DE69600168T2

DE69600168T2 - Vibrierender Kompressor

Info

Publication number: DE69600168T2
Application number: DE69600168T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Fujisawa; Hiroyuki Kainuma; Noaya Kawakami; Yukio Morita; Hironobu Suga; Junji Yoshihara
Original assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Current assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: AU681825B2; CN1152079A; EP0745773A1; EP0745773B1; US5704771A; AU5451196A; CN1071001C; DE69600168D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein einen Rüttelverdichter, und insbesondere einen Rüttelverdichter, dessen Bauteile bei reduzierten Herstellungskosten einfach herzustellen und zusammenzubauen sind, und ebenfalls einen Rüttelverdichter, in dem ein elektrischer Weg aufrechterhalten wird, indem mechanische Bauteile verwendet werden, ohne daß Bleidrähte verwendet werden, die wegen ihres Aufbaus dazu neigen, schlechte elektrische Kontakte, Brüche usw. zu verursächen.

Beschreibung des Stands der Technik

Rüttelverdichter haben bisher als Kompressoren für bordinterne Kühlgeräte breite Anwendung gefunden. In dieser Art Rüttelverdichter sind, wie hier in bezug auf ein typisches Beispiel, das in Fig. 5 gezeigt ist, beschrieben werden wird, eine Antriebsspule 116, die in Schwingung versetzt wird, entsprechend der Erregung in einem magnetischen Feld, und ein Kolben 118, der sich in Übereinstimmung zur Schwingung der Antriebsspule 116 hin- und herbewegt, in Längsrichtung in Reihe angeordnet. In dieser Anordnung hat diese Art Rüttelverdichter im allgemeinen eine schlanke Form.
Um diesen Punkt zu verbessern, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung einen Rüttelverdichter erfunden, der einen Aufbau hat, wie er in Fig. 1 gezeigt ist und wie er mit der Japanischen Patentanmeldung Nr. 258366/1993, Veröffentlichungsnr. JP-A-7109975 eingereicht worden ist.
In Fig. 1 wird ein eigentlicher Kompressor elastisch von Federn 3 und 4 in einem abgedichteten Behälter 2 getragen, der ein Gehäuse 2d und eine Deckplatte 2c aufweist, die das obere offene Ende des Gehäuses 2d schließt. Bezugszeichen 31 verweist auf einen Bügel 31, der aus einem hohlzylindrischen inneren und äußeren Rohr 32 und 33 besteht, die beide konzentrisch und integriert mit einer Abschlußplatte 34 ausgebildet sind, die am oberen Ende des inneren und des äußeren Rohrs 32 und 33 angeordnet ist.
Bezugszeichen 35 verweist auf einen Permanentmagneten, der hohlzylindrisch oder im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet ist und ortsfest an der inneren Umfangsfläche des äußeren Rohres 33 angebracht ist. Eine Tassen-förmige Bügelkappe 36 ist ortsfest an dem inneren Teil des äußeren Rohrs 33 angebracht, so daß das untere Ende des Bügels 31 geschlossen ist.
Bezugszeichen 37 verweist auf einen Zylinder, der an seinem oberen Ende einen integriert ausgebildeten Flansch 38 aufweist und in Eingriff mit der Innenseite des inneren Rohrs 32 steht. In dem Zylinder 37 ist ein hohlzylindrischer Kolben 15 vorgesehen, an dessen oberen Ende sich ein Absperrorgan 14 für den Einlaß befindet, derart, daß er sich in axialer Richtung des Zylinders 37 hin- und herbewegt.
Am unteren Ende des Kolbens 15 ist ein Halteelement 16 ortsfest angebracht, an dem eine hohzylindrische Antriebsspule 17 ortsfest angebracht ist, die zwischen dem inneren Rohr und dem Permanentmagnet 35 angeordnet ist. Stützfedern 18 und 19 sind über und unter dem Halteelement 16 angeordnet. Bezugszeichen 39 und 40 beziehen sich auf Isolierringe, die jeweils zwischen der Stützfeder 18 und dem inneren Rohr 32 und zwischen der Stützfeder 18 und dem Halteelement 16 angeordnet sind.
Als nächstes bezieht sich das Bezugszeichen 41 auf einen Zylinderkopf, der am oberen Ende des Zylinders 37 über eine ringförmige Dichtung 42 ortsfest an dem Flansch 38 angebracht ist, so daß eine Kompressionskammer 43 gebildet wird. Die Kompressionskammer 43 ist mit einem Auslaßrohr 26 derart verbunden, daß ein komprimiertes Fluid fließen kann. Bezugszeichen 44 bezieht sich auf eine äußere Elektrode, die auf dem abgedichteten Behälter 2 vorgesehen ist, um eine Strom zuführende Elektrode 45 auf isolierte und luftdichte Weise zu halten. Die Elektrode 45 auf der äußeren Elektrode 44 und die Antriebsspule 17 sind über einen Bleidraht 46, die Stützfeder 18, einen Bleidraht 47, die Antriebsspule 17, das Halteelement 16, die Stützfeder 19, die Bügelkappe 36, die Stützfedern 4 und 3 und das Gehäuse 2d elektrisch miteinander verbunden.
Wenn bei der obigen Konstruktion der Antriebsspule 17 Wechselstrom zugeführt wird, führt der Kolben 15 eine pumpende Bewegung aus, die bewirkt, daß komprimiertes Fluid aus dem Auslaßrohr 26 ausgestoßen wird.
Bezugszeichen 29 bezieht sich auf ein Absperrorgan für den Auslaß, 22 auf eine Feder, 23 auf ein Rohr für den Lufteinlaß und die Ölzuführung, 24 auf ein Steigleitungsteil, 25 auf ein Teil für die Ölzuführung, 26 auf ein Auslaßrohr, 27 auf ein Zuleitungsrohr und 28 auf Schmieröl.
In der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion, in der der Kolben 15 in einem Innenraum angeordnet ist, der, wie oben beschrieben, durch die Antriebsspule 17 gebildet ist, kann der Rüttelverdichter mit niedrigem Querschnitt ausgebildet sein. In der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion, in der der eigentliche Kompressor 1 von den Federn 3 und 4 elastisch in dem abgedichteten Behälter 2 getragen wird, muß getrennt ein abgedichteter Behälter 2 vorgesehen werden, was zu erhöhten Kosten führt. Außerdem sind einige andere Probleme verbesserungswürdig.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, den in Fig. 1 gezeigten abgedichteten Behälter 2 zu vermeiden, indem mit dem äußeren Rohr und der Deckplatte des eigentlichen Kompressors ein abgedichteter Behälter gebildet wird.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rüttelverdichter bereitzustellen, dessen Bauteile bei reduzierten Kosten einfach herzustellen und zusammenzubauen sind.
Eine noch andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen Rüttelverdichter vorzusehen, in dem ein Halteelement 16 ortsfest an dem unteren Ende eines Kolbens 15 angebracht ist, und ein elektrischer Weg über das Halteelement 16 aufrechterhalten wird, indem mechanische Bauteile verwendet werden, ohne daß Bleidrähte verwendet werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Rüttelverdichter vorzusehen, dessen Antriebsspule einfach gewickelt werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt einen Rüttelverdichter nach dem Stand der Technik.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Rüttelverdichter.
Fig. 3 ist eine Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Dichtungsscheibenanschlusses von vorn.
Fig. 4 ist eine Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Dichtungsscheibenanschlusses im Schnitt.
Fig. 5 zeigt eine Konstruktion nach dem Stand der Technik, die die Beziehung zwischen einer Antriebsspule und einem Kolben zeigt.
Fig. 6 zeigt eine Konstruktion einer Ausführungsform der Erfindung, in der die in Fig. 5 gezeigte Konstruktion verbessert worden ist.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines in Fig. 6 verwendeten Spulenkörpers.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die die Art zeigt, wie ein Spulenkörper und ein Kolben in der in Fig. 6 gezeigten Konstruktion miteinander verbunden sind.
Fig. 9 ist eine Ansicht im Längsschnitt; die eine Ausführungsform der Erfindung, die einen Permanentmagneten hält, zeigt.
Fig. 10 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Teils A in Fig. 9.
Fig. 11 ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt, die die Art veranschaulicht, in der ein Zylinderkopf nach dem Stand der Technik, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ortsfest an einem Zylinder angebracht ist.
Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht einer erfindungsgemäßen Dichtung im Schnitt.
Fig. 13 ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt, die eine erfindungsgemäße, den Zylinder haltende Konstruktion darstellt.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsform

Der in Fig. 1 gezeigte Aufbau, der vor kurzem von den Erfindern der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen worden ist, hat den Vorteil, daß der Rüttelverdichter mit einem niedrigen Querschnitt ausgebildet sein kann. Bei der Fertigstellung eines kommerziell marktfähigen Rüttelverdichters gibt es jedoch viel Raum für Verbesserungen im Hinblick auf Konstruktions- und Fertigungskosten.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Rüttelverdichter. Fig. 2 offenbart ebenfalls, daß in der Innenkonstruktion ein elektrischer Weg aufrechterhalten wird, ohne daß Bleidrähte verwendet werden.
Anders als die doppelt abgedichtete Konstruktion nach dem Stand der Technik, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, hat der erfindungsgemäße Rüttelverdichter 101, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, einen Aufbau, der auf den in Fig. 1 gezeigten geschlossenen Behälter 2 verzichtet. In dem in Fig. 2 gezeigten Rüttelverdichter ist ein abgedichteter Behälter 102 aus einem Doppelzylinder-förmigen Gehäuse 140 aufgebaut, das an einem Ende ein offenes Ende aufweist und am anderen Ende ein mit einem Boden versehenes Ende und kappenförmige Deckplatten 141 und 142 an beiden Enden des Gehäuses 140 aufweist, um einen Luftabschluß aufrechtzuhalten. Das Gehäuse 140 beinhaltet integriert ausgebildete äußere und innere Zylinder ¹40a und 140b; die äußeren und inneren Zylinder 140a und 140b müssen jedoch nicht notwendigerweise integriert ausgebildet sein. Sie können getrennt gefertigt sein und durch geeignete Verbindungseinrichtungen miteinander verbunden sein.
Der äußere Zylinder des Gehäuses 140 dient als Bügel und als Umkleidung. Auf der inneren Umfangsfläche des äußeren Zylinders 140a ist ein kreisbogenförmiger Permanentmagnet 111 angebracht. Am zentralen Teil des inneren Zylinders 140b ist in axialer Richtung ein Zylinder 143 vorgesehen, der mit mehreren Schrauben 144 ortsfest an den inneren Zylinder 140b angebracht ist.
Innerhalb des Zylinder 143 ist ein zylindrischer Kolben 145 verankert, dessen eines Ende an dem zylindrischen Bereich 146c einer erfindungsgemäßen Spulenkörper 146 befestigt ist, die später beschrieben werden wird. Eine Antriebsspule 116 ist auf den Spulenkörper 146 gewickelt und in einem Raum zwischen dem Permanentmagneten 111 und der inneren Umfangsfläche des inneren Zylinders 140b derart angeordnet, daß die Antriebsspule 116 sich in Übereinstimmung mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens 145 hin- und herbewegen kann.
Der Spulenkörper 146 ist aus elektrisch leitfähigem Material gefertigt und enthält vier bügelförmige Spulenteile 146b, einen Flanschbereich 146a, der integriert mit den bügelförmige Spulenteilen 146b ausgebildet ist, und einen zylindrischen Bereich 146c, der mit dem Flanschbereich 146a verbunden ist und ortsfest an einem Ende des Kolbens 145 angebracht ist, wie es in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist. Die Antriebsspule 116 wird auf den Spulenkörper 146 aufgewickelt, während sie durch die vier bügelförmigen Spulenteile 146b gehalten wird. Die Anzahl der bügelförmigen Spulenteile 146b ist nicht auf vier beschränkt, und kann natürlich jede Anzahl von mehr als 1 sein.
Jedes bügelförmige Spulenteil 146b weist an den oberen und unteren Teilen gebogene Bereiche 146d auf, um die Spulenenden der Antriebsspule 116 zurückzuhalten, damit die gewickelte Antriebsspule 116 daran gehindert wird, sich zu lösen. In Fig. 7 ist der gebogene Bereich 146d, der am unteren Teil der Antriebsspule 116 vorgesehen ist, nicht unmittelbar unter dem gebogenen Bereich 146 am oberen Teil angeordnet. Die Anordnung der gebogenen Bereiche 146d ist jedoch nicht auf die in den Figuren gezeigte beschränkt. Der gebogene Bereich 146d am unteren Teil des bügelförmigen Spulenteils 146b kann direkt unterhalb des gebogenen Bereichs 146d am oberen Teil des bügelförmigen Spulenteils 146d vorgesehen sein, indem es eingeschnitten und aufgebogen wird.
Zumindest ein gebogener Bereich 146d am oberen Teil weist einen Schlitz 146e auf, um ein Führungsende der Antriebsspule 116 zu halten, die von einer automatischen Spulenwicklungsmaschine gespeist wird.
Obwohl es viele Verfahren geben mag, um eine Antriebsspule 116 mit einem derartigen Aufbau auf den Spulenkörper 146 zu wickeln, besteht zum Beispiel ein Verfahren darin, ein Isolierelement 147 auf dem Flanschbereich 146a des Spulenkörpers 146 vorzusehen und einen elektrischen Leitungsanschluß 148 auf das Isolierelement 147 zu montieren, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, bevor die Antriebsspule 116 auf den Spulenkörper 146 gewickelt wird.
Fig. 5 zeigt einen Aufbau nach dem Stand der Technik, der die Beziehung zwischen der Antriebsspule und dem Kolben zeigt. Obwohl Fig. 5 einen Typ zeigt, der einen Aufbau hat, in dem ein Kolben 118 unter der Antriebsspule 116 angeordnet ist, ungleich dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau, ist nicht beabsichtigt, daß die Figur die Positionen der Antriebsspule und des Kolbens relativ zueinander darstellen soll, sondern es ist beabsichtigt, den Aufbau der in Fig. 5 gezeigten Antriebsspule 116 darzustellen.
Die in Fig. 5 gezeigte Antriebsspule 116 ist bisher auf die folgende Weise gewickelt worden: Zunächst ist ein Teil der Antriebsspule 116 als innerer Teil auf eine Wicklungsspannvorrichtung mit einem bestimmten Durchmesser gewickelt worden, und der Wicklungsvorgang wird nach der Fertigstellung der Wicklung des inneren Teils der Antriebsspule 116 unterbrochen. Vier verstärkende bügelförmige Spulenteile 138-1 und zwei Anschlußstücke 138-2 werden manuell an ihren Platz gesetzt, und dann wird das Übrige der Antriebsspule 116 als äußerer Teil auf den inneren Teil gewickelt. Somit werden eine bestimmte Anzahl Windungen der Antriebsspule 116 gewickelt, wobei an die vier verstärkenden bügelförmigen Spulenteile 138-1 und die zwei Anschlußstücke 138 zwischen das innere und das äußere Teil gesetzt werden. Führende und nachfolgende Enden der Antriebsspule 116 werden gewickelt und mit den beiden Anschlußstücken 138-2 elektrisch verbunden.
Anschließend wird ein Flanschbereich 138-3 an die Enden der bügelförmigen Spulenteile 138-1 und die Anschlußstücke 138-2 punktgeschweißt, und Lack wird auf die Spulenfläche aufgetragen, um sie zu verfestigen, nachdem die Wicklungsspannvorrichtung entfernt worden ist, um zu verhindern, daß sich die Antriebsspule 116 löst. Ein Ende des Kolbens 118 ist an den Flanschbereich 138-3 geschweißt, um den Kolben 118 und die Antriebsspule 116 im wesentlichen in eine Einheit 116 zu integrieren.
Bei dem dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren, die Antriebsspule 116 herzustellen, indem bügelförmige Spulenteile 138-1 und Anschlußstücke zwischen den inneren und äußeren Teil der Antriebsspule 116 gesetzt werden, um die Festigkeit der Antriebsspule 116 beizubehalten, muß der Wicklungsvorgang unterbrochen werden, um die bügelförmigen Spulenteile 138-1 und die Anschlußstücke 138-2 dazwischen zu setzen. Außerdem verhinderte das manuelle Einsetzen der bügelförmigen Spulenteile 138-1 und der Anschlußstücke 138-2 das automatisierte Wickeln der Antriebsspule 116. Ferner wird die Arbeitseffizienz zum Beispiel dadurch beeinträchtigt, daß der Flanschbereich 138-3 mit den bügelförmigen Spulenteilen 138-1 und den Anschlußstücken 138-2 durch Punktschweißen verbunden wird.
Es ist beabsichtigt, durch den Aufbau des in bezug auf die Figuren 7 und 8 beschriebenen Spulenkörpers die Nachteile des dem Stand der Technik entsprechenden Aufbaus, der in Fig. 5 gezeigt ist, zu überwinden.
Nachdem die in bezug auf die Figuren 7 und 8 beschriebene Herstellung abgeschlossen ist, wird eine Wicklungsspannvorrichtung mit einem Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des bügelförmigen Spulenteils 146b entspricht, in den Spulenkörper 146 eingeführt, und ein Führungsende der Antriebsspule wird durch die automatische Spulenwickelmaschine dazu gebracht, in den Schlitz 146e des Spulenkörpers 146 einzugreifen. Eine bestimmte Anzahl Windungen der Antriebsspule 116 wird auf den Spulenkörper 146 gewickelt. Das nachlaufende Ende der Antriebsspule 116 ist elektrisch mit dem Anschlußstück 148a des Anschusses 148 verbunden. Der Spulenkörper 146 wird von der Wicklungsspannvorrichtung entfernt, Lack wird auf die Oberfläche der Antriebsspule 116 zur Isolierung und Verfestigung aufgetragen, und dann wird der Kolben 145 in den zylindrischen Bereich 146c eingeführt und durch Schweißen ortsfest mit diesem verbunden.
Obwohl der Kolben 145 an den Spulenkörper 146 geschweißt wird, nachdem die Antriebsspule 116 wie in der obigen Beschreibung auf den Spulenkörper 146 gewickelt worden ist, kann der Kolben 145 vorher an den Spulenkörper 146 geschweißt werden, bevor die Antriebsspule 116 auf den Spulenkörper 146 gewickelt wird. Es mag andere unterschiedliche Verfahren geben, die Antriebsspule 116 auf den Spulenkörper 146 zu wickeln.
Fig. 6 zeigt den Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung, die einen Spulenkörper mit einem Aufbau verwendet, wie er in bezug auf die Figuren 7 und 8 beschrieben worden ist. Die Antriebsspule 116 wird auf den in Fig. 7 gezeigten Spulenkörper 146 gewickelt. Bei der in Fig. 6 gezeigten Konstruktion ist das in bezug auf Fig. 5 beschriebene Problem gelöst, d.h. das lästige manuelle Einsetzen der bügelförmigen Spulenteile 138-1 und der Anschlußstücke 138-2, während die Antriebsspule 116 gewickelt wird.
Ein Isolierelement 147 ist auf dem Flanschbereich 146a des Spulenkörpers 146 vorgesehen und ein elektrischer Leitungsanschluß 148 ist auf der Oberfläche des Isolierelements 147 vorgesehen. Ein Führungsende der Antriebsspule 116, die auf das bügelförmige Spulenteil 146b gewickelt ist, ist mit einem beliebigen bügelförmigen Spulenteil 146b verbunden, und das nachlaufende Ende ist mit dem Anschlußstück 148a des Anschlusses 148 verbunden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist eine Stützfeder 120 zwischen dem Flanschbereich des Spulenkörpers 146 und dem inneren Zylinder 140b des Gehäuses 140 vorgesehen, und eine Stützfeder 121 ist zwischen dem Anschluß 148, der auf dem Flanschbereich 146a der Spulenkörper mit einem Isolierelement 147 vorgesehen ist, und einem Dichtungsscheibenanschluß 151 vorgesehen, der auf einer kappenförmigen Deckplatte 142 mit einem Isoliersockel 150 vorgesehen ist; beide Enden der Stützfeder 21 sind elektrisch über einen Oberflächenkontakt mit dem Anschluß 148 und dem Dichtungsscheibenanschluß 151 verbunden. Auf diese Weise wird der Kolben 145 durch zwei obere und untere Stützfedern 120 und 121 gestützt.
Der Dichtungsscheibenanschluß 151 ist ein elektrisch leitfähiges scheibenförmiges Element am zentralen Teil, aus dem mehrere (zum Beispiel 3) eingeschnittene und aufgebogene Sperrhaken 152 ausgebildet sind, wie es in den Fig. 3 und 4, Ansichten des in Fig. 3 gezeigten Dichtungsscheibenanschlusses von vorn und im Schnitt, gezeigt ist. Ein stabförmiges elektrisch leitendes Element ist, wenn es in die eingeschnittenen und aufgebogenen Teile 152 eingefügt ist, mechanisch an seinem Ort gesichert und elektrisch mit den eingeschnittenen und aufgebogenen Sperrhaken 152 nach Art einer Eindrückmutter verbunden. Der flache Bodenbereich des scheibenförmigen Dichtungsscheibenanschlusses 151 kommt in Flächenkontakt mit einem Ende der Stützfeder 121. Die Sperrhaken des scheibenförmigen Dichtungsscheibenanschlusses 151 können unterschiedliche Formen haben, einschließlich flache und zylindrische Formen. Verfahren, ein elektrisch leitfähiges stabförmiges Element ortsfest an dem Dichtungsscheibenanschluß 151 anzubringen, schließen Schweißen, Löten und andere Vorgehensweisen ein.
Die kappenförmige Deckplatte 142 zum Verschließen eines offenen Endes des Gehäuses 140 weist an seinem zentralen Teil einen Vorsprung 142a auf, der einen hermetisch abgedichteten Anschluß 153 aufweist. Ein Außenanschluß 156 ist elektrisch mit der Deckplatte 142 verbunden und der Außenanschluß 156 und ein zentraler Anschluß 154 sind durch ein Isolierelement 155, das aus Glasmaterial besteht, isoliert. Beide Enden des zentralen Anschlusses 154 stehen von der Deckplatte 142 vor und der elektrisch leitende Dichtungsscheibenanschluß 151 ist in der kreisförmigen Vertiefung 142b angeordnet, die durch den Vorsprung 142a am zentralen Teil der Deckplatte 142 mit dem oben erwähnten Isoliersockel 150 dazwischen ausgebildet ist. Sowohl der Dichtungsscheibenanschluß 151 als auch der zentrale Anschluß 154 sind elektrisch und mechanisch verbunden und nach Art einer Eindrückmutter in ihrer Position gesichert. Ein Zuführungsrohr 130 ist auf der Deckplatte 142 angebracht.
Das mit einem Boden versehene Ende des Gehäuses 140 ist mit einer kappenförmigen Deckplatte 141 bedeckt, die einen Raum 157 bildet und ein Auslaßrohr 129 und einen Vorsprung an dessen zentralem Teil aufweist. Der Vorsprung am zentralen Teil der Deckplatte 141 bildet eine Ansperrorgankammer 158, in der eine Feder 159, die in eine Richtung vorgespannt ist, so daß ein Absperrorgan 132 für den Auslaß, das an einem Ende der Zylinderkammer 160 angeordnet ist, betätigt wird. Der Aufbau des Kolbens 145 an der Seite des Zylinders ist derart, daß der Kolbenkopf 161 durch Pressen an dem Kolben 145 angebracht ist und ein Absperrorgan 122 für den Einlaß zwischen dem Kolbenkopf 161 und dem Kolben 145 angeordnet ist.
Bei dieser Konstruktion fließt, wenn eine Wechselspannung zwischen dem zentralen Anschluß 154 und dem Außenanschluß 156 des hermetisch abgeschlossenen Anschlusses 153 angelegt wird, ein Wechselstrom auf einem elektrischen Weg, der den zentralen Anschluß 154, den Dichtungsscheibenanschluß 151, die Stützfeder 121, den Anschluß 148, die Antriebsspule 116, den Spulenkörper 146, die Stützfeder 120, den Innenzylinder 140b, den Außenzylinder 140a und den Außenanschluß 156 enthält.
Demzufolge schwingt die Antriebsspule 116, die in dem magnetischen Feld des Permanentmagneten 111 angeordnet ist, senkrecht in Übereinstimmung mit der Polarität des Wechselstroms. Der Kolben 145, der im wesentlichen mit der Antriebsspule 116 integriert ist, bewegt sich ebenfalls senkrecht hin und her, zusammen mit der Antriebsspule. Die senkrechte Hin- und Herbewegung des Kolbens 116 wird durch je zwei obere und untere Stützfedern 120 und 121 verstärkt. Die Absperrorgane 122 und 132 für den Einlaß und den Auslaß führen eine pumpende Bewegung in Übereinstimmung mit der verstärkten senkrechten Hin- und Herbewegung des Kolbens 116 aus, wobei ein Gas, wie ein Kühlmittel, das über das Einlaßrohr 130 in den abgedichteten Behälter 102 eingeführt worden ist, dazu gebracht wird, über den Kolben 145, das Absperrorgan 122 für den Einlaß, die Zylinderkammer 160 und das Absperrorgan 132 für den Auslaß in die Absperrorgankammer für den Auslaß zu fließen. Dann wird das komprimierte Gas, wie ein Kühlmittel, über den Raum 157 und das Auslaßrohr 129 in einen Kondensator eines Kühlgerätes abgelassen.
In Fig. 2 ist der Behälter folgendermaßen abgedichtet. Dies bedeutet, die Verbindungsteile am Umfang des Gehäuses 140 und die Deckplatte 141 sind entlang ihres Umfangs zusammengeschweißt; die Bezugszeichen 162-1 und 162-2 geben die Schweißstellen an. Die Verbindungsteile am Umfang des Gehäuses 140 und die Deckplatte 142 und die Deckplatte 142 sind ebenfalls entlang ihres Umfangs zusammengeschweißt; die Bezugszeichen 163 und 164 verweisen auf die Schweißstellen.
Wie oben beschrieben, hat die Erfindung einen derartigen Aufbau, daß die Außenwand des eigentlichen Rüttelverdichters aus einem äußeren Zylinder 140a und den Deckplatten 141 und 142 aufgebaut ist, wobei der in Fig. 1 gezeigte abgedichtete Behälter 2 weggelassen wird. Im Folgenden werden einige zusätzlichen Verbesserungen hinsichtlich der Halteanordnung für den Permanentmagneten und den Zylinder in bezug auf Fig. 1 beschrieben.
Der Permanentmagnet 35 ist normalerweise ortsfest an der inneren Umfangsfläche des äußeren Rohres 33 mit einem Klebstoff befestigt. In den Kühlmittelverdichtern für bortsinterne Kühlgeräte, für die Beständigkeit gegenüber Fluorchlorkohlenwasserstoßfen, Öl und Wärme gefordert wird, müssen Klebstoffe mit speziellen Spezifikationen eingesetzt werden. In der Praxis werden derartige Klebstoffe, nachdem sie auf die zu verbindenden Oberflächen zwischen dem äußeren Rohr 33 und dem Permanentmagneten 35 aufgetragen worden sind, zum Aushärten zum Beispiel für einen Zeitraum von mehr als 5 Stunden in einen 150ºC heißen Ofen gelegt. Nachdem der eigentliche Kompressor aus dem Ofen herausgenommen worden ist, benötigt der eigentliche Kompressor Zeit, abzukühlen. Dies macht es unumgänglich, den Batch-Herstellungsprozeß zu wählen, eher als das System der Fertigungsstraße, was zu einer wiederholten Unterbrechung des Herstellungsprozesses und zu vermehrten Zwischenprodukten führt. Da der verwendete Klebstoff dazu neigt, über die Verbindungsflächen auszutreten, kann es notwendig sein, den überschüssigen Klebstoff abzuwischen, was zusätzliche Verfahrensschritte und erhöhte Herstellungskosten erfordert. Das Verfahren, den Permanentmagneten mit Klebstoff an das äußere Rohr zu kleben, kann, wenn notwendig, natürlich auch in Verbindung mit anderen geeigneten Vorrichtungen angewendet werden.
Das Verfahren, den Zylinderkopf 41 ortsfest an dem Zylinder 37 zu befestigen, so daß eine Kompressionskammer 43 ausgebildet wird, ist ebenfalls ein lästiger Vorgang. Fig. 11 ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt, die den Zustand darstellt, in dem der Zylinderkopf 41 an dem Zylinder 37 in Fig. 1 angebracht ist. In Fig. 11 wird der Zylinder 37 zuerst in das innere Rohr 32 eingeführt und positioniert und dann an dem inneren Rohr 32 befestigt, wobei zum Beispiel drei Montageschrauben 51 verwendet werden. Danach wird eine Dichtung 42, die in Ringform ausgebildet ist, auf den Flansch 38 gesetzt und der mit dem Absperrorgan 20 für den Auslaß und der Feder 22 ausgestattete Zylinderkopf 41 wird auf den Flansch 38 gesetzt, wobei er zum Beispiel mit drei Montageschrauben 52 auf dem Flansch 38 positioniert und an ihm befestigt wird.
Dies bedeutet, daß der Befestigungsvorgang nach dem Stand der Technik insgesamt sechs Montageschrauben 51 und 52 erfordert und sechs entsprechende Innengewinde, die auf dem Bügel 31 und dem Flansch 38 vorgesehen sein müssen. Außerdem ist nach dem Stand der Technik eine verwindungsfreie Dichtung, die Verbindungsdichtung für Hochdruckanwendungen genannt wird, verwendet worden, die aus Fasern, wie Asbestfasern hergestellt sind, die durch Material, das auf Gummi basiert, verbunden sind, um Luftdichtigkeit in der Kompressionskammer 43 aufrechtzuhalten. Dies macht hochfeste Schrauben mit einer Zugfestigkeit von 120 kg/cm³ als Montageschrauben 52 erforderlich. Dadurch, daß diese große Befestigungskraft notwendig ist, ist der Montagevorgang äußerst aufwendig.
In dem in Fig. 1 gezeigten Rüttelkompressor wird der Antriebsspule 17 über einen elektrischen Weg, der die Strom zuführende Elektrode 45, den Bleidraht 46, die Stützfeder 18, den Bleidraht 47, die Antriebsspule 17, das Halteelement 16, die Stützfeder 19, die Bügelkappe 36, die Stützfedern 4 und 3, das Gehäuse 2d und den Außenanschluß 44 beinhaltet, Strom zugeführt. In dieser Anordnung besteht die Gefahr, daß die Bleidrähte 46 und 47 brechen.
Im Folgenden werden erfindungsgemäße Anordnungen beschrieben, die die obenerwähnten Probleme lösen können.
Fig. 9 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform im Längsschnitt, die einen Permanentmagneten trägt, und Fig. 10 ist eine vergrößerte perspektivisahe Ansicht des Teils A in Fig. 9. Sich entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen, die in Fig. 2 verwendet worden sind, benannt. In den Figuren 9 und 10 bezeichnet die Bezugszeichen 164 einen Schulterbereich, der auf der Seite der Endplatte 140c des äußeren Zylinders 140a vorgesehen ist, an den die obere Endfläche des Permanentmagneten 111 anstößt. Bezugszeichen 165 bezeichnet ein eingeschnittenes und aufgebogenes Stück, das auf der Seite des offenen Endes des äußeren Zylinders vorgesehen ist, um einen Kontakt mit der unteren Endfläche des Permanentmagneten 111 herzustellen, um den Permanentmagneten 111 in Position zu halten.
Wenn der Querschnitt des Permanentmagneten 111 zum Beispiel in Kreisbogenform mit einem zentralen Winkel von weniger als 120º ausgebildet ist, werden ungefähr zwei eingeschnittene und aufgebogene Teile 165 für einen Permanentmagneten 111 vorgesehen. Diese eingeschnittenen und aufgebogenen Teile 165 können leicht ausgebildet werden, indem ein Teil des äußeren Zylinders 140a zum Beispiel unter Verwendung eines Werkzeugs mit einer Meißel-ähnlichen Schneidkante eingeschnitten und aufgebogen wird.
Mit dem oben erwähnten Aufbau kann der Permanentmagnet 111 ortsfest an der inneren Umfangsfläche des äußeren Zylinders 140a befestigt werden, ohne daß ein Klebstoff spezieller Spezifikation, wie er nach dem Stand der Technik erforderlich ist, verwendet wird, und die Notwendigkeit, überschüssigen Klebstoff nach der Befestigung abzuwischen, ist ausgeschlossen worden. Es muß nicht erwähnt werden, daß dieses Befestigungsverfahren in Verbindung mit Befestigungsverfahren, die Klebstoffe verwenden, benutzt werden kann. Da der Permanentmagnet 111, dessen Querschnitt kreisbogenförmig oder ringförmig ausgebildet ist, in radialer Richtung magnetisiert worden ist, wodurch eine magnetische Anziehungskraft in Richtung des äußeren Zylinders 140a, der aus magnetischem Material, wie Stahl, gefertigt ist, erzeugt wird, kann der Permanentmagnet 111 zuverlässig nur mit einer axialen Schubkraft gegen den Schulterbereich 164, die durch die obenerwähnten eingeschnittenen und aufgebogenen Teile 165 ausgeübt wird, an seinem Platz positioniert und gesichert werden.
Fig. 11 ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt, die den Zustand darstellt, in dem der Zylinderkopf und der Zylinder miteinander verbunden sind, die Fig.1 gezeigt sind, die den Stand der Technik wiedergibt. Sich entsprechende Bezugszeichen sind mit denselben Bezugszeichen wie in Fig.1 benannt. Die Bezugszeichen 51 und 52 bezeichnen jeweils Schrauben.
In dem Aufbau nach dem Stand der Technik, der in Fig. 11 gezeigt ist, ist ein Loch für die Aufnahme des Flansches 38 des Zylinders 37 auf dem oberen Teil des Bügels 31 vorgesehen. Der Flansch 38 ist in ein Loch eingeführtund ortsfest an dem Bügel 31 befestigt, wobei mehrere (oder z.B. drei) Schrauben 51 verwendet werden. Ferner wird die Dichtung 42 auf die obere Fläche des Flansches des Zylinders 37 gelegt, und dann wird der Zylinderkopf 41 auf die Dichtung 42 gesetzt und ortsfest mit Schrauben 52 an dem Flansch 38 befestigt.
Demzufolge hat der dem Stand der Technik entsprechende Aufbau, der in Fig. 11 gezeigt ist, insgesamt sechs Schrauben erfordert.
Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht einer erfindungsgemäßen Dichtung 166 im Schnitt. In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 166a ein Plattenmaterial, wie Stahl oder SPCC zum Beispiel oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, die in Scheibenform ausgebildet sind. Bezugszeichen 166b benennt eine Dichtungsschicht, die aus flexiblem elastischen Material, wie geschäumtem Gummi, besteht, das auf beide Flächen des Plattenmaterials 166a aufgebracht ist.
Die Dichtung 166, die den obenerwähnten Aufbau hat, ist zwischen dem Zylinderflansch 143a und der Endplatte 140c des äußeren Zylinders 140a derart angebracht, daß sie den Zylinder 143 ortsfest an dem Gehäuse 140 befestigt.
Fig. 13 ist eine vergrößerte Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform im Längsschnitt, die eine Konstruktion zeigt, die den Zylinder hält. In Fig. 13 ist zumindest ein Teil des Flansches 143a des Zylinders 143 derart vorgesehen, daß er in das Gehäuse 140 eingebettet ist, wobei bevorzugt die obere Endfläche des Flansches 143a im wesentlichen bündig mit der oberen Endfläche des Gehäuses 140 abschließt. Bezugszeichen 169 bezieht sich auf eine Vertiefung, von der mehrere auf der oberen Fläche der Umfangskante des Flansches 143a vorgesehen sind.
Nachdem der Zylinder 143, der den obenerwähnten Aufbau hat, in den inneren Zylinder 140b des Gehäuses 140 eingeführt ist, werden eingeschnittene und aufgebogene Bereiche 168 mit einem Werkzeug ausgebildet, das an Stellen, die den Vertiefungen 169 entsprechen, eine Meißel-ähnliche Kante aufweist. Der Zylinder 143 ist ortsfest an dem inneren Zylinder 140b angebracht, indem die eingeschnittenen und aufgebogenen Bereiche 168 mit den Vertiefungen 169 in Eingriff stehen. Mit dieser Anordnung wird die Notwendigkeit von Montageschrauben, um den Zylinder 143 ortsfest an dem Gehäuse 140 zu befestigen, wie sie in der dem Stand der Technik entsprechenden Konstruktion verwendet werden, eliminiert, was zu verringerten Herstellungskosten führt.
Wie oben beschrieben kann diese Erfindung zu Kostenermäßigungen führen, indem verschiedene Teile des dem Stand der Technik entsprechenden Rüttelverdichters, wie er in Fig.1 beschrieben ist, verbessert werden und indem der eigentliche Kompressor auch als abgedichteter Behälter eingesetzt wird. Ferner kann ungewolltes Brechen der elektrischen Schaltungskreise dadurch vermieden werden, daß elektrische Verbindungen in dem Kompressor ohne Verwendung von Bleidrähten erreicht werden.

Claims

1. Rüttelverdichter, enthaltend ein Gehäuse (140) mit einem Innenrohr (140b) und einem Außenrohr (140a), die konzentrisch und über eine Abschlußplatte an einem ihrer beider Enden in axialer Richtung integriert miteinander ausgebildet sind,

einen Permanentmagnet (111), der ortsfest an der inneren Umfangsfläche des Außenrohres (140b) angebracht ist,

eine Antriebsspule (116), die in einem Spalt zwischen dem Permanentmagnet und dem Innenrohr vorgesehen ist,

einen Zylinder (143), der in das Innere des Innenrohres eingepaßt ist,

ein Hohlkolben (145), der mit einem Absperrorgan (122) versehen ist, in den Zylinder eingeführt ist, über ein Halteelement (146) mit der Antriebsspule integriert verbunden ist und derart von Stützfedern (120,121) gestützt wird, daß er eine Hin- und Herbewegung ausführt, und

einen Zylinderkopf, der vorgesehen ist, an einem Ende des Zylinders an der Seite, in die der Kolben nicht eingeführt ist, eine Kompressionskammer (160) zu bilden,

wobei durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens komprimiertes Fluid aus der Kompressionskammer ausgestoßen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine erste Deckplatte (142), die auf einem offenen Ende des Außenrohres angeordnet ist, um das offene Ende zu schließen, und eine zweite Deckplatte (141), die auf dem anderen Ende des Außenrohres angeordnet ist, vorgesehen sind,

ein abgedichteter Behälter von dem Außenrohr (140a) gebildet ist, wobei die erste Deckplatte (142) und die zweite Deckplatte (141) als Außenwand des Rüttelverdichters dienen, und

die erste Deckplatte und die zweite Deckplatte durch Schweißvorrichtungen (162,163,164) luftdicht ortsfest an dem Außenrohr angebracht sind.

2. Rüttelverdichter nach Anspruch 1, wobei ein Einlaßrohr (130) zum Einspeisen von Kühlfluiden in den abgedichteten Behälter ortsfest an der Deckplatte (142) angebracht ist, wobei er das Außenrohr bildet.

3. Rüttelverdichter nach Anspruch 1, wobei die Antriebsspule (116) auf einen Spulenkörper (146) gewickelt ist, wobei der Spulenkörper

einen Flansch (146a),

mehrere bügelförmige Spulenteile (146b), die aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind, um die Antriebsspule zu tragen, und

einen Verbindungsbereich (146c) aufweist, an dem ein Ende des Kolbens (145) ortsfest an dem Flansch angebracht ist.

4. Rüttelverdichter nach Anspruch 3, wobei die bügelförmigen Spulenteile (146b) gebogene Bereiche (146d) aufweisen, um ein Spulenende der Antriebsspule am oberen und unteren Ende zurückzuhalten.

5. Rüttelverdichter nach Anspruch 4, wobei zumindest auf einem der auf dem oberen Ende der bügelförmigen Spulenteile vorgesehenen gebogenen Bereiche (146d) ein Schlitz (146e) vorgesehen ist, um ein Ende der Antriebsspule zu halten.

6. Rüttelverdichter nach Anspruch 1, wobei ein elektrischer Weg ausgebildet ist, ohne daß Bleidrähte benutzt werden, indem

ein elektrisch leitfähiger Dichtungsscheibenanschluß (151) vorgesehen ist, um einen Flächenkontakt mit einem Ende der Stützfeder (121) zu bilden,

ein hermetisch abgedichteter Anschluß (153) auf der Deckplatte (142) des Rüttelverdichters vorgesehen ist,

ein Isoliersockel zwischen dem Dichtungsscheibenanschluß und der Deckplatte vorgesehen ist, und

ein Verbindungsmechanismus vorgesehen ist, um einen zentralen Anschluß (154) des hermetisch abgedichteten Anschlusses mit dem Dichtungsscheibenanschluß zu verbinden.

-7. Rüttelverdichter nach Anspruch 6, wobei der Verbindungsmechanismus für die Verbindung des zentralen Anschlusses des hermetisch abgedichteten Anschlusses mit dem Dichtungsscheibenanschluß ein Verbindungsmechanismus (152,154) der Art einer Eindrückmutter ist, mit dem der zentrale Anschluß elektrisch und mechanisch verbunden ist und durch den er relativ zu dem Dichtungsscheibenanschluß in Position gehalten wird.

8. Rüttelverdichter nach Anspruch 1, wobei der Flansch (143a) integriert auf einem Ende des Zylinders (143) auf der Seite des Zylinderkopfes ausgebildet ist, und zwischen dem Flansch und der Gehäuseendplatte (140) eine ringförmige Dichtung (166) angeordnet ist, wobei die Dichtung gebildet wird, indem eine Dichtungsschicht (166b), die aus flexiblem elastischem Material besteht, auf beide Seiten eines Plattenmaterials (166a), das aus metallischem Material besteht, aufgebracht wird.

9. Rüttelverdichter nach Anspruch 1, wobei der Permanentmagnet (111) ortsfest an dem äußeren Rohr (140a) angebracht ist, indem ein Schulterbereich (164) auf der inneren Umfangsfläche des Außenrohres auf der Seite der Endplatte (140) vorgesehen ist, eine Endfläche des Permanentmagneten gegen den Schulterbereich gefügt ist und mehrere eingeschnittene und aufgebogene Teile (165) auf der offenen Seite des Außenrohres vorgesehen sind, damit sie mit dem anderen Ende des Permanentmagneten in Eingriff stehen.

10. Rüttelverdichter nach Anspruch 1, wobei der Zylinder ortsfest an der Endplatte (140) des Gehäuses angebracht ist, indem der Flansch (143a) auf einem Ende des Zylinders an der Seite des Zylinderkopfes integriert ausgebildet ist, zumindest ein Teil des Flansches in die Gehäuseendplatte eingebettet ist und mehrere eingeschnittene und aufgebogene Bereiche (168) vorgesehen sind, die mit der Endfläche des Flansches auf der Endfläche der Endplatte benachbart zu dem Außenumfang des Flansches in Eingriff stehen.