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Kolbenverdichter - Dokument DE10394227T5
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10394227T5 06.04.2006
Titel Kolbenverdichter
Anmelder LG Electronics Inc., Seoul/Soul, KR
Erfinder Hyeon, Seong-Yeol, Changwon, Gyungsangnam, KR
Vertreter COHAUSZ & FLORACK, 40211 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 10394227
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, AP, EA, EP, OA
WO-Anmeldetag 06.10.2003
PCT-Aktenzeichen PCT/KR03/02054
WO-Veröffentlichungsnummer 2005033509
WO-Veröffentlichungsdatum 14.04.2005
Date of publication of WO application in German translation 06.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.04.2006
IPC-Hauptklasse F04B 35/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolbenverdichter, und insbesondere einen Kolbenverdichter, der kompakt in der Größe sein kann und eine verbesserte Leistung aufweist.

1 ist eine Schnittansicht, die einen Kolbenverdichter gemäß einem Beispiel einer herkömmlichen Technik zeigt.

Ein herkömmlicher Kolbenverdichter beinhaltet ein geschlossenes Gehäuse, an das jeweils ein Saugrohr 102 und ein Ablaßrohr 104 angeschlossen ist; eine Antriebseinheit 108, die in dem Gehäuse 106 angeordnet ist und eine hin- und hergehende Bewegungskraft erzeugt; eine Verdichtungseinheit 110, auf die die hin- und hergehende Bewegungskraft übertragen ist, welche in der Antriebseinheit 108 erzeugt ist, und die ein Fluid verdichtet; ein Stützabschnitt 112, der die Antriebseinheit 108 und die Verdichtungseinheit 110 stützt.

Die Antriebseinheit 108 beinhaltet einen äußeren Ständer 116, der an dem Stützabschnitt 112 befestigt ist und eine Wicklungsspule 114 aufweist, an die Strom angelegt ist; einen inneren Ständer 118, der an einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers 116 mit einem vorgegebenen Luftspalt dazwischen angeordnet ist; einen Magneten 120, der an dem Luftspalt zwischen dem äußeren Ständer 116 und dem inneren Ständer 118 positioniert ist und linear hin- und herbewegt wird, wenn Strom an die Wicklungsspule 114 angelegt ist; und ein bewegliches Glied 122, das in einem gleichen Abstand in einer umfänglichen Richtung an dem Magneten 120 angebracht ist und eine lineare Bewegung des Magneten 120 durch Kopplung mit einem Kolben 124 der Verdichtungseinheit 110 auf den Kolben 124 überträgt.

Die Verdichtungseinheit 110 beinhaltet einen Kolben 124, der durch Kopplung mit dem beweglichen Glied 122 linear hin- und herbewegt wird; einen Zylinder 130, in den der Kolben 124 gleitbar eingeführt ist, mit einer Verdichtungskammer; und ein Saugventil 132, das an einem vorderen Abschnitt des Kolbens 124 eingerichtet ist, um zu verhindern, daß das Fluid, das in die Verdichtungskammer eingeleitet ist, zurückfließt; einen Ablaßventilzusammenbau 134, der an einem vorderen Abschnitt des Zylinders eingerichtet ist, um einen Öffnen/Schließen-Vorgang eines abgelassenen Fluids durchzuführen.

Die Stützeinheit 112 beinhaltet einen ersten Rahmen 140, an dem der innere Ständer 118 befestigt ist und der an einer äußeren Umfangsfläche des Zylinders 130 angebracht ist und eine Seitenfläche des äußeren Ständers 116 stützt; einen zweiten Rahmen 142, der die andere Seitenfläche des äußeren Ständers 116 stützt; einen dritten Rahmen 144, der mit dem zweiten Ständer 142 gekoppelt ist und eine Resonanzfedereinheit 146 aufnimmt.

Die Resonanzfedereinheit 146 zum Einleiten einer Resonanzbewegung des Kolbens 124 beinhaltet eine erste Resonanzfeder 148, die zwischen dem ersten Rahmen und einer Seitenfläche eines Verbindungsabschnitts 152 zwischen dem beweglichen Glied 122 und dem Kolben 124 angeordnet ist und eine elastische Kraft auf den Kolben 124 überträgt, wenn der Kolben 124 rückwärts bewegt wird; und eine zweite Resonanzfeder 150, die zwischen der anderen Seitenfläche des Verbindungsabschnitts 152 und dem dritten Rahmen 144 angeordnet ist und eine elastische Kraft auf Kolben 124 überträgt, wenn der Kolben 124 vorwärts bewegt wird, um ein Fluid zu verdichten.

Hierin sind die erste Resonanzfeder 148 und die zweite Resonanzfeder 150 aus einer Spiraldruckfeder ausgebildet. Die erste Resonanzfeder 148 weist einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Zylinders 130 auf und ist an der äußeren Umfangsfläche des Zylinders 130 angeordnet, und die zweite Resonanzfeder 150 ist an einem rückwärtigen Abschnitt der Verdichtungseinheit 110 angeordnet.

Wenn Strom an eine Wicklungsspule 114 angelegt ist, ist beim herkömmlichen Kolbenverdichter ein Fluß zwischen dem äußeren Ständer 116 und dem inneren Ständer 118 ausgebildet, und dadurch werden der Magnet 120 und das bewegliche Glied 122 linear hin- und herbewegt. Während der Kolben 124, der an das bewegliche Glied 122 angeschlossen ist, in dem Zylinder 130 linear hin- und herbewegt wird, wird ein Fluid verdichtet.

Wenn sich der Kolben 124 dabei zum Verdichten eines Fluids vorwärts bewegt, ist eine elastische Kraft einer zweiten Resonanzfeder 150 auf den Kolben 124 übertragen, und bei der Rückwärtsbewegung ist eine elastische Kraft einer ersten Resonanzfeder 148 auf den Kolben 124 übertragen.

Bei dem herkömmlichen Kolbenverdichter ist die erste Resonanzfeder 148 jedoch in einem Raum zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Zylinders 130 und einer inneren Umfangsfläche des inneren Ständers 118 angeordnet. Dementsprechend sollte ein Breite eines Verdichters groß sein, da ein vorgegebener Raum zum Einrichten der ersten Resonanzfeder 148 zwischen der äußeren Umfangsfläche des Zylinders 130 und dem inneren Ständer 118 gesichert sein sollte.

Da die erste und die zweite Feder 148 und 150 aus einer Spiraldruckfeder mit einem Torsionsmoment ausgebildet sind und jeweils an den beiden Seiten einer Verbindungseinheit 152 zwischen dem beweglichen Glied 122 und dem Kolben angeordnet sind, tritt außerdem der Torsionsmoment auf, während sich die erste und zweite Feder 148 und 50 wiederholt zusammendrückt und ausdehnt. Es ist daher für den Kolben 124 schwer, seine lineare Bewegung beizubehalten, wodurch eine Leistung eines Motors verschlechtert ist.

2 ist eine Schnittansicht, die einen Kolbenverdichter zum Lösen dieser Probleme und gemäß einem anderen Beispiel der herkömmlichen Technik zeigt.

Bei einem herkömmlichen Kolbenverdichter, der in 2 gezeigt ist, ist eine Verdichtungseinheit 110 an einem vorderen Abschnitt eines Gehäuses 106 angeordnet und an einem ersten Rahmen 162 befestigt und eine Antriebseinheit 108 an einem rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses 106 angeordnet und an einem zweiten und dritten Rahmen 164 und 166 befestigt. Ein bewegliches Glied 122 der Antriebseinheit 108 und ein Kolben 124 sind mechanisch verbunden, und ein Federstützglied ist an einem Verbindungsabschnitt des beweglichen Glieds 122 und des Kolbens 124 angeordnet.

Außerdem sind mehrere erste Resonanzfedern 172 in einem vorgegebenen Zwischenraum in einer umfänglichen Richtung zwischen dem ersten Rahmen 162 und einer vorderen Abschnittsfläche des Federstützglieds 176 angeordnet. Mehrere zweite Resonanzfedern 174 sind in einem vorgegebenen Zwischenraum in einer umfänglichen Richtung zwischen einer rückwärtigen Abschnittsfläche des Federstützglieds 176 und dem zweiten Rahmen angeordnet.

Bei dem Kolbenverdichter kann eine Breite des Verdichters 110 reduziert sein, da die Antriebseinheit 108 und die Verdichtungseinheit 110 an vorderen bzw. rückwärtigen Abschnitten des Gehäuses 106 angeordnet sind und die erste Resonanzfeder 172 und die zweite Resonanzfeder 174 an einem äußeren Umfangsabschnitt des Verdichters 110 angeordnet sind. Da die mehreren ersten und zweiten Resonanzfedern 172 und 174 in einer umfänglichen Richtung angeordnet sind, kann außerdem ein Torsionsmoment, das durch wiederholtes Zusammendrücken und Ausdehnen der Federn bewirkt ist, reduziert sein.

Bei dem Kolbenverdichter gemäß der herkömmlichen Art sind jedoch die Antriebseinheit 108, die eine hin- und hergehende Bewegungskraft erzeugt, und die Verdichtungseinheit 110, auf die die Bewegungskraft von der Antriebseinheit 108 übertragen wird, mit einem vorgegebenen Zwischenraum am vorderen Abschnitt und am rückwärtigen Abschnitt des Verdichters angeordnet. Dementsprechend ist es schwierig, eine Konzentrizität der Antriebseinheit 108 und der Verdichtungseinheit 110 einzustellen, und somit ist eine Schwächung des Zusammenbaus bewirkt.

Das heißt, selbst wenn eine Konzentrizität der inneren und äußeren Ständer 116 und 118 der Antriebseinheit 108 eingestellt wurde, muß eine Konzentrizität der Antriebseinheit 108 und des Kolbens 124 der Verdichtungseinheit 110 erneut eingestellt werden, und somit ist eine Zusammenbauschwierigkeit bewirkt.

Da die Antriebseinheit 108 und die Verdichtungseinheit 110 an vorderen bzw. rückwärtigen Abschnitten des Gehäuses 106 angeordnet sind, wird die Konzentrizität des Kolbens zudem ernstlich abgelenkt, auch wenn die Konzentrizität des beweglichen Glieds 122 während des Betriebs des Verdichters ein kleines bißchen abgelenkt wird. Dies bewirkt eine Kollision zwischen dem Zylinder 130 und dem Kolben 124, und dementsprechend ist die Leistung des Verdichters verschlechtert.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kolbenverdichter bereitzustellen, der imstande ist, eine Resonanzfeder durch Reduzieren eines Torsionsmoments der Resonanzfeder horizontal und geradeaus zu bewegen, eine Breite des Verdichters zu reduzieren und eine Konzentrizität einer Antriebseinheit und einer Verdichtungseinheit beizubehalten.

Zur Lösung der obigen Aufgaben ist ein Kolbenverdichter bereitgestellt, beinhaltend eine Antriebseinheit mit einem äußeren Ständer und einem inneren Ständer, die mit einem vorgegebenen Luftspalt dazwischen angeordnet sind, und einem beweglichen Glied, das zwischen dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer angeordnet ist und linear hin- und herbewegt wird; einen Zylinder, der an einer inneren Umfangsfläche des inneren Ständers befestigt ist; eine Verdichtungseinheit, die mit dem beweglichen Glied gekoppelt ist und in dem Zylinder linear hin- und herbewegt wird; eine Stützeinheit zum Stützen der Verdichtungseinheit und der Antriebseinheit; eine Resonanzfedereinheit, die an einem hinteren Abschnitt der Antriebseinheit angeordnet ist, an dem Stützabschnitt angeordnet ist und eine Resonanzbewegung des Kolbens einleitet.

Der Zylinder ist an der inneren Umfangsfläche des inneren Ständers durch ein Preßpassungsverfahren befestigt.

Die Stützeinheit beinhaltet einen ersten Rahmen, der eine äußere Umfangsfläche des Zylinders jeweils eine Seitenfläche des äußeren Ständers und des inneren Ständers stützt; einen zweiten Rahmen, der die andere Seitenfläche des äußeren Ständers stützt; einen dritten Rahmen, der mit dem zweiten Rahmen gekoppelt ist und die Resonanzfedereinheit aufnimmt.

Die Resonanzfedereinheit beinhaltet ein Federstützglied, das an einem Abschnitt angebracht ist, an dem der Kolben und das bewegliche Glied angeschlossen sind; mehrere erste Resonanzfedern, die zwischen dem zweiten Rahmen und einer Seitenfläche des Federstützglieds angeordnet sind; mehrere zweite Resonanzfedern, die zwischen dem dritten Rahmen und der anderen Seitenfläche des Federstützglieds angeordnet sind.

Das Federstützglied beinhaltet einen Kopplungsabschnitt, der mit einem Abschnitt gekoppelt ist, an dem der Kolben und das bewegliche Glied angeschlossen sind, und der an einem rückwärtigen Abschnitt des Kolbens angeordnet ist; einen ersten Stützabschnitt, an dem die erste Resonanzfeder gestützt ist und der sich von einer Kante des Kopplungsabschnitts mit einem vorgegebenen Zwischenraum in einer umfänglichen Richtung erstreckt; einen zweiten Stützabschnitt, an dem die zweite Resonanzfeder gestützt ist und der zwischen den ersten Stützabschnitten angeordnet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Schnittansicht, die einen Kolbenverdichter gemäß einem Beispiel der herkömmlichen Technik zeigt.

2 ist eine Schnittansicht, die einen Kolbenverdichter gemäß einem anderen Beispiel der herkömmlichen Technik zeigt.

3 ist eine Schnittansicht, die einen Kolbenverdichter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

4 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein innerer Ständer eines Kolbenverdichters und ein Zylinder gemäß der vorliegenden Erfindung gekoppelt sind.

5 ist eine Schnittansicht entlang Linie V-V von 4.

6 ist eine Perspektivansicht, die eine Resonanzfedereinheit eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

7 ist eine Seitenansicht, die einen Anordnungszustand von Resonanzfedern eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

8 und 9 sind Teilschnittansichten, die einen Befestigungszustand einer Resonanzfeder gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.

10 und 11 sind Vorderansichten, die eine Wicklungsrichtung einer Resonanzfeder eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.

FORMEN ZUR AUSFÜHRUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Es wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Es kann mehrere Ausführungsformen des Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung geben, und eine bevorzugte Ausführungsform wird nun beschrieben.

3 ist eine Schnittansicht eines Kolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Gehäuse 14, an das jeweils ein Saugrohr 10 und ein Ablaßrohr 12 angeschlossen ist; eine Antriebseinheit 16, die in dem Gehäuse 14 angeordnet ist und eine hin- und hergehende Bewegungskraft erzeugt; eine Verdichtungseinheit 18, die in der Antriebseinheit 16 angeordnet ist und ein Fluid verdichtet, indem die hin- und hergehende Bewegungskraft der Antriebseinheit 16 darauf übertragen ist; eine Stützeinheit 20, die die Antriebseinheit 16 und die Verdichtungseinheit 18 stützt; einen Resonanzfederzusammenbau 24, der an der Stützeinheit 20 eingerichtet ist und durch Übertragen einer elastischen Kraft auf einen Kolben 22 der Verdichtungseinheit 18 eine Resonanzbewegung des Kolbens einleitet.

Die Antriebseinheit 16 beinhaltet einen äußeren Ständer 26, der an dem Stützabschnitt 20 befestigt ist; einen inneren Ständer 28, der mit einem vorgegebenen Luftspalt zwischen sich und einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers 26 angeordnet ist; eine Wicklungsspule 30, an die Strom angelegt ist und die an einem des äußeren Ständers 26 und des inneren Ständers 28 angeordnet ist; einen Magneten 32, der in dem Luftspalt zwischen dem äußeren Ständer 26 und dem inneren Ständer 28 eingerichtet ist und linear hin- und herbewegt wird, wenn Strom an die Wicklungsspule 30 angelegt ist; ein bewegliches Glied 34, an dem der Magnet 32 in einem gleichen Zwischenraum in einer umfänglichen Richtung befestigt ist und das durch Kopplung mit dem Kolben 22 der Verdichtungseinheit 18 eine lineare Bewegung auf den Kolben 22 überträgt.

Die Verdichtungseinheit 18 beinhaltet einen Zylinder 38, der an der inneren Umfangsfläche des inneren Ständers 28 befestigt ist und eine Verdichtungskammer 36 aufweist, in der ein Fluid verdichtet wird; einen Kolben 22, der linear und beweglich in den Zylinder 38 eingeführt ist, mit dem beweglichen Glied 34 gekoppelt ist und linear bewegt wird, wenn das bewegliche Glied 32 linear bewegt wird, wodurch er ein Fluid in der Verdichtungskammer 36 verdichtet; ein Saugventil 40, das an einem vorderen Abschnitt des Kolbens 22 angebracht ist, um zu verhindern, daß das Fluid, das in die Verdichtungskammer eingeleitet ist, zurückfließt; einen Ablaßventilzusammenbau 42, der an einem vorderen Abschnitt des Zylinders 38 eingerichtet ist, um einen Öffnen/Schließen-Vorgang eines abgelassenen Fluids durchzuführen.

Dabei ist der Zylinder 38, wie in 4 und 5 gezeigt, durch ein Preßpassungsverfahren oder dergleichen an der inneren Umfangsfläche des inneren Ständers 28 befestigt. Das heißt, da der Zylinder direkt an der inneren Umfangsfläche des inneren Ständers 28 befestigt ist und es somit keinen Spalt dazwischen gibt, kann eine Breite des Verdichters reduziert sein.

Die Stützeinheit 20 beinhaltet einen ersten Rahmen 46, der an der äußeren Umfangsfläche des Zylinders 38 angebracht ist und eine Seitenfläche des äußeren Ständers 26 stützt; einen zweiten Rahmen 48, der die andere Seitenfläche des äußeren Ständers 26 stützt; einen dritten Rahmen 50, der mit dem zweiten Rahmen 48 gekoppelt ist und eine Resonanzfedereinheit 24 aufnimmt.

Bei dem ersten Rahmen 46 ist eine äußere Umfangsfläche des Zylinders 38 an der inneren Umfangsfläche des ersten Rahmens 46 durch ein Preßpassungsverfahren oder dergleichen gestützt, eine Seitenfläche des inneren Ständers 28 an seiner inneren Seitenfläche gestützt und eine Seitenfläche des äußeren Ständers 26 an seiner äußeren Seitenfläche gestützt.

Bei dem zweiten Rahmen 48 ist die andere Seitenfläche des äußeren Ständers 26 an einer Seitenfläche des zweiten Rahmens 48 gestützt. An der äußeren Seitenfläche des zweiten Rahmens 48 ist der dritte Rahmen 50 befestigt und Federn der Resonanzfedereinheit 24 gestützt.

Bei dem zylinderförmigen dritten Rahmen 50 ist eines seiner Enden an dem zweiten Rahmen 48 befestigt und erstreckt sich mit einer bestimmten Länge zum rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses 14 hin. Ein Fluiddurchgang 52, durch den ein in die Einlaßöffnung 10 aufgenommenes Fluid läuft, ist am anderen Ende des dritten Rahmens 50 ausgebildet, und Federn der Resonanzfedereinheit 24 sind an seiner Innenfläche gestützt.

Wie in 6 gezeigt, beinhaltet die Resonanzfedereinheit 24 ein Federstützglied 60, das an einem Abschnitt angebracht ist, an den der Kolben 22 und das bewegliche Glied 34 angeschlossen sind; eine erste Resonanzfeder 62, die zwischen dem zweiten Rahmen 48 und einer Seitenfläche des Federstützglieds 60 angeordnet ist und eine elastische Kraft auf den Kolben 22 überträgt, wenn sich der Kolben rückwärts bewegt; eine zweite Resonanzfeder 64, die zwischen der Innenfläche des dritten Rahmens 50 und der anderen Seitenfläche des Federstützglieds 60 angeordnet ist und eine elastische Kraft auf den Kolben 22 überträgt, wenn sich der Kolben 22 vorwärts bewegt.

Hierin beinhaltet das Federstützglied 60 einen Kopplungsabschnitt 66, der am rückwärtigen Abschnitt des Kolbens 22 angeordnet ist und an einem Abschnitt befestigt ist, an den das bewegliche Glied 34 und der Kolben 22 gekoppelt sind; mehrere erste Stützabschnitte 68, die sich von der Kante des Kopplungsabschnitts 66 mit einem vorgegebenen Zwischenraum in einer umfänglichen Richtung erstrecken und die ersten Resonanzfedern 62 stützen; zweite Stützabschnitte 70, die zwischen den ersten Stützabschnitten 68 angeordnet sind und die zweite Resonanzfeder 64 stützen.

Der scheibenförmige Kopplungsabschnitt 66 weist einen Durchgang 75 an seinem zentralen Abschnitt auf, durch den ein Fluid läuft. Der erste Stützabschnitt 66 erstreckt sich rückwärtig mit einer bestimmten Länge von der Kante des Kopplungsabschnitts 66 und ist an seinem Endabschnitt zum Einrichten der ersten Resonanzfedern 62 nach außen gebogen. Mehrere erste Stützabschnitte 68 sind in einem bestimmten Zwischenraum in einer umfänglichen Richtung des Kopplungsabschnitts 66 ausgebildet.

Die zweiten Stützabschnitte 70 sind jeweils zwischen den ersten Stützabschnitten 68 ausgebildet, erstrecken sich radial von der Kante des Kopplungsabschnitts 66 und stützen somit die zweiten Resonanzfedern 64.

Die beiden Endabschnitte der ersten Resonanzfeder 62 sind am zweiten Rahmen 48 bzw. am ersten Stützabschnitt 68 des Federstützglieds 60 gestützt. Die beiden Enden der zweiten Resonanzfeder 64 sind am dritten Rahmen 50 bzw. dem zweiten Stützabschnitt 70 des Federstützglieds 60 gestützt. Deswegen weisen die erste Resonanzfeder 62 und die zweite Resonanzfeder 64 einen überlappenden Abschnitt (L) auf, wie in 7 bei Ansicht des Verdichters von der Seite gezeigt. Da die erste Resonanzfeder 62 und die zweite Resonanzfeder 64 den überlappenden Abschnitt (L) in einer axialen Richtung des Verdichters aufweisen, kann eine Länge in der axialen Richtung des Verdichters reduziert sein.

In einem anderen Beispiel des Federstützglieds 60 kann ein überlappender Abschnitt der ersten Resonanzfeder 62 und der zweiten Resonanzfeder 64 durch gebogene Ausbildung des zweiten Stützabschnitts weiter ausgedehnt sein.

Wie in 8 gezeigt sind Federblechabschnitte 80 zum Stützen der ersten und zweiten Resonanzfedern an Seitenflächen des ersten bzw. zweiten Stützabschnitts 68 und 70 ausgebildet. Die zylinderförmigen Federblechabschnitte 80 erstrecken sich von den Seitenflächen des ersten bzw. zweiten Stützabschnitts 68 und 70 und stützen die ersten bzw. zweiten Resonanzfedern 62 und 64.

9 zeigt ein besonderes Federblechglied 82, das an jedem der ersten und zweiten Stützabschnitte 68 und 70 zum Stützen der ersten und zweiten Resonanzfedern 62 und 64 angebracht ist. Das Federblechglied 82 umfaßt einen Befestigungsabschnitt 84, der in ein Durchgangsloch, das in jeder der ersten und zweiten Resonanzfedern 62 und 64 ausgebildet ist, eingeführt und durch ein Preßpassungsverfahren oder dergleichen daran befestigt ist; und einen Blechabschnitt 86, der sich von dem Befestigungsabschnitt 84 erstreckt und die ersten und zweiten Resonanzfedern 62 und 64 stützt.

Die ersten und zweiten Resonanzfedern 62 und 64 sind jeweils durch Spiraldruckfedern ausgebildet und weisen zueinander versetzte Torsionsmomente durch gegenläufige Wicklungsrichtungen auf. Das heißt, wie in 10 gezeigt, wenn die erste Resonanzfeder 62, die am ersten Stützabschnitt 68 gestützt ist, gegen den Uhrzeigersinn wie durch Pfeil P angezeigt gewickelt ist, ist die zweite Resonanzfeder 64, die der ersten Resonanzfeder 62 benachbart angeordnet ist, im Uhrzeigersinn wie durch Pfeil Q angezeigt gewickelt.

Wie in 11 gezeigt sind die Wicklungsrichtungen der ersten Resonanzfedern 62, die einander zugekehrt angeordnet sind, voneinander verschieden, und die Wicklungsrichtungen der zweiten Resonanzfedern 62, die einander zugekehrt angeordnet sind, sind ebenfalls voneinander verschieden. Das heißt, wenn eine erste Resonanzfeder 62 in einer Richtung des Pfeils S gewickelt ist, ist die andere benachbarte erste Resonanzfeder 62 in einer Richtung des Pfeils T gewickelt. Gleichermaßen ist, wenn eine zweite Resonanzfeder 64 in einer Richtung des Pfeils T gewickelt ist, die andere benachbarte zweite Resonanzfeder 64 in einer Richtung des Pfeils S gewickelt.

Es werden nun Betriebsweisen und Wirkungen des Kolbenverdichters beschrieben.

Wenn Strom an die Wicklungsspule 30 angelegt ist, ist ein Fluß zwischen einem äußeren Ständer 26 und einem inneren Ständer 28 ausgebildet. Durch den Fluß wird ein bewegliches Glied 34 linear hin- und herbewegt, und dadurch verdichtet ein Kolben 22, der an das bewegliche Glied 33 angeschlossen ist, ein in eine Verdichtungskammer eingeleitetes Fluid und läßt es ab, während er in einem Zylinder 34 linear hin- und herbewegt wird.

Dabei ist, wenn sich der Kolben 22 vorwärts bewegt, um ein Fluid zu verdichten, eine elastische Kraft einer zweiten Resonanzfeder 62 auf den Kolben 22 übertragen, und wenn sich der Kolben 22 rückwärts bewegt, eine elastische Kraft einer ersten Resonanzfeder 64 auf den Kolben 22 übertragen.

Bei dem Kolbenverdichter gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Breite des Verdichters reduziert sein, da ein Kolben durch ein Preßpassungsverfahren oder dergleichen direkt an der inneren Umfangsfläche des inneren Ständers befestigt ist.

Ein Zwischenraum in einer Längsrichtung zwischen einem beweglichen Glied und einem Kolben kann durch Anordnen des Kolbens in einem beweglichen Glied minimiert sein, wobei eine Konzentrizität des beweglichen Glieds und des Kolbens beim Zusammenbau leicht eingestellt sein kann, und ein Aneinanderreiben von Kolben und Zylinder und eine Kollision zwischen dem beweglichen Glied und dem äußeren/inneren Ständer ist verhindert.

Eine Länge in einer axialen Richtung des Verdichters kann durch derartiges Anordnen erster und zweiter Resonanzfedern, daß sie sich an einem bestimmten Abschnitt überlappen, reduziert sein.

Außerdem sind die ersten und zweiten Resonanzfedern in einer umfänglichen Richtung angeordnet, und ihre Wicklungsrichtungen sind so eingerichtet, daß sie einander entgegengesetzt sind. Dementsprechend sind, da ein Torsionsmoment, das auftreten kann, während sich jede Resonanzfeder zusammendrückt und ausdehnt, verhindert ist, eine Torsion des Kolbens und ein Aneinanderreiben von Abschnitten, die mit jeder Resonanzfeder in Berührung sind, reduziert, und somit kann eine Zuverlässigkeit eines Verdichters verbessert sein.

Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Modifizierungen und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Wesen oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, daß die Erfindung Modifizierungen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, solange sie in den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.

ZUSAMMENFASSUNG

Ein Kolbenverdichter beinhaltet eine Antriebseinheit (16) mit einem äußeren Ständer (26) und einem inneren Ständer, die mit einem vorgegebenen Luftspalt dazwischen angeordnet sind, und einem beweglichen Glied, das zwischen dem äußeren Ständer (26) und dem inneren Ständer (28) angeordnet ist und linear hin- und herbewegt wird; eine Verdichtungseinheit (18) mit einem Zylinder (38), der an einer inneren Umfangsfläche des inneren Ständers (28) befestigt ist, und einem Kolben (22), der durch Verbindung mit linear in dem Zylinder bewegt wird; einen Stützabschnitt (20), der die Verdichtungseinheit (18) und die Antriebseinheit (16) stützt; und eine Resonanzfedereinheit (24), die an einem rückwärtigen Abschnitt der Antriebseinheit (16) angeordnet ist, an dem Stützabschnitt (20) angeordnet ist und eine Resonanzbewegung des Kolbens (22) einleitet. Daher kann eine Resonanzfeder (62, 64) des Verdichters durch Reduzieren eines Torsionsmoments der Resonanzfeder (62, 64) horizontal und geradeaus bewegt werden, eine Breite des Verdichters reduziert sein, und eine Konzentrizität einer Antriebseinheit (16) und einer Verdichtungseinheit beibehalten sein.

Für die Veröffentlichung ist 3 vorgesehen.


Anspruch[de]
  1. Kolbenverdichter, umfassen:

    eine Antriebseinheit mit einem äußeren Ständer und einem inneren Ständer, die mit einem vorgegebenen Luftspalt dazwischen angeordnet sind, und einem beweglichen Glied, das zwischen dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer angeordnet ist und linear hin- und herbewegt wird;

    eine Verdichtungseinheit mit einem Zylinder, der an einer inneren Umfangsfläche des inneren Ständers befestigt ist, und einem Kolben, der mit dem beweglichen Glied gekoppelt ist und in dem Zylinder linear bewegt wird;

    eine Stützeinheit, die die Verdichtungseinheit und die Antriebseinheit stützt; und

    eine Resonanzfedereinheit, die an einem rückwärtigen Abschnitt der Antriebseinheit angeordnet ist, an dem Stützabschnitt eingerichtet ist und eine Resonanzbewegung des Kolbens einleitet.
  2. Verdichter nach Anspruch 1, wobei der Zylinder an der inneren Umfangsfläche des inneren Ständers durch ein Preßpassungsverfahren oder dergleichen befestigt ist.
  3. Verdichter nach Anspruch 1, wobei die Stützeinheit folgendes umfaßt:

    einen ersten Rahmen, der eine äußere Umfangsfläche des Zylinders, eine Seitenfläche des äußeren Ständers und eine Seitenfläche des inneren Ständers stützt;

    einen zweiten Rahmen, der die andere Seitenfläche des äußeren Ständers stützt; und

    einen dritten Rahmen, der mit dem zweiten Ständer gekoppelt ist und eine Resonanzfedereinheit aufnimmt.
  4. Verdichter nach Anspruch 3, wobei bei dem ersten Rahmen eine äußere Umfangsfläche des Zylinders an der inneren Umfangsfläche des ersten Rahmens durch ein Preßpassungsverfahren oder dergleichen gestützt ist, eine Seitenfläche des inneren Ständers an seiner inneren Seitenfläche gestützt ist und eine Seitenfläche des äußeren Ständers an seiner äußeren Seitenfläche gestützt ist.
  5. Verdichter nach Anspruch 3, wobei die Resonanzfedereinheit folgendes umfaßt:

    ein Federstützglied, das an einem Abschnitt angebracht ist, an dem der Kolben und das bewegliche Glied angeschlossen sind;

    mehrere erste Resonanzfedern, die zwischen dem zweiten Rahmen und einer Seitenfläche des Federstützglieds angeordnet sind; und

    mehrere zweite Resonanzfedern, die zwischen dem dritten Rahmen und der anderen Seitenfläche des Federstützglieds angeordnet sind.
  6. Verdichter nach Anspruch 5, wobei die ersten Resonanzfedern mit einem vorgegebenen Zwischenraum in einer umfänglichen Richtung angeordnet sind und die zweiten Resonanzfedern jeweils zwischen den ersten Resonanzfedern angeordnet sind.
  7. Verdichter nach Anspruch 5, wobei die ersten Resonanzfedern und die zweiten Resonanzfedern so angeordnet sind, daß sie sich in einem vorgegebenen Abschnitt in einer axialen Richtung des Verdichters überlappen.
  8. Verdichter nach Anspruch 5, wobei die ersten und zweiten Federn parallel in der axialen Richtung des Verdichters angeordnet sind.
  9. Verdichter nach Anspruch 5, wobei die ersten und zweiten Resonanzfedern aus Spiraldruckfedern ausgebildet sind und die ersten und zweiten Resonanzfedern so am Federstützglied angebracht sind, daß ein Federendabschnitt, eine Federmitte und eine Kolbenmitte aneinander ausgerichtet angeordnet sind.
  10. Verdichter nach Anspruch 5, wobei das Federstützglied folgendes umfaßt:

    einen Kopplungsabschnitt, der mit einem Abschnitt gekoppelt ist, an dem der Kolben und das bewegliche Glied angeschlossen sind, und der an einem rückwärtigen Abschnitt des Kolbens angeordnet ist;

    einen ersten Stützabschnitt, der sich von einer Kante des Kopplungsabschnitts mit einem vorgegebenen Zwischenraum in einer umfänglichen Richtung erstreckt und die erste Resonanzfeder stützt; und

    einen zweiten Stützabschnitt, der zwischen den ersten Stützabschnitten angeordnet ist und die zweite Resonanzfeder stützt.
  11. Verdichter nach Anspruch 10, wobei der scheibenförmige Kopplungsabschnitt einen Durchgang an seinem zentralen Abschnitt aufweist, durch den ein Fluid läuft, und an dem Abschnitt befestigt ist, an dem er Kolben und das bewegliche Glied angeschlossen sind.
  12. Verdichter nach Anspruch 10, wobei der erste Stützabschnitt gebogen ist, sich rückwärtig von der Kante des Kopplungsabschnitts erstreckt und so ausgebildet ist, daß sein Endabschnitt zum Stützen der ersten Resonanzfedern zur Außenseite des Kopplungsabschnitts gebogen ist.
  13. Verdichter nach Anspruch 10, wobei sich der zweite Stützabschnitt radial von der Kante des Kopplungsabschnitts mit einem vorgegebenen Zwischenraum erstreckt.
  14. Verdichter nach Anspruch 10, wobei der erste Stützabschnitt und der zweite Stützabschnitt alternativ in einer umfänglichen Richtung des Kopplungsabschnitts ausgebildet sind.
  15. Verdichter nach Anspruch 10, wobei Federblechabschnitte zum Befestigen der ersten und zweiten Resonanzfedern an den ersten bzw. zweiten Stützabschnitten ausgebildet sind.
  16. Verdichter nach Anspruch 15, wobei die Federsitzabschnitte jeweils in zylindrischer Form ausgebildet sind, die sich von jeweiligen Seiten der ersten und zweiten Stützabschnitte erstreckt, und in den Federsitzabschnitten jeweils ein Loch ausgebildet ist.
Es folgen 8 Blatt Zeichnungen






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