DE887395C

DE887395C - Compressor head with water cooling

Info

Publication number: DE887395C
Application number: DEF7366D
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr-Ing Grantz; Erich Madlung
Original assignee: FRIEDRICH HEINRICH FLOTTMANN F
Current assignee: FRIEDRICH HEINRICH FLOTTMANN F
Priority date: 1941-12-09
Filing date: 1941-12-09
Publication date: 1953-08-24

Description

Verdichterkopf mit Wasserkühlung Bei Druckgaserzeugungsanlagen, insbesondere fahrbaren Anlagen, ist man bestrebt, das verdichtete Gas weitgehend zu kühlen, damit z. B. die an den Druckkessel angeschlossenen Schläuche nicht durch hohe Temperatur .der Luft leiden. Die Kühlung der Druckluft wird im allgemeinen durch eine geeignete Kühlwasserführung im Zylinderkopf des Verdichters oder durch Anordnung besonderer Nachkühler erreicht.Compressor head with water cooling For compressed gas generation systems, in particular mobile systems, one strives to cool the compressed gas to a large extent, so z. B. the hoses connected to the pressure vessel are not affected by high temperature .the air suffer. The compressed air is generally cooled by a suitable Cooling water routing in the cylinder head of the compressor or by arranging special ones Aftercooler reached.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, nur einen Teil der Begrenzungswandungen des oder der Druckräume desZylinderkopfesmit Wasserkühlung, den anderen Teil dagegen mit Luftkühlrippen zu versehen, welche von einem Kühlluftstrom 'eines ohnehin vorhandenen Ventilators, z. B.. des Motorventilators, bestrichen werden. Wichtig ist hierbei, daß die Kühlrippen nur an solchen: Wandteilen .des Zylinderkopfes angebracht sind, die nicht mit einer Wasserkühlkammer versehen sind, @da nur in diesem Fall zwischen der heißen Druckluft und .der abströmenden Ventilatorluft, die also bereits eine andere Kühlvorrichtung, z. B. den Wasserkühler des Motors, durchströmt hat, ein für eine wirksame Kühlung hinreichender Temperaturunterschied besteht.According to the invention it is proposed that only part of the boundary walls of the pressure chamber or chambers of the cylinder head with water cooling, the other part against it to be provided with air cooling fins, which by a cooling air flow 'of an already existing Fan, e.g. B. of the motor fan. It is important here, that the cooling fins are only attached to such: wall parts of the cylinder head, which are not provided with a water cooling chamber, @da only in this case between the hot compressed air and the outflowing fan air, which is already a other cooling device, e.g. B. has flowed through the water cooler of the engine, a there is a sufficient temperature difference for effective cooling.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß :der Druckraum im Zylinderkopf zur Erzielung einer Pufferwirkung bezüglich der bei höheren Tourenzahlen auftretenden Druckstöße groß bemessen werden kann, ohne daß der Zylinderkopf an dieser Stelle eine Verbreiterung erfahren müßte, wie dies bei ausschließlicher Anwendung einer Wasserkühlung erforderlich wäre. Der Erfindungsgedanke ist im übrigen wirtschaftlich auch deswegen ohne weiteres durchführbar, weil für diese Luftkühlung ein ohnehin vorhandener Abluftstrom ausgenutzt wird, der ein hinreichendes Temperaturfälle gegenüber der Druckluft besitzt.The invention achieves the advantage that: the pressure space in the cylinder head to achieve a buffer effect with regard to the higher number of revolutions occurring pressure surges can be measured large without the cylinder head on this point would have to experience a broadening, as is the case with exclusive use one Water cooling would be required. The idea of the invention is otherwise economically feasible because of this Air cooling an already existing exhaust air flow is used, which is a sufficient Has temperature drops compared to the compressed air.

Es ist an sich bekannt, Zylinderköpfe von Verdichtern durch Luft zu kühlen.. Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung in seiner Kombination von Wasserkühlung und Luftkühlung.It is known per se to apply air to cylinder heads of compressors cool .. In contrast, the novelty of the invention consists in its combination of water cooling and air cooling.

Es ist ferner bekannt, für .die Kühlung der Druckluft den. von einem ohnehin vorhandenen Ventilator, insbesondere Motorventilator, erzeugten Luftstrom heranzuziehen; hierbei handelt es sich aiber um eine von der vorliegenden. Erfindung völlig andere Lösung, gemäß welcher die Druckluft einen im Luftstrom des Ventilators vor dem Wasserkühler angeordneten besonderen Nachkühler durchströmt. Im übrigen führt diese Anordnung infolge der nachteiligen Erwärmung der Kühlluft vor Beaufschlagun.g des Wasserkühlers des Motors zu einer Beeinträchtigung der Leistung dieses Kühlers.It is also known for .the cooling of the compressed air. of a Any fan that is already present, in particular a motor fan, generated air flow to use; but this is one of the present. invention completely different solution, according to which the compressed air enters the air flow of the fan special aftercooler arranged in front of the water cooler flows through it. Furthermore leads this arrangement due to the disadvantageous heating of the cooling air before Beaufschlagun.g the engine's water cooler will affect the performance of this cooler.

Im Rahmen des, Erfindungsgedankens wird man selbstverständlich diejenigen Teile des Verdichterzylin@derkopfes mit Kühlrippen versehen, die vom Luftstrom des Ventilators, in besonders günstiger Weise bestrichen werden können, wobei man im allgemeinen davon absehen kann, die Rippen so anzuordnen, daß zu ihrer Beaufschlagung zusätzliche Luftzuführungsmittel (Leitwände) erforderlich sind.In the context of the idea of the invention, you naturally become those Provide parts of the compressor cylinder head with cooling fins, which are drawn from the air flow of the Fan, can be coated in a particularly favorable manner, with one in the can generally refrain from arranging the ribs in such a way that they act on them additional air supply means (baffles) are required.

Eine zweckmäßige Bauart des Z.yl.in:derkopfes ergibt sich, wenn der Druckraum im Querschnitt derart geformt wird, .daß die mitRippen versehenen Seitenwandungen in Richtung des Luftstroms divergieren, so d,aß die Ventilatorluft beim Auftreffen auf die selbstverständlich entsprechend abzurundende Stirnfläche der Druckkammer sich in zwei Ströme gabelt. Hierbei ist es wiederum am günstigsten, wenn die Druckgasleitung an die hintere breite Stirnfläche des Druckraums angeschlossen ist und sich .dort in zwei oder mehr mit Kühlrippen versehene Leitungen, gabelt, die ebenfalls im Bereich des Ventilatorluftstroms angeordnet sind, also gewissermaßen eine Nachkühlung bewirken.A practical design of the cylinder head results when the Pressure space is shaped in cross section in such a way that the side walls provided with ribs diverge in the direction of the airflow, so d, the fan ate air on impact on the end face of the pressure chamber, which of course has to be rounded off accordingly forks in two streams. Here it is again best if the compressed gas line is connected to the rear wide end face of the pressure chamber and .dort in two or more pipes provided with cooling fins, forks, which are also in the area of the fan air flow are arranged, so to a certain extent cause after-cooling.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in .den Fig. i bis 3 der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is in .den Fig. I to 3 of the Drawing shown.

Fig. i isst ein senkrechter Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. z gemäß Schnitt I-I; Fig. 2 ist die Seitenansicht eines Zylinderkopfes und Fig. 3 teils eine Draufsicht,- teils ein waagerechter Länksschnitt gemäß Schnitt III-III - in FIg. 2.Fig. I re-eats a vertical longitudinal section through the arrangement Fig. Z according to section I-I; Fig. 2 is a side view of a cylinder head and 3 partly a plan view, partly a horizontal longitudinal section according to section III-III - in FIg. 2.

Im Zylinderkopf a ist- mitten oberhalb des Kolbens; b- ein Saugventil: c und ,konzentrisch zu diesem-ein Druckventil d angeordnet. Beide Ventile werden am Boden des Zylinderkopfes durch ein als doppelwandiges Rohr ausgebildetes Einsatzstück e festgespannt. Dieses Rohr bildet gleichzeitig die Zuleitung für das angesiaugte Gas.In the cylinder head a is in the middle above the piston; b- a suction valve: c and, arranged concentrically to this, a pressure valve d. Both valves will at the bottom of the cylinder head through an insert designed as a double-walled tube e clamped. This pipe also forms the supply line for the sucked in Gas.

Der Zylinderikopf ist bei Odem dargestellten Ausführungsbeispiel nahe dem unteren und nahe dem oberen Ende mit Kühlwasserkammern k versehen. In dem zwischen diesen Kammern liegenden Bereich sind die den Druckraum g begrenzenden Wandungenh unter Verzicht auf Kühlwasserkammern mit Luftkühlungsrippeni ausgerüstet.The cylinder head is close to the embodiment shown the lower and near the upper end with cooling water chambers k. In the between The areas lying in these chambers are the walls h which delimit the pressure space g Equipped with air cooling ribs without using cooling water chambers.

Der gemeinsame Druckraum g der beiden Verdichtenzylinder hat eine etwa dreieckige Grundform, deren abgerundete Spitze dem durch die Keilriemenscheibe iz angetriebenen Ventilator m zugekehrt ist. - ' Auf der dem Ventilator entgegengesetzten Stirnseite des Druckraum s mündet die Druckgasleitung o, die sich in die beiden Rohrleitungen p und q gabelt, welche parallel der Maschinenachse in einem gewissen Abstand von den Rippen i in Richtung auf den Ventilator hin .geführt sind, und an ,der Rippenstirnseite .des Verdichterzylinderblocks senkrecht > nach' unten abgebogen werden. Die Rohre p und q sind ebenfalls mit Kühlrippen, r ausgerüstet.The common pressure chamber g of the two compression cylinders has an approximately triangular basic shape, the rounded tip of which faces the fan m driven by the V-belt pulley iz. - 'On the opposite end of the pressure chamber s from the fan opens the pressure gas line o, which forks into the two pipes p and q, which are parallel to the machine axis at a certain distance from the ribs i in the direction of the fan, and on, the rib face of the compressor cylinder block must be bent vertically> downwards. The tubes p and q are also equipped with cooling fins, r .

Der vom Ventilator abströmende Luftstrom durchströmt die Rippen im Sinne der in Fig. 3 eingezeichneten Pfeile, beaufschlagt also zunächst die Rippen i der Druckkammer g und anschließend die Rippen r der Rohre p und q.The air flow from the fan flows through the ribs in the In the sense of the arrows drawn in FIG. 3, it therefore acts on the ribs first i of the pressure chamber g and then the ribs r of the tubes p and q.

Der Erfindungsgedanke ist sowohl bei Antrieben durch Brennkraftmaschinen als auch bei Elektroantrieb des Verdichters anwendbar. Für die Kühlung kann ein beliebiger, ohnehin vorhandener Ventilator benutzt werden.The idea of the invention applies both to drives by internal combustion engines as well as with the electric drive of the compressor. A any fan that is already present can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compressor cylinder head - with water cooling, characterized in that, based on the height extension, the middle part of the thin side walls of the pressure chamber or chambers of the cylinder head, which are otherwise provided with water cooling, are equipped with air cooling fins, which are covered by the cooling air flow of an already existing fan .

2. Compressor cylinder head according to claim i, characterized in that the pressure chamber is shaped in cross section such that the ribs. Side walls in the direction of the air flow increase their distance. 3. Compressor cylinder head according to claims i and: 2, characterized in that the pressure gas line (o) is connected to the wide rear end face of the pressure chamber and there forks into two or more lines (p, q) provided with cooling fins, which also in the Area of the fan air flow are arranged.