-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hubkolbenverdichter,
und speziell auf eine zuverlässigkeitsverbessernde
Konstruktion für
einen Hubkolbenverdichter, der in der Lage ist, das Vibrationsgeräusch, das
während
des Betriebs auftritt, zu minimieren, eine Menge von Kompressionsgas
akkurat einzustellen, einen Luftspalt zu messen, um einen Luftspalt
eines Hubkolbenmotors in dem Hubkolbenverdichter gleichförmig zu
machen, und die Verbindung zwischen einem inneren Stator, der mit
einem Kolben zur Komprimierung von Gas verbunden ist und mit dem
Kolben eine lineare Hin- und Herbewegung ausführt, und einem Magneten, der
fest mit dem inneren Stator verbunden ist, zu festigen.
-
Hintergrund der Technik
-
Im
Allgemeinen dient ein Hubkolbenverdichter der Komprimierung von
Flüssigkeiten,
wie etwa Luft oder Kühlgas
etc. Ein Verdichter enthält
ein Motorteil, das in einem abgedichteten Behälter installiert ist und eine
Antriebskraft erzeugt, sowie eine Komprimierungseinheit, um Kühlgas anzusaugen und
zu komprimieren, indem sie die Antriebskraft dafür von dem Motor erhält.
-
Die
Verdichter werden entsprechend dem Gaskomprimierungsmechanismus
des Motorteils und des Komprimierungsteils in Rotationsverdichter, Hubkolbenverdichter
und Rollverdichter etc. unterteilt.
-
Wie
in 1 bildlich dargestellt ist, wird in dem Rotationsverdichter,
entsprechend der Rotation eines Rotors 2 eines Motorteils
M, das in einem abgedichteten Behälter 1 installiert
ist, eine rotierende Welle 3, die in den Rotor 2 eingesetzt
ist, gedreht. Durch die Rotation der rotierenden Welle 3 berührt ein
rollender Kolben 5, der in einen exzentrischen Bereich 3a der
rotierenden Welle eingesteckt ist und in einem Komprimierungsraum
P eines Zylinders 4 ausgerichtet ist, den inneren Umfang
des Komprimierungsraumes P des Zylinders 4. In diesem Berührungszustand,
in dem ein Schieber (nicht gezeigt) in eine bestimmte Seite des
Zylinders 4 eingeschoben ist, um eine Region mit hohem
Druck und eine Region mir geringem Druck abzuteilen, komprimiert
der rollende Kolben 5 das Kühlgas, das in eine Ansaugöffnung 4a des
Zylinders 4 gesaugt wird, und gibt das Gas durch einen
Abgabeflussweg ab, während
er in dem Komprimierungsraum P des Zylinders 4 gedreht wird,
und der Vorgang wiederholt durchgeführt wird.
-
Wie
in 2 bildlich dargestellt ist, wird in dem Hubkolbenverdichter
eine Kurbelwelle 13, die in einen Rotor 12 eingesetzt
ist, entsprechend einer Rotation des Rotors 12 eines Motorteils
M, das in einem abgedichteten Behälter 11 installiert
ist, gedreht. Durch die Rotation der Kurbelwelle 13 komprimiert ein
Kolben 14, der mit einem exzentrischen Bereich 13a der
Kurbelwelle 13 verbunden ist, Kühlgas, das durch einen Ventilzusammenbau 16,
der mit dem Zylinder 15 verbunden ist, eingesogen wird,
und gibt das Gas durch den Ventilzusammenbau 16 ab, während er
eine lineare Hin- und Herbewegung innerhalb eines Komprimierungsraums
P eines Zylinders 15 durchführt, und der Vorgang wird wiederholt
durchgeführt.
-
Und
wie in 3 bildlich dargestellt ist, wird in dem Rollverdichter
eine rotierende Welle 23, die einen exzentrischen Bereich 23a hat,
der in einen Rotor 22 eingesetzt ist, entsprechend der
Drehung des Rotors 22 eines Motorteils M, das in einem
abgedichteten Behälter 21 installiert
ist, gedreht. Weil ein kreisender Zahnkranz 24, der mit
dem exzentrischen Bereich 23a der rotierenden Welle 23 verbunden
ist, eine kreisende Bewegung ausführt, während er mit einem feststehenden
Zahnkranz 25 ineinander greift, wird das Volumen von vielen
Komprimierungstaschen, die von evolvent gebogenen Umhüllungen 24a, 25a,
die jeweils an dem kreisenden Zahlenkranz 24 und dem feststehenden
Zahlenkranz 25 ausgebildet sind, entsprechend der Drehung
der rotierenden Welle 23 verringert, und dem entsprechend
wird Kühlgas
im Betrieb eingesogen, komprimiert und abgegeben. Der Vorgang wird
wiederholt durchgeführt.
-
Hierin
werden im Nachfolgenden der Rotationsverdichter, der Hubkolbenverdichter
und der Rollverdichter, die durch verschiedene Komprimierungsmechanismen
betrieben werden, auf ihre Struktur und Aspekte ihrer Zuverlässigkeit
hin beschrieben.
-
Als
erstes enthält
der Rotationsverdichter hinsichtlich des strukturellen Aspekts die
Rotationswelle 3, die über
den exzentrischen Bereich 3a verfügt, den rollenden Kolben 5,
der in den exzentrischen Bereich 3a eingesetzt ist, und
viele Gegengewichte, die mit dem Rotor 2 verbunden sind,
um so das Rotationsgleichgewicht des exzentrischen Bereichs 3a aufrecht
erhalten zu können.
Weil der Rotationsverdichter viele Konstruktionsteile hat, ist seine Struktur
kompliziert.
-
In
Hinsicht auf den Aspekt der Zuverlässigkeit des Rotationsverdichters
entsteht zusätzlich dazu
bei der Rotation eine Menge Vibrationsgeräusch, weil der exzentrische
Bereich 3a, der an der rotierenden Welle 3 ausgebildet
ist, und der rollende Kolben 5 exzentrisch gedreht werden.
-
Und
hinsichtlich des strukturellen Aspekts des Hubkolbenverdichters
enthält
der Hubkolbenverdichter die Kurbelwelle 13, die über einen
exzentrischen Bereich 13a verfügt, den Kolben 14,
der mit der Kurbelwelle 13 verbunden ist, und ein Gegengewicht 13b,
um das Rotationsgleichgewicht des exzentrischen Bereichs 13a aufrecht
zu erhalten. Weil der Hubkolbenverdichter viele Konstruktionsteile
hat, ist seine Struktur kompliziert.
-
In
Hinsicht auf den Aspekt der Zuverlässigkeit des Hubkolbenverdichters
entsteht zusätzlich dazu
Vibrationsgeräusch,
weil der exzentrische Bereich 13a, der an der Kurbelwelle 13 ausgebildet
ist, exzentrisch gedreht wird, und zusätzlich wird der Ventilzusammenbau 16 für das Ansaugen
und die Abgabe betrieben, wodurch eine Menge Ansaug/Abgabegeräusche auftreten.
-
Und
hinsichtlich des strukturellen Aspekts des Rollverdichters enthält der Rollverdichter
die rotierende Welle 23, die über den exzentrischen Bereich 23a verfügt, den
kreisenden Zahnkranz 24 und den feststehenden Zahnkranz 25,
welche über
die evolvent gebogenen Umhüllungen
verfügen,
und ein Gegengewicht, um das Rotationsgleichgewicht des exzentrischen
Bereichs 23a aufrecht zu erhalten. Weil er viele Konstruktionsteile
hat, ist seine Struktur sehr kompliziert. Zusätzlich dazu, ist es sehr schwierig,
den kreisenden Zahnkranz 24 und den feststehenden Zahnkranz 25 herzustellen.
-
In
Hinsicht auf den Aspekt der Zuverlässigkeit des Rollverdichters
entstehen zusätzlich
dazu durch die kreisende Bewegung des kreisenden Zahnkranzes 24 und
die exzentrische Bewegung des exzentrischen Bereichs 23a,
der an der rotierenden Welle ausgebildet ist, Vibrationsgerausch.
-
Wie
oben beschrieben worden ist, komprimiert in dem Rotationsverdichter,
dem Hubkolbenverdichter und dem Rollverdichter der Komprimierungsteil
Gas, indem er die Rotationskraft vom Motorteil erhält, und
wenn ein Verdichter in einen Kühlkreislauf
eingebaut wird, muss die Anzahl der Umdrehungen des Motorteils reduziert
werden, oder die Rotation des Motorteils muss angehalten werden,
um die Menge des Kompressionsgases einzustellen, und folglich ist
es schwierig, die Menge des Kompressionsgases akkurat einzustellen.
-
Dadurch
dass jeweils die exzentrischen Bereiche 3a, 13a bzw. 23a an
der rotierenden Welle ausgebildet werden, welche dadurch gedreht
wird, dass sie Rotationsenergie von dem Motorteil erhält, werden
zusätzlich
noch die Gegengewichte 6, 13b, 26 benötigt, was
zusätzlich
eine Menge Antriebskraft verbraucht, Vibrationsgeräusche treten
beim Betrieb auf, und folglich wird die Zuverlässigkeit des Verdichters verringert.
Zusätzlich
dazu, wird auf Grund der komplizierten Struktur die Produktivität beim Zusammenbau
verringert.
-
US-A-5 704 771 offenbart
einen Hubkolbenverdichter der Folgendes umfasst: einen Behälter, der
ein Saugrohr hat, in welches Gas eingesogen wird, einen Hubkolbenmotor,
der einen äußeren Stator
hat, der in dem Behälter
untergebracht ist, und einen inneren Stator, der so in den äußeren Stator
eingesetzt ist, dass er beweglich ist; einen vorderen Rahmen, der
eine Zylindereinheit hat, an welcher eine Durchlassöffnung ausgebildet
ist, und der so verbunden ist, dass er den äußeren Stator des Hubkolbenmotors
hält; einen
Kolben, der in die Durchlassöffnung
der Zylindereinheit des vorderen Rahmens eingesetzt ist, verbunden
mit dem inneren Stator des Hubkolbenmotors, der eine Lineare, hin-
und herbewegende Antriebskraft des Hubkolbenmotors erhält und eine
lineare Hin- und
Herbewegung mit dem inneren Stator durchführt; eine hintere Rahmeneinheit, um
den Kolben abzudecken, und um den Hubkolbenmotor fest zu halten;
eine Resonanzfedereinheit, um die Bewegung des Kolbens und des inneren
Stators elastisch zu unterstützen;
und eine Ventileinheit, um Gas entsprechend der linearen Hin- und
Herbewegung des Kolbens einzusaugen und abzugeben.
-
Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Hubkolbenverdichter
bereitzustellen.
-
Das
oben genannte Ziel kann von einem Hubkolbenverdichter mit den Eigenschaften
gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 erreicht werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
-
Technischer Hauptpunkt der
vorliegenden Erfindung
-
Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es ein Zweck der vorliegenden
Erfindung, einen Hubkolbenverdichter bereitzustellen, der in der Lage
ist Vibrationsgeräusche
im Betrieb zu minimieren, eine Menge von Kompressionsgas akkurat
einzustellen und eine Komprimierungsleistung zu verbessern.
-
Zusätzlich dazu,
ist es ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung, einen Hubkolbenverdichter bereitzustellen,
der in der Lage ist, den Zusammenbau der Konstruktionsteile zu vereinfachen
und Irrtümer
beim Zusammenbau zu minimieren.
-
Es
ist jedoch noch ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung, einen
Hubkolbenverdichter bereitzustellen, der in der Lage ist, einen
Luftspalt eines Hubkolbenmotors zu messen, um einen Luftspalt des
Hubkolbenmotors in einem Zusammenbauprozess gleichförmig zu
machen.
-
Und
es ist noch ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung, einen
Hubkolbenverdichter bereitzustellen, der in der Lage ist, einen
Hubkolbenmotor zu konstruieren, der eine lineare, hin- und herbewegende
Antriebskraft erzeugt, und einen inneren Stator, der mit dem Kolben
verbunden ist, um so eine lineare Hin- und Herbewegung entlang des
Kolbens durchzuführen,
fest mit einem Magneten, der an dem inneren Stator befestigt ist,
zu verbinden.
-
Um
die oben genannten Zwecke zu erreichen, enthält ein Hubkolbenverdichter
mit einer zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Behälter,
der ein Saugrohr hat, in welches Gas eingesogen wird; einen äußeren Stator,
der in dem Behälter
untergebracht ist, und einen inneren Stator, der so in den äußeren Stator
eingesetzt ist, dass er beweglich ist; einen Hubkolbenmotor, der
einen Magneten hat, welcher fest mit dem inneren Stator verbunden
ist, um so zwischen dem inneren Stator und dem äußeren Stator platziert zu sein;
einen vorderen Rahmen, der eine Zylindereinheit hat, an welcher
eine Durchlassöffnung
ausgebildet ist, und der so verbunden ist, dass er den äußeren Stator
des Hubkolbenmotors hält;
einen Kolben, der in die Durchlassöffnung der Zylindereinheit
des vorderen Rahmens eingesetzt ist, verbunden mit dem inneren Stator
des Hubkolbenmotors, der eine lineare, hin- und herbewegende Antriebskraft
des Hubkolbenmotors erhält
und eine lineare Hin- und Herbewegung mit dem inneren Stator und
dem Magneten durchführt;
eine hintere Rahmeneinheit, um den Kolben abzudecken, und um den Hubkolbenmotor
fest zu halten; eine Resonanzfedereinheit, um die Bewegung des Kolbens,
des inneren Stators und des Magneten elastisch zu unterstützen; und
eine Ventileinheit, um Gas entsprechend der linearen Hin- und Herbewegung
des Kolbens einzusaugen und abzugeben.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die
begleitenden Zeichnungen, die beigefügt sind, um ein weiteres Verständnis der
Erfindung bereitzustellen und in diese Spezifikation eingebunden sind
und einen Teil von ihr bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erklärung der Prinzipien
der Erfindung.
-
In
den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
-
1 ist
die Ansicht eines Schnitts, der den konventionellen Rotationsverdichter
darstellt;
-
2 ist
die Ansicht eines Schnitts, der den konventionellen Hubkolbenverdichter
darstellt;
-
3 ist
die Ansicht eines Schnitts, der den konventionellen Rollverdichter
darstellt;
-
4 ist
die Ansicht eines Schnitts, der eine Ausführungsform einer zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion eines Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt;
-
5 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Schnitts, der ein Motorteil des Verdichters aus 4 darstellt;
-
6 ist
die Ansicht eines Schnitts, der eine modifizierte Kombination eines
Kolbens und eines inneren Stators des Hubkolbenverdichters gemäß der Ausführungs der
vorliegenden Erfindung darstellt;
-
7 ist
die Ansicht eines Schnitts, der eine andere Ausführungsform einer zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion eines Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt;
-
8 ist
die Ansicht eines in Teile zerlegten Schnitts, der eine andere Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
9 ist
die Ansicht eines Schnitts, der noch eine andere Ausführungsform
einer zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion eines Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt;
-
10 ist
die Ansicht eines Schnitts, der ein abweichendes Beispiel von noch
einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden Konstruktion
des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
11 ist
die Ansicht eines Schnitts, der ein abweichendes Beispiel von noch
einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden Konstruktion
des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
12 ist
die Ansicht eines Schnitts, der ein abweichendes Beispiel von noch
einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden Konstruktion
des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
13 ist
die Ansicht eines Schnitts, der ein abweichendes Beispiel von noch
einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden Konstruktion
des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
14 ist
die Ansicht eines Schnitts, der ein abweichendes Beispiel von noch
einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden Konstruktion
des Hubkolbenverdichters gemäß der vorlegenden
Erfindung darstellt;
-
15 ist
die Ansicht eines Schnitts, der ein abweichendes Beispiel von noch
einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden Konstruktion
des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
16 ist
die Ansicht eines Schnitts, der ein abweichendes Beispiel von noch
einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden Konstruktion
des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
17 ist
die Ansicht eines Schnitts, der einen Betriebszustand eines Hubkolbenverdichters, der
eine zuverlässigkeitsverbessernde
Konstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung hat, darstellt.
-
Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
-
Hierin
werden im Nachfolgenden die bevorzugten Ausführungsformen einer zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion eines Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung
im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
-
Als
erstes 4, sie ist die Ansicht eines Schnitts, der eine
Ausführungsform
einer zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion eines Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 4 bildlich dargestellt wird, ist in dem Hubkolbenverdichter
ein Saugrohr 10, in welches Gas eingesogen wird, mit einer
bestimmten Seite des Behälters 100 verbunden,
und die untere Oberfläche
des Behälters 100 ist
mit Öl
gefüllt.
-
Und
ein vorderer Rahmen 200, der eine besondere Form hat, ist
in dem Behälter 100 ausgerichtet,
ein Hubkolbenmotor 300 zur Erzeugung einer linearen, hin-
und herbewegenden Antriebskraft ist fest mit dem vorderen Rahmen 200 verbunden,
und eine besonders geformte, hintere Rahmeneinheit 500 ist
mit der anderen Seite des Hubkolbenmotors 300 verbunden,
um ihn zu halten.
-
In
dem vorderen Rahmen 200 ist ein Plattenbereich 230,
der eine bestimmte Fläche
hat, von einer Seite einer Zylindereinheit 220, die eine
Durchlassöffnung 210 hat,
ausgehend verlängert
ausgebildet, und von dem Plattenbereich 230 geht ein Stützbereich 240 gebogen
verlängert
aus.
-
Ein
Hubkolbenmotor 300 enthält
einen äußeren Stator 310,
der aus einem zylindrischen, geschichteten Korpus und einer gewickelten
Spule 340, die mit dem geschichteten Korpus verbunden ist,
besteht; einen zylindrischen, inneren Stator 320, der in Längsrichtung
in den äußeren Stator 320 eingesetzt ist,
um so eine lineare Hin- und Herbewegung durchzuführen; und einen Magneten 330,
der fest mit dem inneren Stator 320 verbunden ist, so dass
er zwischen dem äußeren Stator 310 und
dem inneren Stator 320 platziert ist.
-
Detaillierter
ausgedrückt,
sind der innere Stator 320 und der Magnet 330 fest
miteinander wie ein Körper
verbunden. Wie in 5 bildlich dargestellt wird,
ist eine Längsseite
des inneren Stators 320 länger als diejenige des äußeren Stators 140.
Mit anderen Worten ausgedrückt,
sind die beiden Enden des inneren Stators 320 stärker verlängert, als
die beiden Enden des äußeren Stators 310.
Weil dies so ist, wird ein glatter Durchflussweg zwischen dem inneren
Stator 320, mit welchem der Magnet 330 fest verbunden
ist, und dem äußeren Stator 310 eingefügt, und
dem entsprechend kann die Betriebszuverlässigkeit des Hubkolbenverdichters
verbessert werden.
-
Im
Hubkolbenmotor 300 ist der äußere Stator 310 fest
mit dem Stützbereich 240 des
vorderen Rahmens 200 verbunden.
-
Und
in die Durchlassöffnung 210 der
Zylindereinheit 220 des vorderen Rahmens 200 ist
der besonders geformte Kolben 400 eingesetzt und mit dem inneren
Stator 320 des Hubkolbenmotors 300 verbunden.
-
Der
zylindrisch geformte Kolben 400 enthält einen Kolbenkorpusbereich 410,
der einen inneren Weg für
den Gasstrom F hat, sowie einen ringförmigen Flanschbereich 420, der
sich gebogen von dem Ende des Kolbenkorpusbereichs 410 aus
erstreckt. Der Kolbenkorpusbereich 410 ist in die Zylindereinheit-Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200 eingesetzt, und der Flanschbereich 420 ist
fest mit dem inneren Stator 320 verbunden.
-
Ein
Komprimierungsraum P wird von der Zylindereinheit-Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200 und dem Kolben 400 gebildet.
-
Die
hintere Rahmeneinheit 500 hat eine Deckelform und ist fest
mit dem äußeren Stator 310 des Hubkolbenmotors 300 verbunden,
um so den Kolben 400, den inneren Stator 320 und
den Magneten 330 abzudecken.
-
Und
es ist eine Resonanzfedereinheit 600 enthalten, um die
Bewegung des Kolbens 400, des inneren Stators 320 und
des Magneten 330 elastisch zu unterstützen.
-
Die
Resonanzfedereinheit 600 enthält einen besonders geformten
ersten Federhalter 610, der fest mit dem inneren Stator 320 und
dem Kolben 400 verbunden ist, so dass er an der Seite des
vorderen Rahmens liegt; einen zweiten Federhalter 620,
der fest mit der anderen Seite des inneren Stators 320 verbunden
ist, so dass er an der Seite der hinteren Rahmeneinheit platziert
ist; eine erste Feder 630, die zwischen dem ersten Federhalter 610 und
dem vorderen Rahmen 200 platziert ist; und eine zweite
Feder 640, die zwischen dem zweiten Federhalter 610 und
der hinteren Rahmeneinheit 500 platziert ist.
-
Die
ersten und zweiten Federn 610, 620 werden bevorzugt
als Federspulen ausgebildet.
-
Und
es ist eine Ventileinheit 700 enthalten, um Gas entsprechend
der linearen Hin- und
Herbewegung des Kolbens 400 einzusaugen und abzugeben.
-
Die
Ventileinheit 700 enthält
ein Saugventil 710, das fest mit dem Ende des Kolbens 400 verbunden
ist und den Weg für
den Gasstrom F des Kolbens 400 öffnet/schließt; eine
Austrittsdeckung 720 zur Abdeckung der Zylindereinheit-Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200; ein Abgabeventil 730, das
innerhalb der Austrittsabdeckung 720 platziert ist und
die Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200 öffnet/schließt; und
eine Ventilfeder 740, die innerhalb der Austrittsabdeckung 720 platziert
ist und das Abgabeventil 730 elastisch unterstützt.
-
Ein
Abgaberohr 20 zur Abgabe von Gas ist mit einer Seite des
Abgabeventils 730 verbunden.
-
Und
am unteren Bereich des vorderen Rahmens 200 ist ein Ölzufuhrmittel 800 eingerichtet,
und das aufgesogenes Öl
wird von dem Ölzufuhrmittel 800 zu
jedem Bereich, an dem Reibung auftritt, geleitet.
-
In
der Zwischenzeit, in einer modifizierten Kombination eines Kolbens
und eines inneren Stators des Hubkolbenverdichters gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 6 gezeigt
ist, enthält
der Kolben 400 einen Kolbenkorpusbereich 410,
der eine bestimmte Länge
hat, und der in dem Komprimierungsraum P ausgerichtet ist; einen
Flanschbereich 420, der am Ende des Kolbenkorpusbereichs 410 eine
bestimmte Fläche
hat und gebogen geformt ist; und einen festen Führungsbereich 430,
der verlängert
an der Oberfläche
des Flanschbereichs 420, mit einem bestimmten äußeren Durchmesser
und einer Längsausdehnung
in axialer Richtung, ausgebildet ist.
-
Und
der innere Stator 320 enthält einen zylindrischen Korpus 321;
einen ersten verbindenden Bereich 322, der innerhalb des
zylindrischen Korpus 321 ausgebildet ist, so dass er einen
inneren Durchmesser hat, welcher dem äußeren Durchmesser des Flanschbereichs 422 des
Kolbens 400 entspricht; und einen zweiten verbindenden
Bereich 323, der angrenzend an den ersten verbindenden
Bereich 322 liegt und so geformt ist, dass er von dem zylindrischen
Körper 321 durchbohrt
ist, so dass er einen inneren Durchmesser hat, der dem äußeren Durchmesser
des festen Führungsbereichs 430 des
Kolbens 400 entspricht.
-
Und
der erste verbindende Bereich 322 des inneren Stators 320 ist
fest in den Flanschbereich 420 des Kolbens 400 eingesetzt,
und der zweite verbindende Bereich 323 ist fest mit dem
festen Führungsbereich 430 des
Kolbens 400 verbunden.
-
Und
eine Seite des ersten Federhalters 610 und eine Seite des
zweiten Federhalters 620 sind in den ersten verbindenden
Bereich 322 des inneren Stators 320 eingesetzt.
-
In
der Zwischenzeit, wie in 4 bildlich dargestellt wird,
ist in der Konstruktion des Hubkolbenmotors zur Erzeugung der linearen,
hin- und herbewegenden Antriebskraft ein Luftspalt G einer der Faktoren,
von denen die Effizienz des Motors bestimmt wird.
-
Detaillierter
ausgedrückt,
wenn der Luftspalt G groß ist,
wird die Effizienz des Motors auf Grund des Durchflussverlustes
vermindert, wenn der Luftspalt G klein ist, wird die Effizient des
Motors verbessert. Wenn jedoch der Luftspalt G klein ist, wird der
Zusammenbauprozess kompliziert, und es kann auf Grund von Kontakt
mit anderen Konstruktionsteilen zur Beschädigung von Konstruktionsteilen
kommen,.
-
Detaillierter
ausgedrückt,
dann wenn der Luftspalt G des Hubkolbenmotors minimiert wird, und die
gesamten Konstruktionsteile in diesem Stadium zusammengebaut werden,
kann mit der oben geschilderten Struktur des Hubkolbenverdichters,
auf Grund von Fabrikationsfehlern und Zusammenbaufehlern bei den
Konstruktionsteilen der Luftspalt G des Hubkolbenmotors nicht gleichförmig gehalten werden,
es können gegenseitige
Behinderungen zwischen Konstruktionsteile auftreten und folglich
kann die Zuverlässigkeit
des Hubkolbenverdichters vermindert sein.
-
Folglich
wird eine Abhilfe für
die oben geschilderten Probleme präsentiert.
-
7 ist
die Ansicht eines Schnitts, der eine andere Ausführungsform einer zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion eines Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt. Wie in 7 bildlich dargestellt wird,
ist in dem Hubkolbenverdichter ein Saugrohr 10, in welches
Gas eingesogen wird, mit einer Seite eines besonders geformten Behälters 100 verbunden.
-
Und
ein vorderer Rahmen 200, der eine besondere Form hat, ist
in dem Behälter 100 installiert, ein
Hubkolbenmotor 300 zur Erzeugung einer linearen, hin- und
herbewegenden Antriebskraft ist fest mit dem vorderen Rahmen 200 verbunden,
und eine besonders geformte, hintere Rahmeneinheit 500 ist
mit der anderen Seite des Hubkolbenmotors 300 verbunden,
um diesen zu halten.
-
In
dem vorderen Rahmen 200 ist ein Plattenbereich 230,
der eine bestimmte Fläche
hat, von einer Seite der Zylindereinheit 220, die eine
Durchlassöffnung 210 hat,
ausgehend verlängert
ausgebildet, ein Stützbereich 240 geht
gebogen verlängert
von dem Plattenbereich 230 aus, und viele Messöffnungen 250,
die am Plattenbereich 240 ausgebildet sind, befinden sich
auf dem selben Kreis.
-
Zwischen
der Durchlassöffnung 210 der
Zylindereinheit 220 des vorderen Rahmens 200 und dem
Kolben 400 ist ein Komprimierungsraum P ausgebildet.
-
Ein
Hubkolbenmotor 300 enthält
einen äußeren Stator 310,
der aus einem zylindrischen, geschichteten Korpus und einer gewickelten
Spule 340, die mit dem geschichteten Korpus verbunden ist,
besteht; einen zylindrischen, inneren Stator 320, der in Längsrichtung
in den äußeren Stator 320 eingesetzt ist,
um so eine lineare Hin- und Herbewegung durchzuführen; und einen Magneten 330,
der fest mit dem inneren Stator 320 verbunden ist, so dass
er zwischen dem äußeren Stator 310 und
dem inneren Stator 320 platziert ist.
-
Der äußere Stator 310 ist
ein geschichteter Korpus 312, in dem viele besonders geformte,
dünne Platten
geschichtet sind, er hat eine innere Durchlassöffnung 311, und die
gewickelte Spule 340 ist mit einer Öffnungsvertiefung 313 verbunden,
welche am inneren Umfang der Durchlassöffnung 311 ausgebildet
ist.
-
Der
innere Stator 320 ist ein geschichteter Korpus, in dem
viele dünne
Platten radial, in zylindrischer Form geschichtet sind, und der
Magnet 330 ist fest mit dem äußeren Umfang des inneren Stators 320 verbunden
ist, so dass er zwischen dem äußeren Stator 310 und
dem inneren Stator 320 platziert ist.
-
Ein
Zwischenraum zwischen der äußeren Oberfläche des
Magneten 330 und dem inneren Umfang des äußeren Stators 310 wird
Luftspalt G genannt.
-
Eine
Längsseite
des inneren Stators 320 ist länger als diejenige des äußeren Stators 140,
und der äußere Stator 310 ist
fest mit dem Stützbereich 240 des
vorderen Rahmens 200 verbunden.
-
Die
hintere Rahmeneinheit 500 hat eine Deckelform und ist fest
mit dem äußeren Stator 310 des Hubkolbenmotors 300 verbunden,
um so den Kolben 400, den inneren Stator 320 und
den Magneten 330 abzudecken.
-
Und
es ist eine Resonanzfedereinheit 600 enthalten, um die
Bewegung des Kolbens 400, des inneren Stators 320 und
des Magneten 330 elastisch zu unterstützen.
-
Die
Resonanzfedereinheit 600 enthält einen besonders geformten
ersten Federhalter 610, der fest mit dem inneren Stator 320 und
dem Kolben 400 verbunden ist, so dass er an der Seite des
vorderen Rahmens liegt; ein zweiter Federhalter 620 ist
fest mit der anderen Seite des inneren Stators 320 verbunden,
so dass er an der Seite der hinteren Rahmeneinheit platziert ist;
eine erste Feder 630, die zwischen dem ersten Federhalter 610 und
dem vorderen Rahmen 200 platziert ist; und eine zweite
Feder 640, die zwischen dem zweiten Federhalter 610 und
der hinteren Rahmeneinheit 500 platziert ist.
-
Und
es ist eine Ventileinheit 700 enthalten, um Gas entsprechend
der linearen Hin- und
Herbewegung des Kolbens 400 einzusaugen und abzugeben.
-
Die
Ventileinheit 700 enthält
ein Saugventil 710, das fest mit dem Ende des Kolbens 400 verbunden
ist und den Weg für
den Gasstrom F des Kolbens 400 öffnet/schließt; und
eine Austrittsdeckung 720 zur Abdeckung der Zylindereinheit-Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200, die durch viele Befestigungsschrauben 750 fest
mit dem vorderen Rahmen 200 verbunden ist.
-
Die
Austrittsabdeckung 720 enthält einen Abdeckungsbereich 721,
der Deckelform hat und einen verlängerten Bereich 722,
der sich gebogen verlängert
vom Ende des Abdeckungsbereichs 721 aus erstreckt. Wenn
in der Austrittsabdeckung 720 der Abdeckungsbereich 721 die
Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200 bedeckt und der verlängerte Bereich 722 den
Plattenbereich 230 des vorderen Rahmens 200 berührt, werden
die vielen Befestigungsschrauben 750 durch den verlängerten
Bereich 722 hindurch gesteckt, und dem entsprechend wird die
Austrittsabdeckung 720 fest mit dem vorderen Rahmen 200 verbunden.
-
Hierin
verschließt
der verlängerte
Bereich 722 der Austrittsabdeckung 720 die Messöffnung 250,
die am Plattenbereich 230 des vorderen Rahmens 200 ausgebildet
ist, und vorzugsweise ist eine Seite der ersten Feder 630 in
der Messöffnung 250 des
Plattenbereichs 230 des vorderen Rahmens ausgerichtet und
wird von dem verlängerten
Bereich 722 der Austrittsabdeckung 720 gestützt.
-
Und
ein Abgabeventil 730 zum Öffnen/Schließen der
Durchlassöffnung 210 und
eine Ventilfeder 740 zur elastischen Unterstützung des Abgabeventils 730 sind
in den Abdeckungsbereich 721 der Austrittsabdeckung 720 eingesetzt.
-
In
der Zwischenzeit werden das Befestigen des inneren Stators 310,
die Konstruktion des Hubkolbenmotors 300 und das Durchführen der
Hin- und Herbewegung zusammen mit dem Kolben 400, der mit
ihm verbunden ist und mit dem Magneten 330, der fest mit
dem inneren Stator 320 verbunden ist, detailliert beschrieben.
-
Als
erstes hat der innere Stator 320 eine zylindrische Form,
so dass er mit einem gewissen Abstand in den äußeren Stator 310 eingesetzt
werden kann, ist der Magnet 330 so geformt, dass er eine
bestimmte Dicke und Fläche
hat, und wird der Magnet 330 mit einem Klebemittel an den äußeren Umfang des
inneren Stators 320 angeklebt.
-
Weil
der Magnet 330 mit einem Klebemittel an den äußeren Umfang
des inneren Stators 320 angeklebt ist, kann der Magnet 330 jedoch
in der oben beschriebenen Struktur von dem inneren Stator 320 getrennt
werden, wenn der innere Stator 320 und der Magnet 330 die
lineare Hin- und Herbewegung zusammen mit dem Kolben 400 in
axialer Richtung durchführen,
wobei sie von der Federeinheit 600 elastisch unterstützt werden,
und auf Grund der Betriebsvibration oder von Langzeitbetrieb Schäden verursachen,
und folglich kann die Zuverlässigkeit des
Hubkolbenverdichters vermindert sein.
-
Hierin
wird im Folgenden eine Lösung
für das Problem
präsentiert.
-
9 ist
die Ansicht eines Schnitts, der noch eine andere Ausführungsform
einer zuverlässigkeitsverbessernder
Konstruktion eines Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt. Wie in 9 bildlich dargestellt ist,
enthält
der Hubkolbenverdichter einen Behälter 100, der ein
Saugrohr 10 hat, einen vorderen Rahmen 200, der
eine Zylindereinheit 220 hat, an welcher eine Durchlassöffnung 210 ausgebildet
ist und welcher innerhalb des Behälters 100 ausgerichtet
liegt; einen Hubkolbenmotor 300, in welchen ein innerer
Stator 350 so eingesetzt ist, dass er innerhalb eines äußeren Stators,
der fest mit einer Seite des vorderen Rahmens 200 verbunden
ist, in axialer Richtung beweglich ist, und einen Magneten 360,
der mit dem inneren Stator 350 so verbunden ist, dass er
zwischen dem inneren Stator 350 und dem äußeren Stator 310 platziert
ist; einen Kolben 400, der in die Durchlassöffnung 210 der
Zylindereinheit 200 des vorderen Rahmens 200 eingesetzt
ist, welcher mit dem inneren Stator 350 des Hubkolbenmotors 300 verbunden
ist und mit dem inneren Stator 350 und dem Magneten 360 eine
lineare Hin- und
Herbewegung ausführt,
indem er eine lineare, hin- und herbewegende Antriebskraft von dem Hubkolbenmotor 300 erhält; eine
hintere Rahmeneinheit 500, um den Kolben 400 zu
konvertieren und den äußeren Stator 310 des
Hubkolbenmotors fest zu halten; eine Resonanzfedereinheit 600,
um die Bewegung des Kolbens 400, des inneren Stators 310 und
des Magneten 360 elastisch zu unterstützen; und eine Ventileinheit 700,
um Gas entsprechend der linearen Hin- und Herbewegung des Kolbens 400 einzusaugen
und abzugeben.
-
Der äußere Stator 310 des
Hubkolbenmotors 300 enthält einen zylindrischen Korpus 311,
der eine bestimmte Länge
und eine Durchlassöffnung 310 hat,
die innerhalb des zylindrischen Korpus ausgebildet ist, eine Öffnungsvertiefung 313,
die eine bestimmte Breite und Tiefe hat, ist am inneren Umfang der
Durchlassöffnung 312 des
zylindrischen Korpus 311 ausgebildet, und eine gewickelte
Spule 340 ist mit der Öffnungsvertiefung 313 verbunden.
-
Der
innere Stator 350 besteht aus einem zylindrischen Korpus,
dessen eine Seitenlänge
länger als
diejenige des äußeren Stators 310 ist,
er ist mit einem gewissen Zwischenraum in die Durchlassöffnung 312 des äußeren Stators 310 eingesetzt,
und der Kolben 400 ist mit dem zylindrischen Korpus 351 verbunden.
-
Detaillierter
ausgedrückt,
wird ein gewisser Zwischenraum zwischen dem inneren Umfang des zylindrischen
Korpus 311 des äußeren Stators 310 und
dem äußeren Umfang
des zylindrischen Korpus 351 des inneren Stators 350 aufrecht
erhalten.
-
Und
der Magnet 360 ist fest mit dem inneren Stator 350 verbunden,
so dass er zwischen dem äußeren Stator 310 und
dem inneren Stator 350 platziert ist.
-
Der
Magnet 360 besteht aus vielen Magneten, und diese sind
auf dem äußeren Umfang
des inneren Stators 350 in ringsumlaufender Richtung in regelmäßigen Abständen angeordnet.
-
Um
den Magneten 360 an dem inneren Stator 350 zu
befestigen, wird eine Installationsvertiefung 352, die
eine bestimmte Tiefe hat, im äußeren Umfang
des zylindrischen Korpus 351 des inneren Stators 350 geformt,
und der Magnet 360 wird fest in die Installationsvertiefung 352 des
inneren Stators 350 eingesetzt.
-
Der
Magnet 360 ist so geformt, dass er eine bestimmte Dicke
und Fläche
hat. Detaillierter ausgedrückt,
ist der Magnet 360 wie eine gebogene Platte geformt, die
einen Krümmungsradius
hat, welcher einem Krümmungsradius
des äußeren Umfangs
des inneren Stators 350 entspricht. Die Installationsvertiefung 352 des
inneren Stators hat eine Form und eine Tiefe, die der Form und der
Tiefe des Magneten 360 entsprechen. Der Magnet 360 kann
fest in die Installationsvertiefung 352 eingesetzt werden
oder mit einem Klebemittel an die Installationsvertiefung 352 geklebt
werden.
-
Und
wie in 10 bildlich dargestellt ist, kann
der Magnet 360 dann, wenn der Magnet 360 in die
Installationsvertiefung 352 eingesetzt ist, an dem inneren
Stator 350 durch das Aushärten von Kohlefaser C auf einem
Teil des äußeren Umfangs
des inneren Stators 350 inklusive des Magneten 360 befestigt werden.
-
Und
in einem modifizierten Beispiel der Installationsvertiefung 352 ist
die Installationsvertiefung 352 wie ein ringförmiges Band
auf dem äußeren Umfang
des inneren Staors 350 in ringsum laufender Richtung ausgebildet,
so dass sie eine Länge
und eine Tiefe hat, die dem Magneten 360 entspricht, und der
Magnet 360 ist in regelmäßigen Abständen fest in die Installationsvertiefung 352 eingesetzt.
-
In
einem anderen Beispiel von noch einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung,
das in 11 gezeigt ist, ist die Installationsvertiefung 352,
in welche der Magnet 360 fest eingesetzt ist, an dem äußeren Umfang
des zylindrischen Korpus 351 ausgebildet, und ein Vorsprung 353 ist
jeweils so am äußeren Umfang
des zylindrischen Korpus 351 ausgebildet, dass er eine
Länge und
einen Abstand hat, die dem Magneten 360 entsprechen.
-
Der
Vorsprung 353 steht vom äußeren Umfang des zylindrischen
Korpus 351 des inneren Stators 350 verlängert vor,
so dass er eine bestimmte Dicke und Höhe hat.
-
Der
Magnet 360 ist wie eine gebogene Platte geformt, deren
Krümmungsradius
einem Krümmungsradius
des äußeren Umfangs
des inneren Stators 350 entspricht, und ist fest in die
Installationsvertiefung 352, die von den Vorsprüngen 353 gebildet wird,
eingesetzt.
-
In
einem anderen Beispiel von noch einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung,
das in 12 gezeigt wird, berührt der
Magnet 360 den äußeren Umfang
des inneren Stators 350 so, dass er zwischen den äußeren Stator 310 und
den inneren Stator 350 platziert wird, und ein besonders
geformtes Magnetbefestigungselement 370 wird fest mit dem
inneren Stator 350 verbunden und befestigt den Magneten 360.
-
Der
Magnet 360 hat eine bestimmte Dicke und Fläche, und
er ist wie eine gebogene Platte geformt, welche einen Krümmungsradius
hat, der dem Krümmungsradius
des äußeren Umfangs
des inneren Stators 350 entspricht.
-
Und
das Magnetbefestigungselement 370 enthält einen horizontalen Kontaktbereich 371,
der den äußeren Umfang
des inneren Stators 350 berührt und mit ihm zusammengefügt ist;
und ein vertikaler Bereich 372 erstreckt sich gebogen von
dem horizontalen Kontaktbereich 371 aus so, dass er kürzer als
die Höhe
des Magneten 360 ist und die Seitenfläche des Magneten 360 hält. Das
Magnetbefestigungselement 370 ist jeweils in Längsrichtung
mit den beiden Seiten des Magneten 360 verbunden, um den
Magneten 360 zu halten.
-
Das
Magnetbefestigungselement 370, das eine Länge hat,
die einer Länge
des Magneten 360 in Längesausrichtung
entspricht, ist fest mit den beiden Seiten von jedem Magneten 360 verbunden,
oder das Magnetbefestigungselement 370 ist wie eine Kreisform
geformt, um die Magneten 360, die auf dem äußeren Umfang
des inneren Stators 350 in ringsumlaufender Richtung angeordnete
sind, fest zusammen zu verbinden.
-
In
einem anderen Beispiel von noch einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung,
das in 13 gezeigt wird, berührt der
Magnet 360 den äußeren Umfang
des inneren Stators so, dass er zwischen dem äußeren Stator 310 und
dem inneren Stator platziert ist, und ein besonders geformtes Magnetbefestigungselement 370 ist
fest mit dem inneren Stator 350 verbunden und befestigt
den Magneten 360.
-
Der
Magnet 360 hat eine bestimmte Dicke und Fläche, und
er ist wie eine gebogene Platte geformt, welche einen Krümmungsradius
hat, der dem Krümmungsradius
des äußeren Umfangs
des inneren Stators 350 entspricht.
-
Und
das Magnetbefestigungselement 370 enthält einen horizontalen Kontaktbereich 371,
der den äußeren Umfang
des inneren Stators 350 berührt und mit ihm zusammengefügt ist;
ein vertikaler Bereich 372 erstreckt sich gebogen von dem
horizontalen Kontaktbereich 371 so, dass es kürzer als
die Höhe
des Magneten 360 ist und die Seitenfläche des Magneten 360 hält; und
ein horizontaler Haltebereich 373 erstreckt sich gebogen
von dem vertikalen Bereich 372 aus und hält die obere
Oberfläche
des Magneten 360. Das Magnetbefestigungselement 370 ist jeweils
in Längsrichtung
mit den beiden Seiten des Magneten 360 verbunden, um den
Magneten 360 zu halten.
-
Das
Magnetbefestigungselement 370, das eine Länge hat,
die einer Länge
des Magneten 360 in Richtung der Längsachse entspricht, ist fest
mit den beiden Seiten von jedem Magneten 360 verbunden, oder
das Magnetbefestigungselement 370 ist kreisförmig geformt,
um die Magneten 360, die auf dem äußeren Umfang des inneren Stators 350 in
ringsumlaufender Richtung angeordnete sind, miteinander fest zu
verbinden.
-
In
einem anderen Beispiel von noch einer anderen Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung,
das in 14 gezeigt wird, ist eine gestufte
Vertiefung 361, die der Dicke des horizontalen Befestigungsbereichs 373 des Magnetbefestigungselements 370 entspricht,
auf der oberen Oberfläche
des Magneten 360, der so ausgerichtet ist, dass er den äußeren Umfang
des inneren Stators 350 berührt, ausgebildet, der horizontale
Befestigungsbereich 373 ist jeweils in die gestufte Vertiefung 361 des
Magneten 360 eingesetzt, und folglich ist der Magnet 360 fest
verbunden.
-
Hierin
sind die obere Oberfläche
des Magneten 360 und die obere Oberfläche des horizontalen Befestigungsbereichs 373 die
selbe Oberfläche.
-
In
einem anderen Beispiel von noch einer abweichenden Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung,
das in 15 gezeigt wird, sind die Längsrichtungen
beider Seiten des Magneten 360, die Kontakt mit dem äußeren Umfang
des inneren Stators 350 haben, so geformt, dass sie abgeschrägt sind.
-
Und
das Magnetbefestigungselement 370 enthält einen horizontalen Kontaktbereich 371,
der den äußeren Umfang
des inneren Stators 350 berührt und mit diesem zusammengefügt ist;
und einen abgeschrägten
Befestigungsbereich 374, der sich schräg von dem horizontalen Kontaktbereich 371 aus erstreckt,
so dass er einen Winkel einnimmt, der demjenigen einer seitlich
abgeschrägten
Oberfläche 362 des
Magneten 360 entspricht, um die abgeschrägte Oberfläche 362 des
Magneten 360 zu halten.
-
Das
Magnetbefestigungselement 379 ist jeweils so mit dem äußeren Umfang
des inneren Stators 350 verbunden, dass es an beiden Seiten
des Magneten 360 in Richtung der Längsachse platziert ist, um
den Magneten 360 zu befestigen.
-
Das
Magnetbefestigungselement 370 wird bevorzugt durch Schweißen auf
dem äußeren Umfang
des inneren Stators 350 befestigt.
-
In
einem anderen Beispiel von noch einer abweichenden Ausführungsform
der zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung,
das in 16 gezeigt wird, sind viele
Magneten 360 auf dem äußeren Umfang
des inneren Stators 351 in ringsumlaufender Richtung angeordnet.
-
Und
ein Magnetbefestigung 370, um damit nicht nur die Magneten 360 sondern
auch einen Teil des äußeren Umfangs
des inneren Stators 350 abzudecken, ist ausgebildet, um
die Magneten 360 zu befestigen.
-
Das
Magnetbefestigungselement 370 ist aus Kohlefaser C. Nachdem
ein Teil des äußeren Umfangs
des inneren Stators 250 inklusive der Magneten 360 mit
der Kohlefaser C überzogen
wurde, wird die Kohlefaser C ausgehärtet.
-
In
der Zwischenzeit wird es bevorzugt, den äußeren Stator 310 und
den inneren Stator 350 als geschichtete Körper herzustellen,
indem viele dünne Platten
radial geschichtet werden, um sie in eine zylindrische Form zu bringen.
-
Hierin
werden im Folgenden der Betrieb und die Vorteile der zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion des Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben werden.
-
Als
erstes, wenn dem Hubkolbenverdichter Energie zugeführt wird,
fließt
Strom um die gewickelte Spule 340 des Hubkolbenmotors 300,
zwischen dem äußeren Stator 310 und
dem inneren Stator 320 wird ein Fluss gebildet, und der
innere Stator 320 und die Magneten 330, 360 erzeugen
eine lineare, hin- und herbewegende Antriebskraft durch wechselseitigen
Betrieb zwischen dem Fluss des äußeren Stators 310 und
des inneren Stators 320 und dem Fluss der Magneten 330, 360.
-
Wie
in 17 bildlich dargestellt ist, wird die lineare,
hin- und herbewegende Antriebskraft des inneren Stators 320 und
der Magneten 330, 360 auf den Kolben 400 übertragen,
und der Kolben führt
die lineare Hin- und Herbewegung in der Zylindereinheit-Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200 mit dem inneren Stator 320 und
den Magneten 330, 360 aus. Entsprechend der linearen
Hin- und Herbewegung des Kolbens 400, fließt Kühlgas, das mit
dem Betrieb der Ventileinheit 700 in das Saugrohr 10 eingesogen
worden ist, durch den Weg für
den Gasstrom F des Kolbens 400, wird in den Komprimierungsraum
P gesogen, wird komprimiert, und das komprimierte, hoch erhitzte,
unter hohem Druck stehende Gas wird durch die Austrittsabdeckung 720 und
das Abgaberohr 20 abgegeben. Der Vorgang wird wiederholt
durchgeführt.
-
In
der Zwischenzeit, wird von der Resonanzfedereinheit 600 in
der linearen Hin- und
Herbewegung des Kolbens 400 mit dem inneren Stator 320 und
den Magneten 320, 360 des Hubkobenmotors 300 die
lineare, hin- und herbewegende Antriebskraft des Hubkolbenmotors 300 als
elastische Energie gespeichert und abgegeben, und sie erzeugt eine
Resonanzbewegung.
-
Genauer
ausgedrückt,
wenn der Kolben 400 zu einem unteren Todpunkt bewegt wird,
wird die erste Feder 630 gespannt, gleichzeitig wird die
zweite Feder 640 zusammengedrückt. Wenn der Kolben 400 zu
einem oberen Todpunkt bewegt wird, wird die erste Feder 630 zusammengedrückt, gleichzeitig wird
die zweite Feder 640 gespannt und unterstützt den
Kolben 400, den inneren Stator 320 und die Magneten 330, 360 elastisch.
-
In
der vorliegenden Erfindung wird der Betrieb in einem stabilen Zustand
durchgeführt,
weil der Kolben 400 die lineare, hin- und herbewegende
Antriebskraft des Hubkolbenmotors 300 erhält und Gas komprimiert,
während
er die lineare Hin- und Herbewegung in der Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200 ausführt.
-
Detaillierter
ausgedrückt,
wird anders als in der konventionellen Technik, nicht ein Mechanismus zur
Komprimierung von Gas mit Volumenveränderung unter Verwendung einer
Rotationsbewegung angepasst, oder ein Mechanismus zur Komprimierung
von Gas durch Konvertierung einer Rotationsbewegung in eine lineare
Hin- und Herbewegung, sondern es wird ein Mechanismus zur Übertragung der
linearen, hin- und herbewegenden Antriebskraft auf den Kolben 400 und
zur Komprimierung von Gas angepasst, während die lineare Hin- und
Herbewegung in der Durchlassöffnung 210 des
vorderen Rahmens 200 durchgeführt wird, der Vorgang der Komprimierung
des Gases ist stabil, die Vibration kann minimiert werden, und es
besteht kein Bedarf, ein zusätzliches
Teil hinzuzufügen,
um den Vorgang zu stabilisieren.
-
Zusätzlich,
wenn es möglich
ist eine lineare Arbeitsdistanz des Hubkolbenmotors 300 zu
steuern, namentlich einen Hub, kann eine Arbeitsdistanz des Kolbens 400 eingestellt
werden, und folglich ist es möglich,
die Menge des komprimierten Gases akkurat einzustellen.
-
Weil
in der vorliegenden Erfindung der innere Stator 320 und
die Magneten 330, 360 mit dem Kolben 400 verbunden
sind und zusammen bewegt werden, ist es möglich, den Luftspalt G zwischen
dem äußeren Stator 310 und
dem inneren Stator 320 des Hubkolbenmotors 300 zu
minimieren und die Handhabung mit dem Luftspalt zu vereinfachen.
-
In
der vorliegenden Erfindung kann die Struktur und die Anzahl der
Konstruktionsteile von einem Motorteil zur Erzeugung einer linearen,
hin- und herbewegenden Antriebskraft und von einem Komprimierungsteil
zur Komprimierung von Gas vereinfacht werden.
-
Und
wie in 8 bildlich dargestellt ist kann durch das Einfügen eines
Lückenmessgeräts K durch
die Messöffnung 250 des
vorderen Rahmens 200 ein Luftspalt G zwischen dem äußeren Stator 310 und
dem inneren Stator 320 des Hubkolbenmotors 300 gemessen
werden. Danach wird die Feder 630 durch die Messöffnung 250 eingeführt.
-
Hierin
wird die andere Seite der ersten Feder 630 von dem ersten
Federhalter 610 gehalten.
-
Und
die Austrittsabdeckung 720 der Ventileinheit 700 ist
so mit dem vorderen Rahmen 200 verbunden, dass sie die
Durchlassöffnung 210 und
die Messöffnung 250 des
vorderen Rahmens 200 abdeckt, und die Austrittsabdeckung 720 ist
mit den vielen Schrauben 750 fest mit dem vorderen Rahmen 200 verbunden.
-
Hierin
wird die andere Seite der ersten Feder 630 von dem verlängerten
Bereich 722 der Austrittsabdeckung 720 gehalten.
-
In
der vorliegenden Erfindung ist der Magnet 360, der mit
dem inneren Stator 350 verbunden ist, fest in die Installationsvertiefung 352,
die in dem äußeren Umfang
des zylindrischen Korpus 351 des inneren Stators 350 ausgebildet
ist, eingesetzt, die Verbindung ist fest, und insbesondere ist es
möglich,
den festen Verbindungszustand des Magneten 360 sogar bei
Vibration in axialer Richtung oder in ringsum verlaufender Richtung
beizubehalten.
-
Weil
der Magnet 360 außerdem
durch das Einsetzen in die Installationsvertiefung 352 des
inneren Stators 350 befestigt ist, wird zusätzlich dazu
ein Luftspalt zwischen dem inneren Stator 350 und dem äußeren Stator 310 verringert,
und folglich kann die Leistung des Motors verbessert werden.
-
Und
wenn der Magnet 360 fest mit dem inneren Stator 350 durch
das Magnetbefestigungselement 370 verbunden ist, weil der
Magnet 360 an dem inneren Stator 350 von dem Magnetbefestigungselement 370 gehalten
und befestigt wird, ist es möglich, die
Verbindung des Magneten zu festigen, insbesondere ist es möglich, den
festen Verbindungszustand des Magneten 360 sogar bei Vibration
in axialer Richtung oder in ringsum verlaufender Richtung beizubehalten.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Wie
oben beschrieben worden ist, können
in einer zuverlässigkeitsverbessernden
Konstruktion eines Hubkolbenverdichters gemäß der vorliegenden Erfindung
Vibration und Lärm
minimiert werden, weil der Betriebszustand stabil ist, und folglich
kann die Zuverlässigkeit
des Hubkolbenverdichters verbessert werden. Weil es möglich ist,
die Konstruktionsteile zu vereinfachen, können die Fabrikations- und
Zusammenbauprozesse einfach durchgeführt werden, und folglich kann
die Produktivität
beim Zusammenbau verbessert werden. Zusätzlich dazu, kann durch die Reduktion
einer Luftspalte eines Hubkolbenmotors zur Erzeugung einer linearen,
hin- und herbewegenden Antriebskraft, die Leistung des Hubkolbenmotors verbessert
werden. Und es ist möglich,
eine Menge von Kompressionsgas, das von einer Kolbenhubsteuerung
abgegeben wird akkurat einzustellen, unnötiger Verlust kann reduziert
werden, und folglich kann der Energieverbrauch gesenkt werden.
-
Zusätzlich dazu,
ist es in der vorliegenden Erfindung beim Zusammenbauprozess möglich, durch
das Messen eines Luftspalts des Hubkolbenmotors zu dem Zweck, die
Luftspalte gleichförmig
zu halten, Fabrikationsfehler und Fehler beim Zusammenbau zu minimieren,
indem das Auftreten unregelmäßiger Luftspalte
beim Zusammenbau verhindert wird, Beschädigungen auf Grund von falschem
Betrieb können
verhindert werden, ein stabiler Betrieb kann durchgeführt werden,
und folglich kann die Zuverlässigkeit
des Hubkolbenverdichters verbessert werden.
-
Zusätzlich dazu,
ist es in der vorliegenden Erfindung möglich, durch die feste Verbindung
eines inneren Stators und Magneten des Hubkolbenmotors, wenn der
Kolben die lineare, hin- und herbewegende Antriebskraft des Hubkolbenmotors
erhält
und Gas komprimiert, während
er die lineare Hin- und Herbewegung zusammen mit dem inneren Stator und
dem Magneten des Hubkolbenmotors durchführt, zu verhindern, dass die
Magneten vom inneren Stator getrennt werden, sogar dann, wenn Vibration auftritt
oder im Langzeitbetrieb, und folglich kann die Zuverlässigkeit
des Hubkolbenverdichters verbessert werden.