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Title:
LOW- AND MEDIUM-PRESSURE TWO-STAGE MEMBRANE COMPRESSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/014730
Kind Code:
A1
Abstract:
The present utility model patent relates to an innovative two-stage membrane compressor, the first stage being peristaltic and the second composed of three plano-spherical chambers linked in parallel. Said model allows minimal maintenance over a long period of time and may also be constructed with more chambers. It may furthermore be used for the compression of natural gas or even gases for clinical purposes. The present invention is basically composed of a structure composed of a crankshaft (1); an oblong lobule (2); a rubber diaphragm (3); a discharge collector (4); a second-stage discharge valve (5); a second-stage inlet valve (6); a pressure-distribution ring (7); a second-stage hemispherical cap (8); a first-stage two-part casing (9); a peristaltic-compressor roller (10); a front-bearing flange (11); an actuation pulley (12); a radial rubber sheet (13); an air filter (14); a second-stage casing (15) with hemispherical chambers (16); a first-stage toroidal chamber (17); and an outlet pipe (18).

Inventors:
ALUIZIO DOS SANTOS, Edson Nicassio (Rua Doutor Homem de Melo, 1 109 - PerdizesSão Paulo - SP, CEP: -002, 05007, BR)
Application Number:
BR2017/000081
Publication Date:
January 24, 2019
Filing Date:
July 21, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ALUIZIO DOS SANTOS, Edson Nicassio (Rua Doutor Homem de Melo, 1 109 - PerdizesSão Paulo - SP, CEP: -002, 05007, BR)
International Classes:
F04B45/08; F04B9/129; F04B25/00; F04B43/12; F04B45/04; F04B53/10
Foreign References:
BR202014017372U22016-02-16
US6655931B22003-12-02
US20150226192A12015-08-13
CN2352719Y1999-12-08
EP1317626B12006-08-02
EP0052679A11982-06-02
US5380164A1995-01-10
GB2279133A1994-12-21
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1 "^COMPRESSOR DE MEMBRANAS DE DOIS ESTÁGIOS DE BAIXA E MÉDIA PRESSÃO" caracterizado por ser basicamente uma estrutura composta de eixo de manivelas(l); lóbulo oblongo(2); diafragma de borracha(3); coletor de descarga(4); válvula de descarga do 2° estágio(5); válvula de admissão do 2o estágio(6); anel distribuidor de pressâo(7); capa hemisférica do 2° estágio(8); carcaça bipartida do 1° estágio(9); rolete compressor- peristáltico(IG); flange do mancai dianteiro(11); polia de acionamento(12); lençol radial de bonracha(13); filtro de ar(14); carcaça dó 2° estágio(15) com câmaras hemfsféricas(16); câmara toroídal do 1° estâgio(17) e tubo de saída(18),

2a)*COMPRESSOR DE MEMBRANAS DE DOIS ESTÁGIOS DE BAIXA E MÉDIA PRESSÃO", de acordo com a reivindicaçâol , caracterizado por o ar ser admitido peio filtro(14) e entrar na câmara toroídal do 1° estágio(17) na qual um lençol radial de borracha(13) é pressionado contra um ponto tangencial na carcaça(9) pelo rolete(10) descentralizado do eixo geométrico pelo vjrabrequim{1) que, ao girar, provoca um bombeamento peristáltico do ar para o anel dfstribuídor(7} que, no segundo estágio, insufla o ar dentro das câmaras hemisféricas(16) passando pelas válvulas de admissão(6) situadas sobre a capas hemisféricas(8), estas estando pressurizadas recebem o golpe do lóbulo oblongo(2) nos diafragmas(3) dispersando o ar através das válvulas de descarga(5) para o anel coletor de descarga(4) até o tubo de saída(18).

Description:
"COMPRESSOR DE MEMBRANAS DE DOIS ESTÁGIOS DE BAIXA E MÉDIA PRESSÃO".

[001] A presente Patente de Modelo de Utilidade refere-se a um inovador compressor de membranas de dois estágios, sendo o primeiro peristáttico e o segundo composto de três câmaras plano esféricas ligadas em paralelo. Tal modelo permite um mínimo de manutenção por um longo tempo, tendo a possibilidade de construção também com mais câmaras e podendo até ser usado desde a compressão de gás natural até gases para fins clínicos.

[002] O estado da técnica referente ao presente assunto ó composto de dispositivos compressores dos mais variados tipos e modelos, porém nenhum deies com as características do presente projeto. Em comprovação à presente afirmação, procedeu-se uma minuciosa busca a vários bancos de patentes de todo mundo, na qual foram encontrados, dentre outros menos relevantes* cinco documentos que poderão ser considerados como principais representantes do estado da técnica, suficientes para servirem de comparação em relação ao presente projeto.

[003] O documento chinês WO2009103217 (A1) - ("A MULTI-

STAGE DIAPH RAGNI PUMP" - IPC: F04B27/04 - D.P; 27/08/2009) refere-se a uma bomba de diafragma de multi-estágio dotada de um invólucro no qual é proporcionada uma pluralidade de câmaras de gás, em que cada uma das câmaras de gás tem uma válvula de entrada de gás, uma válvula de salda de gás e de um diafragma elástico (6), o diafragma elástico (6) de cada um dos gases câmara é ligada a um conjunto de transmissão (8, 8 '), que está ligado a um eixo de rotação (2) acionado por um motor elétrico (1). Pelo menos duas fases das câmaras superior e inferior de gás (9, 9 ') são fornecidas, cada um dos quais inclui quatro câmaras de gás sendo igualmente espaçados em circunferência. Por conseguinte, o eixo rotativo (2) está provido de duas fases de câmaras superior e inferior excêntricos, cada um dos quais inclui duas carnes excêntricas opostas superiores e inferiores, e dois conjuntos de transmissão adjacentes em um estágio são mangas em um respectivo ressalto excêntrico. [004] O documento americano US3,976,395 (A)— ("MULTIPLErSTAGE CENTRIFUGAL COMPRESSOR * - !PC: F04D1/06 D.P; 24/08/1976) refere- se a um compressor centrífugo em múltiplos estágios, sem uma articulação horizontal em que o estator é composto de um conjunto de diafragmas interligados com furos cilíndricos para a instalação dos detentores do selo labirinto. Os furos cilíndricos variar em diâmetro ao longo do eixo longitudinal do compressor, o referido diâmetro crescente em etapas no sentido de extremidade da embalagem de diafragma,

[005] O documento americano US2004197201 <A1) - ("4-STAGE

COMPRESSOR DIAFRAGMA" - 1PC: F04B25/00 - D.P: 07/10/2004) refere-se a um compressor de afta pressão portátil, que a alta pressão e de pequena dimensão é obtido com a montagem de tipo diafragma 4 conjuntos de cilindro e pistão, num veio dè aeionamento comum. Cada conjunto de cilindro-êmbolo é uma etapa de um ciclo de quatro fases, onde a pressão entre as fases ó aumentada continuamente.

[006] O documento americano US2012100022 (A1) - ( « DIAFRAGMA

MACHINE" - IPC: F04B45/02 - D.P; 26/04/2012) refere-se a uma máquina de diafragma com vários cilindros com pelo menos dois diafragmas acionados hidraufícamente inclui: uma unidade de aeionamento para a produção de, pelo menos, dois pulsar fluido hidráulico flui para acionar os diafragmas e uma unidade de distribuição para distribuir um meio de entrega, tendo pelo menos duas bombas câmaras, os volumes dos quais podem ser variadas, peio movimento de um diafragma respectivo, em que cada câmara de entrega é ligada por meio de uma válvula de pressão para um tubo de pressão e por meio de uma válvula de sucção de uma linha de sucção. Para proporcionar uma máquina de diafragma com vários cilindros que evita ou pelo menos alivia os inconvenientes referidos e que é extremamente compacta e assim poupa espaço e materiais, tem uma eficiência elevada de energia e um elevado grau de flexibilidade na adaptação das condições no local de instalação e com a qual é, ao mesmo tempo assegurar que a montagem e desmontagem dos diafragmas e válvulas individuais sâo facilmente possível, de acordo com a invenção, é proposto que a unidade de fornecimento inclui um corpo de diafragma em que as linhas de pressão e de sucção estão dispostas e , pelo menos, dois corpos hidráulicos, em que cada órgão hidráulico está ligado à unidade de acionamerrto, em que formado entre cada corpo hidráulico e o corpo do diafragma, existe uma cavidade em que um dos diafragmas ó disposta de modo que, por produção do fluido hidráulico flui pulsante os diafragmas são movidos dentro das cavidades e um meio de entrega são periodicamente transferidos a partir da linha de sucção na linha de pressão.

[007] O documento alemão WO0127475 (A1) - ("MULTk STAGE DIAPHRAGM-TYPE COMPRESSOR" . IPC: FQ4B25/00 - D.P: 19/04/2001) refere-se a um sistema multi-estágio de tipo diafragma do compressor (100) e a um método para a compressão de multi-estágio de gases. Pelo menos duas unidades de êmbolo-cilíndro dispostos em intervalos angulares iguais uns dos outros em tomo do eixo de rotação de um eixo de comando ou veio excêntrico (18), Os cilindros (7) sâo ligados a um cárter (14) contendo um liquido, de modo que eles podem ser preenchidos com um líquido por meio de linhas de alimentação (24, 25, 26, 27), em que as válvulas de retomo (28) são fornecidos. Os cilindros (7) também são separadas das câmaras (8) por uma membrana (5), ao qual uma entrada de gás e uma saída de gás (10) com uma válvula anti-retorno, respectivamente são unidas. As fases de compressor individuais são formadas, cada uma por uma unidade de embolo-cilindro, com uma membrana (5) e uma câmara.

[008] Visando superar e se diferenciar dos projetos do estado da técnica é que foi desenvolvido o presente "COMPRESSOR DE MEMBRANAS DE DOIS ESTÁGIOS DE BAIXA E MÉDIA PRESSÃO" o qual, no sentido de facilitar a leitura do texto será, a partir de então, citado apenas como "COMPRESSOR".

[009] A seguir, serão descritos os desenhos os quais serão posteriormente detalhados.

[010] A Fig. 1 mostra o presente "COMPRESSOR" em vista lateral.

[011] A Rg. 2 mostra o presente "COMPRESSOR * em vista lateral com corte longitudinal. [012J A Fig. 3 mostra o presente "COMPRESSOR" em um corte transversal do 1 o estágio.

[013] A Rg. 4 mostra o presente "COMPRESSOR" em vista parcial perspectiva com corte transversal do 2 o estágio.

[014] De acordo com os desenhos, o "COMPRESSOR" é composto basicamente de uma estrutura composta de eixo de manivelas(l); lóbulo oblongo(2); diafragma de borracha(3); coletor de descarga(4); válvula de descarga do 2 o estágio(5); válvula de admissão do 2° estágio(6); anel distribuidor de pressão(7); capa hemisférica do 2° estágio(S); carcaça bipartida do 1° estágio(9); rolete compressor- peristáltico(10); flange do mancai díanteíro(11); polia de acionamento(12); lençol radial de borracha(13); filtro de ar(14); carcaça do 2* estágio(l5) com câmaras hemisféricas(16); câmara toroidal do 1 o estágio(17) e tubo de saída(18).

[015J O funcionamento do presente "COMPRESSOR" dá-se da seguinte forma. O ar é admitido peio filtro(14) e entra na câmara toroidal do 1° estágio(17) onde um lençol radial de borracha(13) é pressionado contra um ponto tangencial na carcaça(9) pelo rolete(10) descentralizado do eixo geométrico pelo virabrequim(l) que, ao girar, provoca um bombeamento peristáWço do ar (como nas máquinas de hemodiálise) para o anel d'istribuidor(7) que, no segundo estágio, insufla o ar dentro das câmaras hemisféricas(16) passando pelas válvulas de admissão(6) situadas sobre a capas hemlsféricas(8), estas estando pressurizadas recebem (uma por vez) o golpe (soco) do lóbulo oblongo(2) nos diafragmas(3) dispersando Q ar através das válvulas de descarga(5) para o anel coletor de descarga(4) até o tubo de saída(18). Há que se acrescentar que o tençol(13) é preso entre os canais de admissão e descarga por um clipe de chapa de aço (não mostrado), assim dividindo o lado aspirante do lado premente. O acionamento é feito através de um motor (não mostrado) que transmite rotação para a polia(12) que aclona o virabrequim(l) mancalizado dentro do flange(11).

[016J Tomando por base os documentos citados no estado da técnica, chega-se às seguintes conclusões. [017] Em relação ao documento WO20Q9103217 (A1), este se refere a uma bomba de diafragma multiestágios de construção bastante distinta do presente "COMPRESSOR".

[018J Em relação ao documento US3,976,395 (A), este se refere a um compressor centrífugo de múltiplos estágios construído também de forma também bastante distinta do presente "COMPRESSOR", no qual um estator é composto de um conjunto de diafragmas interligados com furos cilíndricos dos detentores do labirinto. Assim sendo, como já dito, bastante distinto do presente prqjeto.

[019] Em relação ao documento US2012100022 (A1), este se refere a uma máquina de diafragma dotada de vários cilindros com peto menos dois diafragmas adonados hidraulicamente. É, portanto, um equipamento que, apesar do funcionamento por diafragmas, mostra-se totalmente distinto em objetivação e construção do presente "COMPRESSOR*.

[020] Em relação ao documento WO0127475 (A1), tratasse o mesmo de um compressor de quatro estágios construído de forma bastante distinta do presente "COMPRESSOR", no qual um eixo descentralizado aciòna um rolamento central que vai acionando a cada 90° um eixo com mola que controla através de um diafragma a admissão e a saída de ar.

[021] Em conclusão, podô-se afirmar que o presente "COMPRESSOR

DE MEMBRANAS DE DOIS ESTÁGIOS DE BAIXA E MÉDIA PRESSÃO", em razão de todas as suas peculiaridades técnicas que o distinguem significativamente em relação ao conteúdo destacado do estado da técnica, tanto do ponto de vista construtivo como do seu funcionamento, reúne totais condições para pleitear a concessão da Patente de Modelo de Utilidade.