstrom realisierbar, wobei die Kühleinrichtung
Der in
Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist ein beliebig großer Kühlluftstrom realisierbar, wobei die Kühleinrichtung
Bei dem in
Der in
Im Gegensatz zu einem durch die Kurbelwelle
In den
So könnte beispielsweise bei einer Abwandlung der in
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the drawings and in the claims may be essential to the realization of the invention both individually and in any combination.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kolbenkompressorpiston compressor
- 1111
- Zylindercylinder
- 1212
- Kolbenpiston
- 1313
- Pleuelpleuel
- 1515
- Kurbeltriebcrankshaft
- 2020
- Kurbelgehäusecrankcase
- 2121
- Kurbelwellecrankshaft
- 2222
- Antriebsmotordrive motor
- 2525
- LuftzuführungsleitungAir supply line
- 2626
- Luftfilterair filter
- 2727
- LüfterFan
- 2828
- Gebläsefan
- 2929
- Gebläseantriebfan drive
- 3131
- Leitungmanagement
- 3232
- Kühleinrichtungcooling device
- 3434
- Ausstoßleitungdischarge line
- 3535
- Nachkühleinrichtungafter-cooling
- 3636
- KaltluftumleiteinrichtungKaltluftumleiteinrichtung
- 3737
- WarmluftabführeinrichtungWarmluftabführeinrichtung
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016105144.6A DE102016105144B4 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Dry running piston compressor with crank mechanism cooling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016105144.6A DE102016105144B4 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Dry running piston compressor with crank mechanism cooling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016105144A1 DE102016105144A1 (en) | 2017-09-21 |
DE102016105144B4 true DE102016105144B4 (en) | 2018-02-15 |
Family
ID=59751644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016105144.6A Active DE102016105144B4 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Dry running piston compressor with crank mechanism cooling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016105144B4 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1403953A1 (en) * | 1962-07-06 | 1968-11-21 | Atlas Copco Ab | Reciprocating compressors |
DE4110912A1 (en) * | 1990-04-18 | 1991-10-24 | Bauer Kompressoren | Dry-running piston compressor - has ventilating system conducting cooling air through crankcase |
US5957667A (en) * | 1997-05-23 | 1999-09-28 | Ballard Generation Systems Inc. | Oilless compressor with a pressurizable crankcase and motor containment vessel |
-
2016
- 2016-03-21 DE DE102016105144.6A patent/DE102016105144B4/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1403953A1 (en) * | 1962-07-06 | 1968-11-21 | Atlas Copco Ab | Reciprocating compressors |
DE4110912A1 (en) * | 1990-04-18 | 1991-10-24 | Bauer Kompressoren | Dry-running piston compressor - has ventilating system conducting cooling air through crankcase |
US5957667A (en) * | 1997-05-23 | 1999-09-28 | Ballard Generation Systems Inc. | Oilless compressor with a pressurizable crankcase and motor containment vessel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102016105144A1 (en) | 2017-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3388621B1 (en) | Compressor plant with internal air-water cooling | |
DE102007019126B4 (en) | Sound-enclosed compressor arrangement | |
EP3601797B1 (en) | Reciprocating compressor with an extended control range | |
DE112015004113T5 (en) | Compressor with oil return unit | |
DE2544685A1 (en) | LUBRICATION SYSTEM FOR COMPRESSOR UNIT | |
CH684020A5 (en) | Dry Running reciprocating compressor. | |
DE102015225069B4 (en) | Cylinder head for multi-stage reciprocating compressor | |
DE10138070A1 (en) | Piston compressor with cooling air flow has induction-side valve opening when piston moves, creating negative pressure in crankcase | |
WO2005073558A1 (en) | Refrigerant compressor | |
DE102013225536A1 (en) | Compressor assembly for a heat pump having a tumble dryer, and corresponding dryer | |
DE102007059938A1 (en) | Vacuum pump and method of operation | |
DE102020207028A1 (en) | Pump unit | |
DE102016105144B4 (en) | Dry running piston compressor with crank mechanism cooling | |
DE102008009246A1 (en) | High-pressure cleaner | |
DE102015106671A1 (en) | pump | |
DE112015002176T5 (en) | Cooling device of a hybrid vehicle | |
DE102013212493B3 (en) | Switchable locking device, which includes an actuator and a rotary valve | |
EP2932169A1 (en) | Compressor unit and utility vehicle having a cooling machine comprising a compressor unit of said type | |
DE4110912A1 (en) | Dry-running piston compressor - has ventilating system conducting cooling air through crankcase | |
DE202017104181U1 (en) | Cooling fan for refrigerant-cooled engine | |
DE102018000988A1 (en) | Compressor system for generating compressed air and vehicle with compressed air spring system with compressor system for generating compressed air | |
EP2708745B1 (en) | Multi-stage piston type compressor with idler valves to create an idle running function | |
DE112018002801T5 (en) | CONTROL VALVE AND COMPRESSOR VARIABLE CAPACITY | |
EP3232058B1 (en) | Piston compressor | |
DE202009011579U1 (en) | compressor module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |