DE148013C - - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSEGREAT

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen der Ventile bei Hochdruckkompressoren, welcher im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise und Zweckbestimmung zugrunde liegt wie der Ventilkühlvorrichtung gemäß Patent 147333 der Kl. 27*. Die Kühlung der Ventile wird hierbei in unmittelbarer Weise dadurch angestrebt und erzielt, daß ein Teil des vom Kompressor geförderten Druckmittels auf einem Nebenwege durch Düsenauslässe in den Saugkammerraum hinter das Saugventil übergeleitet wird, wo es infolge Expansion nicht allein die wirksame Abkühlung der Ventilkörper herbeiführt, sondern unmittelbar auch die Temperatur des Druckmittels an der Einsaugseite erniedrigt. Ein Bruchteil des geförderten Druckmittels wird somit während des Betriebes in beständigem Kreislauf durch den Kompressor von der Kompressionsseite hinter dem Druckventil zu der Saugkammer hinter dem Saugventil geführt, wobei für seine volumetrische Nutzleistung dieser Bruchteil natürlich verloren geht. Während nun bei der Anordnung des Hauptpatentes als'Überleitung eine indirekte, außen an die konzentrisch angeordneten Ventile (unter Benutzung einer ringförmigen Kühlkammer) heranleitende Kanalführung vorgesehen wird, besteht die vorliegende Erfindung in der Abänderung, daß das Druckventil selbst, welches die Druckkammer von der Saugkammer hinter dem Saugventil scheidet, mit den Düsendurchlässen versehen ist, mittels deren die Expansionskühlung durch die Wirkung des hier 35-überströmenden Druckmittelanteils zustande kommt.The present invention relates to a device for cooling the valves in high pressure compressors, which essentially has the same mode of operation and purpose based on the valve cooling device according to patent 147333 of cl. 27 *. The cooling of the valves is aimed at and achieved in a direct manner by that part of the pressure medium conveyed by the compressor on a bypass path through nozzle outlets into the suction chamber space is passed behind the suction valve, where there is not only the expansion due to expansion brings about effective cooling of the valve body, but also directly the temperature of the pressure medium on the suction side is reduced. A fraction of the pressure medium conveyed is thus used during operation in constant circulation through the compressor from the compression side behind the pressure valve to the suction chamber behind the suction valve, with this fraction of course for its volumetric useful power get lost. While now with the arrangement of the main patent as'überleitung an indirect, externally attached to the concentrically arranged valves (using a annular cooling chamber) leading channel guide is provided, the present one exists Invention in the modification that the pressure valve itself, which the pressure chamber separates from the suction chamber behind the suction valve, is provided with the nozzle passages, by means of which the expansion cooling due to the effect of the pressure medium portion overflowing here comes.

Auf beiliegender Zeichnung ist in Fig. 1 ein Schnitt durch eine mit der neuen Kühlvorrichtung ausgestattete Ventilkombination dargestellt, in Fig. 2 eine Rückansicht des Druckventils. Zur Vereinfachung der Erläuterung werde angenommen, daß in dieser beispielsweisen Ausführungsform die "Ventilvorrichtung eines Luftkompressors veranschaulicht ist.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows a section through one with the new cooling device equipped valve combination shown, in Fig. 2 is a rear view of the pressure valve. To simplify the explanation assume that in this exemplary embodiment the "valve device an air compressor is illustrated.

Die Ventilanordnung ist eine solche, daß die Ventile u und ν konzentrisch zueinander gelagert sind. Das Druckventil u hat seinen Sitz i am inneren Zylinderende und deckt die in der Zylinderverlängerung c gebildete Kammer r, welche die Druckkammer ist und mit dem Kanal α an die Gebrauchsleitung — in Verbindung mit einem Sammelbehälter usw. — anschließt. Das dem Ventil j u eingelagerte Saugventil ν wirkt mit dem Druckventil u in dem ringförmigen Sitz j zusammen; zwischen beiden Ventilen bezw. in dem Hohlraum des mit Rohrschaft g versehenen Druckventils u ist die Saugkammer s geschaffen. Letztere verkehrt durch die Öffnung 0 mit der Saugleitung. Beide Ventile werden von Federn gestützt und das Druckventil u wird mittels einer Membran ρ ge-The valve arrangement is such that the valves u and ν are mounted concentrically to one another. The pressure valve u has its seat i at the inner end of the cylinder and covers the chamber r formed in the cylinder extension c , which is the pressure chamber and connects with the channel α to the utility line - in connection with a collecting container, etc. -. The suction valve ν embedded in the valve j u interacts with the pressure valve u in the annular seat j ; between the two valves respectively. the suction chamber s is created in the cavity of the pressure valve u provided with tubular shaft g. The latter communicates with the suction line through opening 0. Both valves are supported by springs and the pressure valve u is controlled by means of a membrane ρ

halten, welche eine Abschlußwand für die Druckkammer r bildet. Als Endabschluß für den Zylinder c dient ein beiläufig mit ringförmiger Kühlkammer b versehener Zylinderdeckel d. hold, which forms an end wall for the pressure chamber r. A cylinder cover d casually provided with an annular cooling chamber b serves as the end closure for the cylinder c.

Die Neuerung besteht nun darin, daß der Körper des Druckventils u einen oder mehrere Düsendurchlässe/besitzt, wodurch ein direkter Übergang der in der Kammer r vorhandenenThe innovation now consists in the fact that the body of the pressure valve u has one or more nozzle passages /, as a result of which there is a direct transition to the one present in the chamber r

ίο Druckluft nach der Saugkammer 5 ermöglicht ist. Zweckmäßig sind die verengten Düsenmündungen auf die mittlere Querschnittfläche des tellerförmigen Saugventils ν gerichtet (Fig. ι), weil an dieser Stelle sich die Kompressionswärme infolge der Kompressionsarbeit zwischen Kolben und Ventilstirnfläche hauptsächlich geltend macht.ίο Compressed air after the suction chamber 5 is enabled. Appropriately, the narrowed nozzle orifices are directed towards the central cross-sectional area of the plate-shaped suction valve ν (Fig. Ι), because at this point the compression heat due to the compression work between the piston and the valve face mainly applies.

Die Wirkung dieser Anordnung von Düsen f, die Durchlässe am A^entil 11 bilden, ist nun die, daß von der hochgespannten Druckluft aus der Kammer r ein immerhin auf wenige Volumenprozente beschränkter Teil durch die Düsen/in die Saugkammer s überströmt, hier wegen des vorhandenen Minderdrucks plötzlich expandiert und so eine Kühlwirkung hervorruft. Die Kühlwirkung erstreckt sich durch das Auftreffen des Luftstromes zunächst auf den Plattenkörper des Saugventils v, dessen ihm im Kompressionshube soeben mitgeteilte Wärme dadurch wirksam herabgemindert wird. Zugleich aber stellt sich eine Kühlwirkung in dem ganzen Raum der Saugkammer s insoweit ein, als die wegen des Expansionsvorgangs stark abgekühlt aus den Düsen f tretende Luft sich der vorhandenen Luft in der Saugkammer s beimischt und mit derselben ein vorgekühltes Sauggemisch bildet. Durch die Einsaugung dieses Gemisches beim Saugehub des Kompressors wird die Temperatur von vornherein niedrig gehalten, und die beständige Wiederholung des Vorganges erzeugt eine durchgreifende Kühlung der Ventile und der Ventilumgebung. Hierdurch wird für den verhältnismäßig geringen Verlust an volumetrischer Leistung, der durch den Nebenumlauf des Druckmittels bedingt ist, der Kompressor befähigt, ohne Erhitzung selbst mit hoher Tourenzahl und bei hohem Druck zu arbeiten, wobei der Gesamtwirkungsgrad als günstig zu bezeichnen ist.The effect of this arrangement of nozzles f, which form passages on the valve 11 , is that of the high-pressure compressed air from the chamber r overflows through the nozzles / into the suction chamber s , which is limited to a few percent by volume, here because of the existing low pressure suddenly expands and thus causes a cooling effect. The cooling effect extends through the impact of the air flow initially on the plate body of the suction valve v, whose heat just communicated to it in the compression stroke is thereby effectively reduced. At the same time, however, there is a cooling effect in the entire space of the suction chamber s to the extent that the air exiting the nozzles f , which has been greatly cooled due to the expansion process, is mixed with the air in the suction chamber s and forms a pre-cooled suction mixture with it. By sucking in this mixture during the suction stroke of the compressor, the temperature is kept low from the start, and the constant repetition of the process produces thorough cooling of the valves and the valve environment. As a result, for the relatively low loss of volumetric power caused by the secondary circulation of the pressure medium, the compressor is able to work without heating itself at high speeds and at high pressure, the overall efficiency being favorable.

Claims (1)

Patent-Anspruch :Patent claim: Ventilkühlvorrichtung für Hochdruckkompression mit Nebendurchlaßzirkulation nach Art des Patentes 147333, Kl. 27*, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckventilkörper (u), welcher die Druckkammer von der Saugkammer hinter dem Saugventil (ν) scheidet, einen oder mehrere in diese Saugkammer mündende Düsendurchlässe (f) besitzt, zum Zweck, einen Teil des vom Kompressor geförderten Druckmittels auf dem Wege durch genannte Düsendurchlässe zur Kühlung teils an den Ventilwandungen, teils innerhalb der Saugkammer nutzbar zu machen.Valve cooling device for high pressure compression with secondary passage circulation according to the type of patent 147333, class 27 *, characterized in that the pressure valve body (u), which separates the pressure chamber from the suction chamber behind the suction valve (ν) , has one or more nozzle passages (f ) has, for the purpose of making part of the pressure medium conveyed by the compressor on the way through said nozzle passages for cooling partly on the valve walls, partly within the suction chamber. Hierzu ι Blatt Zeichnungen.For this purpose ι sheet of drawings.