NL9000078A

NL9000078A - Motor-compressor eenheid.

Info

Publication number: NL9000078A
Application number: NL9000078A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1991-08-01
Also published as: US5053655A; KR910015082A; EP0436999A1; JPH04214982A

Description

Motor-compressor éénheid

De uitvinding heeft betrekking op een motor-compressoréénheid omvattende een trillingsmotor met een anker dat om eenaandrijfas roterend vibrerend beweegbaar is, en een compressor mettenminste één zuiger, die in een cilinder door een arm van het ankerheen- en weer beweegbaar is, waarbij tussen de zuiger en de arm eenkoppeling aanwezig is, omvattende een bus, die scharnierend verbonden ismet de arm, en waarbij de zuiger is voorzien van een boring, waarvan derichting in hoofdzaak loodrecht op de bewegingsrichting van de zuiger isen waarin de bus schuifbaar is.

Een dergelijke motor-compressor éénheid is bekend uitUS-A-4 810 915. Figuur 1 van dit octrooi toont de koppeling 11 tussen derotorarm 12 en de zuigers 10. In Figuur 3B van dit octrooi is dekoppeling in een andere doorsnede getekend. Deze koppeling is eenzogenaamd slidermechanisme, waarvan de werking hierna zal wordenuiteengezet aan de hand van Figuren 1 tot 3, waarbij Figuur 1 de motor-compressor éénheid schematisch voorstelt en Figuren 2 en 3verschillende dwarsdoorsneden van de koppeling zijn. De werking van demotor-compressor is als volgt:

Een wisselstroom door de spoelen 2 van de trillingsmotor 1 resulteert ineen roterend vibrerende beweging van de rotor 3 om de as 4. Voor elk alsschuifelement gevormd rotordeel (3a, 3b, 3c, 3d) wordt het door despoelen gegenereerde wisselende magnetische veld gesuperponeerd op hetmagnetische veld veroorzaakt door de permanente magneet 5.

Dientengevolge krijgt de magnetische fluxdichtheid in elk rotordeelafwisselend een hoge en een lage waarde. De spoelen zijn zodanig tenopzichte van de magnetisatierichting van de permanente magnetengewikkeld, dat twee diagonaal tegenover elkaar gelegen rotordelen (3a,3c) op hetzelfde moment een hoge magnetische fluxdichtheid ondervinden,terwijl de andere twee rotordelen (3b, 3d) een lage fluxdichtheidondervinden. Dit veroorzaakt een beweging van de rotordelen in deluchtspleten 6 tussen de kern 7 en de statorplaten 8 waar een hogefluxdichtheid heerst. Een wisseling van de stroomrichting zal een omkering van de beweging van de rotor 3 teweegbrengen, en aldus wordteen vibrerende beweging van de rotor verkregen. De compressor 10 wordtgevormd door een cilinder 11, waarin een dubbele zuiger 12 een lineaireheen- en weergaande beweging kan uitvoeren. De zuiger is door middel vaneen koppeling 13 aan twee armen 9 aan weerszijden van de rotor 3bevestigd. Deze koppeling, een slidermechanisme, is als volgt opgebouwd:De armen 9 zijn door middel van een as 14 met elkaar verbonden. In hetmidden van de as is een glijstuk 15 draaibaar op de as gelagerd. Dedubbele zuiger 12 is in het midden voorzien van twee loodrecht op elkaarstaande boringen 16 en 17. Deze boringen staan loodrecht op debewegingsrichting 18 van de zuiger. De as 14 is in boring 16 aangebrachten het glijstuk 15 is in boring 17 gelagerd. De as 14 met het glijstuk15 maakt behalve een heen- en weergaande beweging voor de aandrijvingvan de zuiger 12 ook een op- en neergaande beweging 19 ten opzichte vande zuiger. Om dit mogelijk te maken is de diameter van de boring 16zodanig dat een verticale uitwijking 20 van de as 14 is toegestaan en ishet glijstuk 15 schuifbaar in de boring 17 aangebracht. Het hierbovenbeschreven slidermechanisme heeft twee plaatsen waar beweging tenopzichte van elkaar plaatsvindt met relatief kleine contactoppervlakken,namelijk het buitenoppervlak van het glijstuk 15 tegen de binnenwand vande boring 17 en de contactvlakken voor de lagering van het glijstuk 15op de as 14. Deze contactvlakken moeten zeer nauwkeurig bewerkt wordenen daardoor is het slidermechanisme relatief duur. Desalniettemin is deslijtage van deze contactvlakken niet onaanzienlijk gebleken, waardoorde levensduur van de motor-compressor unit ongunstig wordt beïnvloed.

Het doel van de uitvinding is om voor een motor-compressor éénheid volgens de openingsparagraaf een koppeling tussenhet anker (rotor) en de zuiger te verschaffen die een zeer geringeslijtage vertoont en derhalve zeer betrouwbaar is.

De motor-compressor éénheid volgens de uitvindingheeft hiertoe het kenmerk, dat de scharnierende verbinding tussen de armen de bus wordt gevormd door een bolscharnier, omvattende een kogel,bevestigd aan een uiteinde van de arm, welke kogel draaibaar in de busis gelagerd.

Het belangrijkste voordeel dat met deze constructie wordtverkregen is, dat de zuiger 12 tijdens de heen- en weergaande bewegingeen roterende beweging maakt. De zuiger maakt derhalve een soort heen- en weergaande schroeflijnvormige beweging. Hierdoor wordt een beteredrukopbouw van de olie tussen de zuigerwand en de cylinderwand verkregenwaardoor een betere smering ontstaat en de wrijvingsverliezen kleinerworden. Bovendien wordt de gaslekstroom langs de zuiger kleiner.

Een ander voordeel is dat in de zuiger slechts éénboring behoeft te worden aangebracht en bewerkt. Een bolscharnier iseenvoudig te vervaardigen, is niet duur en vertoont weinig slijtage. Detoepassing van een bolscharnier maakt het mogelijk om de aandrijving vanslechts één zijde te doen plaatsvinden, dat wil zeggen er is maaréén arm 9 met een korte as 14 nodig. Bij een slidermechanisme is eenenkelzijdige aandrijving weliswaar ook mogelijk, maar dan moet deconstructie veel steviger en nauwkeuriger worden uitgevoerd.

De uitvinding is geïllustreerd in de Figuren 4 en 5,voorstellende doorsneden van de compressor gelijk aan die van figuur 3.Dezelfde onderdelen zijn aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers. Debeweging van de arm 9 is dezelfde als aangegeven in figuur 2.

De zuiger 12 is voorzien van slechts één boring 16 waarin een bus 15schuifbaar is. De as 14 die aan één uiteinde star aan de arm 9 isbevestigd, is aan zijn andere uiteinde door middel van een bolscharnier 21 met de bus 15 verbonden. Hiertoe is de as 14 voorzien van een kogel 22 die draaibaar in een kom van de bus 15 is gelagerd. De vertikale op¬en neergaande beweging 23 van de as 14, tengevolge van de heen- enweergaande beweging 23 van de arm 9, veroorzaakt een roterende heen- enweergaande beweging 24 van de zuiger 12. Als voorbeeld is in figuur 4 deene uiterste stand en in figuur 5 de andere uiterste stand getekend. Devertikale uitwijking 25 van de as 14 veroorzaakt een hoekverdraaiing 26van de zuiger 12.

Claims

Conclusie; Motor-compressor éénheid omvattende eentrillingsmotor (1) met een anker (3) dat om een aandrijfas (4) roterendvibrerend beweegbaar is, en een compressor (10) met tenminste észuiger (12), die in een cylinder (11) door een arm (9) van het anker(3) heen- en weer beweegbaar is, waarbij tussen de zuiger (12) en de arm(9) een koppeling (13) aanwezig is, omvattende een bus (15), diescharnierend verbonden is met de arm (9), en waarbij de zuiger (12) isvoorzien van een boring (16), waarvan de richting in hoofdzaak loodrechtop de bewegingsrichting (18) van de zuiger is en waarin de bus (15)schuifbaar is, met het kenmerk, dat de scharnierende verbinding tussende arm (9) en de bus (15) wordt gevormd door een bolscharnier (21),omvattende een kogel (22), bevestigd aan een uiteinde van de arm (9),welke kogel (22) draaibaar in de bus (15) is gelagerd.