BRPI0200462B1 - estrutura de motor para compressor linear - Google Patents

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Abstract

"estrutura de motor para compressor alternado". uma estrutura de motor para um compressor alternado, pela qual uma diminuição da energia do motor pode ser evitada instalando um ímã para ser excêntrico para uma direção comprimindo um fluido para compensar uma quantidade movida para trás do ímã pela pressão de compressão durante a operação do compressor e uma saturação do motor pode ser evitada, compreende: um núcleo externo de forma cilíndrica fixado dentro de uma câmara vedada e incluindo uma bobina de enrolamento enrolada no mesmo; um núcleo interno disposto em uma superfície circunferencial interna do núcleo externo com um vão predeterminado para formar um fluxo com o núcleo externo quando uma fonte elétrica é aplicada na bobina de enrolamento; e um ímã disposto entre o núcleo externo e o núcleo interno de modo a mover linearmente para fazer um pistão executar um movimento alternado linear, onde uma posição média inicial do ímã fica localizada para ser excêntrica como uma distância predeterminada de uma posição média do núcleo externo e do núcleo interno para uma direção móvel do pistão quando um fluido é comprimido.

Description

"ESTRUTURA DE MOTOR PARA COMPRESSOR LINEAR" HISTÓRICO DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um compressor linear, e particularmente, a uma estrutura de motor para um compressor linear pela qual a diminuição de energia de um motor gerada por um fenômeno em que um pistão é movido para trás quando um fluido é comprimido, pode ser evitada. 2. Descrição da Técnica Anterior De forma geral, um compressor é um dispositivo para comprimir fluido tal como gás refrigerante. 0 compressor pode ser classificado em um compressor rotativo, um compressor linear e um compressor espiral. O compressor compreende uma câmara vedada, um motor instalado dentro da câmara para gerar a força de transmissão quando uma fonte elétrica é aplicada proveniente da parte externa, e uma parte de compressão para executar a operação de compressão do fluido por ser aplicada a força de transmissão do motor. A Figura 1 é uma vista transversal parcial mostrando um motor de um compressor linear de acordo com a técnica convencional. O motor do compressor linear de acordo com a técnica convencional compreende: um núcleo externo 102 de forma cilíndrica fixado dentro da câmara (não mostrada); um núcleo interno 106 disposto com um vão predeterminado entre uma superfície circunferencial interna do núcleo externo 102 e fixado em uma superfície circunferencial externa de um cilin- dro 104; uma bobina de enrolamento 108 enrolada no lado interno do núcleo externo 102 e sendo aplicada a fonte elétrica a partir da parte externa; e um imã 110 disposto entre o núcleo externo 102 e o núcleo interno 106 com intervalos predeterminados para executar o movimento alternado linear quando a fonte elétrica é aplicada na bobina de enrolamento 108 . O núcleo externo 102 inclui um recesso de abertura 112 formado na direção circunferencial, de modo que a bobina de enrolamento 108 fica disposta em uma porção intermediária da superfície circunferencial interna do núcleo externo 102, e uma porção da trajetória na qual o fluxo flui quando a corrente elétrica é aplicada na bobina de enrolamento 108 é formada na direção limite do recesso de abertura 112. Ambas as partes de extremidade da superfície circunferencial interna do núcleo externo 102 que é dividido pelo recesso de abertura 112 formam uma parte do pólo 114. O núcleo interno 106 é formado como um cilindro fixo na superfície circunferencial externa do cilindro 104, e um comprimento do núcleo interno 106 é formado para ser o mesmo que esse do núcleo externo 102.

Uma pluralidade de ímãs 110 é disposta em um por-ta-ímã 116 que fica localizado entre o núcleo interno 102 e o núcleo externo 106 na direção circunferencial com um certo intervalo entre eles. Uma parte central do ímã 110 é disposta para ficar em uma mesma linha (M) com uma parte central do núcleo externo 102 e ambas as partes de extremidade do imã 110 são dispostas para ficarem localizadas em partes intermediárias da parte do pólo 114. 0 porta-imã 116 é integralmente conectado em um pistão 120 que é disposto para executar o movimento alternado linear dentro do cilindro 104, e dessa maneira, quando o imã 110 sofre o movimento alternado, o porta-imã faz com que o pistão 120 execute o movimento alternado com os mesmos cursos que o imã 110. Além disso, molas de retorno (não mostradas) são instaladas em ambos os lados do porta-imã 116 para produzir uma força elástica quando o pistão 120 executa o movimento alternado, e para ajustar a localização do porta-imã 116 para a posição original quando o motor é parado.

Nesse momento, um curso máximo do pistão 120 é decidido dentro de uma faixa de interação entre um fluxo gerado do imã 110 e um fluxo gerado entre o núcleo externo 102 e o núcleo interno 106.

Uma parte de compressão 118 é instalada em uma parte de extremidade do cilindro 104 para executar a operação de compressão do fluido de acordo com o movimento alternado do pistão 120.

Como mostrado na Figura 2, de acordo com o motor convencional do compressor linear, quando a energia elétrica é aplicada na bobina de enrolamento 108, o fluxo é formado ao redor da bobina do enrolamento 108 e o fluxo forma uma curva fechada junto com o núcleo externo 102 e o núcleo interno 106. E o imã 110 é linearmente movido para a direção axial pela interação entre o fluxo gerado entre o núcleo ex- terno 102 e o núcleo interno 106 e o fluxo gerado pelo imã 110 .

Em mais detalhes, o imã 110 mantém sua posição média inicial pela força elástica da mola de retorno quando o motor está no estado parado, e ambas as partes de extremidade ficam localizadas em partes intermediárias da porção de trajetória 114.

Nesse estado, quando a corrente elétrica é aplicada na bobina de enrolamento 108 para uma direção, o fluxo formado entre o núcleo externo 102 e o núcleo interno 106 é fluido para a direção A na Figura 2. Depois, o imã 110 é linearmente movido para a direção C na Figura 2 pela interação com o fluxo formado entre o núcleo externo 102 e o núcleo interno 106, e conseqüentemente, o pistão 120 é movido para a frente para executar a operação de compressão do fluido.

Além disso, quando a corrente elétrica é aplicada na bobina do enrolamento 108 para o outro lado, o fluxo formado entre o núcleo externo 102 e o núcleo interno 106 é fluido para a direção B na Figura 2. Depois, o imã 110 é li— nearmente movido para a direção D na Figura 2 pela interação entre o fluxo fluindo entre o núcleo externo 102 e o núcleo interno 106 e o fluxo formado pelo imã 110, e conseqüentemente, o pistão 120 é recuperado para aspirar o fluido.

Aqui, no caso em que o compressor linear é operado nessa condição ideal, o imã 110 é movido de maneira alternada dentro da faixa do curso (P), entretanto, na operação real do motor, o pistão 120 pode ser movido para a direção oposta da parte de compressão 118 pela diferença entre a pressão de compressão e a pressão de aspiração do fluido, e então, o imã 110 é movido de maneira alternada dentro de uma faixa de curso (Q) real fora da faixa do curso (P) ideal.

Como descrito acima, se a porção média do imã escapa da posição média inicial, a energia do motor é diminuída e a saturação do motor pode ser gerada. Além disso, se o imã se desvia da parte do pólo, o sistema torna-se instável e não pode ser controlado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Portanto, um objetivo da presente invenção é proporcionar uma estrutura de motor para um compressor linear na qual um ímã é instalado para ser excêntrico para uma direção do fluido de compressão para compensar uma quantidade movida para trás do ímã por uma pressão de compressão durante a operação do compressor, e dessa maneira a geração de saturação do motor pode ser evitada.

Para atingir o objetivo da presente invenção, como configurado e amplamente descrito aqui, é fornecida uma estrutura de motor para um compressor linear compreendendo: um núcleo externo fixado dentro de uma câmara vedada e incluindo uma bobina de enrolamento enrolada no mesmo; um núcleo interno disposto em uma superfície circunferencial interna do núcleo externo para formar um fluxo com o núcleo externo quando uma fonte elétrica é aplicada na bobina de enrolamento; e um ímã disposto entre o núcleo externo e o núcleo interno de modo a executar um movimento linear para fazer um pistão executar um movimento alternado linear. E uma posição média inicial do imã fica localizada para ser excêntrica de uma posição média do núcleo externo e do núcleo interno para uma direção que o pistão é movido durante a compressão do fluido.

Uma quantidade excêntrica do imã na estrutura do motor para o compressor linear de acordo com a presente invenção é a mesma que uma distância movida do pistão para uma direção oposta da direção de compressão quando o fluido é comprimido.

Uma posição média inicial da porção comprimida no pistão que é conectado no imã e movido junto com o imã fica localizada para ser excêntrica por uma distância predeterminada de um centro entre um centro morto superior e um centro morto inferior através dos quais o fluido é comprimido e aspirado para o centro morto superior.

Uma quantidade excêntrica do pistão é a mesma que uma distância movida do pistão para uma direção oposta da direção de compressão quando o fluido é comprimido.

Os objetivos precedentes e outros, características, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais evidentes a partir da descrição detalhada seguinte da presente invenção quando observada em conjunto com os desenhos acompanhantes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos acompanhantes, que são incluídos para proporcionar um entendimento adicional da invenção e são incorporados e constituem uma parte dessa especificação, ilus- tram modalidades da invenção e junto com a descrição servem para explicar os princípios da invenção.

Nos desenhos: A Figura 1 é uma vista transversal mostrando um motor em um compressor linear de acordo com a técnica convencional ; A Figura 2 é uma vista transversal mostrando um estado de operação do motor para o compressor linear de acordo com a técnica convencional, A Figura 3 é uma vista transversal mostrando um motor para um compressor linear de acordo com a presente invenção e A Figura 4 é uma vista transversal mostrando um estado de operação do motor para o compressor linear de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Será feito referência agora em detalhes às modalidades preferidas da presente invenção, cujos exemplos são ilustrados nos desenhos acompanhantes.

Pode existir uma pluralidade de modalidades para um motor em um compressor linear de acordo com a presente invenção, e a modalidade mais preferida será descrita como segue. A Figura 3 é uma vista transversal mostrando o motor para o compressor linear de acordo com a presente invenção . O motor para o compressor linear de acordo com a presente invenção compreende: um núcleo externo 2 de forma cilíndrica fixado dentro de uma câmara vedada (não mostrada) ; um núcleo interno 4 disposto em uma superfície circun-ferencial interna do núcleo externo 2 com um vão predeterminado para formar um fluxo com o núcleo externo 2; uma bobina de enrolamento 6 enrolada na parte interna do núcleo externo 2; e um imã 8 disposto entre o núcleo externo 2 e o núcleo interno 4 de modo a mover-se linearmente. O núcleo externo 2 tem um recesso de abertura 10, no qual a bobina de enrolamento 6 é enrolada, formado em uma parte intermediária da superfície circunferencial interna do núcleo externo 2, e uma porção de trajetória, na qual o fluxo flui quando a energia elétrica é aplicada na bobina de enrolamento 6, é formada na porção limite do recesso de abertura 10. Além disso, partes de pólo 12 são formadas em ambos os lados da superfície circunferencial interna do núcleo externo 2 que é dividido pelo recesso de abertura 10. O núcleo interno 4 é formado como um cilindro fixado em uma superfície circunferencial externa de um cilindro 14, e um comprimento do núcleo interno 4 é formado para ser o mesmo que esse do núcleo externo 2. O ímã 8 é instalado em um porta-ímã 16 localizado entre o núcleo externo 2 e o núcleo interno 4, e é dividido em uma pluralidade de pedaços instalados com um vão predeterminado no porta—ímã 16. O porta-ímã 16 é conectado em um pistão 18 que é movido linearmente dentro do cilindro 14 para mover o pistão 18 linearmente quando o ímã 8 é movido linearmente. O pistão 18 de forma oca inclui um furo de aspiração de fluido 20, e uma parte da extremidade do pistão 4 é conectada na parte de compressão 22 disposta em um lado do cilindro 14 e a outra parte da extremidade do pistão 4 é conectada no porta-ímã 16. Portanto, o pistão 4 é linearmente alternado de acordo com os movimentos alternados do imã 8 para aspirar o fluido através do furo de aspiração de fluido 20 e para comprimir o fluido aspirado.

Aqui, o ímã 8 é movido para trás pela força de compressão quando o pistão 18 é linearmente alternado para executar a compressão, e ele fica localizado para ser excêntrico como uma distância predeterminada (X) do centro do núcleo externo 2 para a parte de compressão 22.

Isto é, o centro do ímã 8 é excêntrico dos centros do núcleo externo 2 e do núcleo interno 4 como uma distância predeterminada (X) , e conseqüentemente, ambas as partes de extremidade do ímã 8 são dispostas para serem excêntricas do centro da parte do pólo 12 para a parte de compressão 22.

Além disso, a parte de extremidade do pistão 18 para funcionar a operação de compressão fica localizada para ser excêntrica como uma distância predeterminada (Y) da posição intermediária entre o centro morto superior TDC e o centro morto inferior BDC, o que cria a faixa de curso ideal do pistão, em direção ao centro morto superior. É desejável que a quantidade excêntrica do ímã 8 seja a mesma que a distância móvel do pistão 18 para a direção oposta da direção de compressão pela força de compressão quando o compressor comprime o fluido. A operação do compressor linear construído como acima será descrita como segue.

No caso em que o motor está no estado parado, o ímã 8 fica localizado para ser excêntrico como uma distância predeterminada (X) da posição central do núcleo externo 2 e o núcleo interno 4 para o compressor, e o pistão 18 fica localizado para ser excêntrico como a distância predeterminada (Y) acima da posição central do centro morto superior e o centro morto inferior para a direção do centro morto superior .

No estado acima, como mostrado na Figura 4, quando a fonte elétrica avançada é aplicada na bobina de enrolamen-to 6, o fluxo flui para a direção <G) entre o núcleo externo 2 e o núcleo interno 4. Além disso, como mostrado na Figura 4, o ímã 8 é movido para a direção (I) por uma interação entre o fluxo fluindo para a direção (G) e o fluxo gerado do ímã 8, e conseqüentemente, prossegue-se o pistão 18 para comprimir o fluido.

Além disso, como mostrado na Figura 4, quando uma fonte elétrica inversa é aplicada na bobina de enrolamento 6, o fluxo flui para a direção (H) entre o núcleo externo 2 e o núcleo interno 4. Além disso, como mostrado na Figura 4, o ímã 8 é movido para a direção (L) por uma interação entre o fluxo fluindo para a direção (H) e o fluxo gerado do ímã 8, e conseqüentemente, o pistão 18 é recuperado para executar a operação de aspiração do fluido.

Nesse momento, o pistão 18 é movido para uma direção oposta da direção de compressão pela força de compressão durante a operação de compressão, e a posição inicial do imã 8 fica localizada para ser excêntrica para a direção de compressão, e portanto, o centro do imã 8 está de acordo com o centro do núcleo externo 2 e o núcleo interno 4 quando o compressor é operado de fato.

Isto é, a posição média inicial do imã 8 fica localizada para ser excêntrica do centro do núcleo externo 2 e do núcleo interno 4 para a direção de compressão, e portanto, o imã 8 é movido para trás como a quantidade movida para trás do pistão 18 quando o compressor é realmente operado. Portanto, ambas as partes de extremidade do imã 8 estão de acordo com o centro da parte do pólo 16 quando o compressor é realmente operado. O efeito do compressor linear construído e operado com acima será descrito como segue. A posição média inicial do imã fica localizada para ser excêntrica como uma distância predeterminada do centro do núcleo externo e do núcleo interno para a direção de compressão, e a posição média inicial da parte de compressão do pistão fica localizada para ser excêntrica como uma distância predeterminada do centro do centro morto superior e o centro morto inferior para a direção do centro morto superior. Portanto, a quantidade movida para trás é compensada para a direção oposta da direção de compressão do pistão pela força de compressão quando o compressor é realmente operado, e dessa maneira a posição média do ímã está de acordo com a posição média do núcleo externo e do núcleo interno para evitar a deterioração da função do motor.

Especialmente, uma força de relutância que é gerada quando o imã fica localizado em uma extremidade do pólo do núcleo externo e do núcleo interno durante a operação de compressão pode ser minimizada, e a função do motor pode ser melhorada minimizando o fluxo ineficaz. Além disso, um fenômeno fora de controle que pode ser qerado se o imã é divaga-do da parte do pólo pode ser evitado.

Como a presente invenção pode ser configurada em várias formas sem se afastar do espirito ou de suas características essenciais, também deve ser entendido que as modalidades acima descritas não são limitadas por qualquer um dos detalhes da descrição precedente, a menos que de outra forma especificado, mas preferivelmente devem ser interpretadas amplamente dentro do seu espírito e escopo como definido nas reivindicações anexas, e portanto todas as mudanças e modificações que situam—se dentro dos limites e fronteiras das reivindicações, ou equivalência de tais limites e fronteiras são portanto planejadas para serem abrangidas pelas reivindicações anexas.

Claims (4)

1 . Estrutura de motor para um compressor linear compreendendo: um núcleo externo (2) de forma cilíndrica fixado dentro de uma câmara vedada e o núcleo externo (2) incluindo uma bobina de enrolamento (6) enrolada no mesmo, um núcleo interno (4) disposto em uma superfície circunferencial interna do núcleo externo (2) com um vão predeterminado para formar um fluxo com o núcleo externo (2) quando uma energia elétrica é aplicada na bobina de enrolamento ( 6 ) ; e um ímã (8) disposto entre o núcleo externo (2) e o núcleo interno (4) de modo a mover-se linearmente para fazer um pistão (18) executar um movimento alternado linear, CARACTERIZADA por uma posição média inicial do ímã (8) estar localizada para ser excêntrica como uma distância predeterminada (X) a partir de uma posição média do núcleo externo (2) e do núcleo interno (4) para uma direção de movimento do pistão (8) quando um fluido é comprimido.
2. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que uma quantidade excêntrica do ímã (8) é a mesma que uma distância movida do pistão (18) para uma direção oposta da direção de compressão quando o fluido é comprimido.
3. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que uma posição média inicial de uma parte comprimida no pistão (18) que é conectada no ímã (8) e movida com o ímã (8) fica localizada para ser excên- trica como uma distância predeterminada (Y) de um centro entre um centro morto superior (TDC) e um centro morto inferior (BDC) através dos quais o fluido é aspirado e comprimido para a direção do centro morto superior (TDC).
4. Estrutura, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que uma quantidade excêntrica do pistão (18) é a mesma que uma distância movida do pistão (18) para uma direção oposta da direção de compressão quando o fluido é comprimido.
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