-
Technischer Bereich
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montierstruktur eines Linearkompressors, bei der ein Zylinder, ein Kolben und ein Linearmotor zwischen einem Rahmen und einer Motorabdeckung installiert sind, und insbesondere eine Montierstruktur eines Linearkompressors, die es zulassen kann, einen Motoranschluss zum Zuführen von Strom zu einem Linearmotor ohne Störwirkung mit den anderen Komponenten herausführen, durch Ausbilden eines Rahmens und einer Motorabdeckung in einer symmetrischen Form eine Zusammenbaudeformation zu verringern und den Linearmotor stabil zu lagern.
-
Stand der Technik
-
1 ist eine seitliche Schnittansicht, die einen Teil eines gewöhnlichen Linearkompressors darstellt, und 2 ist eine auseinandergenommene perspektivische Ansicht, die einen Rahmen und eine Motorabdeckung des herkömmlichen Linearkompressors darstellt.
-
Bezug nehmend auf 1 ist bei dem gewöhnlichen Linearkompressor ein Ende eines Kolbens 4 in einen Zylinder 2 eingeführt, um einen Kompressionsraum P zu bilden. Außerdem bewegt ein Linearmotor 10 mit einem inneren Stator 12, einem äußeren Stator 14 und einem Permanentmagnet 16 den Kolben 4 durch eine wechselseitige elektromagnetische Kraft hin und her, wodurch ein Kühlmittel in den Kompressionsraum P angesaugt und komprimiert und ausgestoßen wird.
-
Die den Zylinder 2, den Kolben 4 und den Linearmotor 10 umfassende Struktur ist in einer Hülle (nicht gezeigt) eingebaut, die ein hermetischer Raum ist, und ist durch Pufferfedern (nicht gezeigt) elastisch gelagert. Ein Ansaugventil 6 ist an einem an einem Ende des Kolbens 4 gebildeten Ansaugloch 4h zum Kommunizieren mit dem Kompressionsraum P eingebaut. An einem Ende des Zylinders 2 ist eine Ausstoßventilanordnung 8 eingebaut, bei der ein Ausstoßventil 8a zum Öffnen oder Schließen durch eine Ausstoßventilfeder 8c innerhalb einer Ausstoßkappe 8b elastisch gelagert ist. Dementsprechend sind Ansaugen und Ausstoßen des Kühlmittels einem Druck innerhalb des Kompressionsraums P entsprechend gesteuert.
-
Ein Ende des Zylinders 2 ist an dem Rahmen 20 befestigt. Der innere Stator 12 ist fest an dem äußeren Umfang des Zylinders 2 eingebaut. Der äußere Stator 14 ist mit einem Abstand von dem äußeren Umfang des inneren Stators 12 mit Bolzen zwischen dem Rahmen 20 und der Motorabdeckung 30 befestigt. Der Permanentmagnet 16 ist mit einem Abstand zwischen dem inneren Stator 12 und dem äußeren Stator 14 eingebaut und mit dem anderen Ende des Kolbens 4 verbunden.
-
Eine mit dem andere Ende des Kolbens 4 verbundene Lagereinrichtung (nicht gezeigt) ist durch mehrere Federn (nicht gezeigt) zwischen der Motorabdeckung 30 und einer mit einem Abstand in der Bewegungsrichtung von der Motorabdeckung 30 eingebauten Hauptkörperabdeckung (nicht gezeigt) in der Bewegungsrichtung elastisch gelagert.
-
Dementsprechend sind der Zylinder 2, der innere Stator 12, der äußere Stator 14, der Rahmen 20, die Motorabdeckung 30 und die Hauptkörperabdeckung fixiert, und der Kolben 4, der Permanentmagnet 16 und die Lagereinrichtung werden linear hin und her bewegt. Mit Änderung des Drucks innerhalb des Kompressionsraums P wird das Kühlmittel in den Kompressionsraum P hinein gesaugt, komprimiert und ausgestoßen.
-
Wie in 2 gezeigt, weist der Rahmen 20 die Form einer flachen Platte auf. An dem Rahmen 20 ist ein Zylindermontierloch 24 ausgebildet, durch welches der Zylinder 2 eingebaut wird. An einer Seite des Rahmens 20 ist ein Motoranschlussherausfürloch 26 ausgebildet, so dass ein mit einem Spulenwindungskörper (nicht gezeigt) des äußeren Stators 14 verbundener Motoranschluss (nicht gezeigt) durch das Motoranschlussherausführloch 26 herausgeführt werden kann.
-
Da ein Abstand zwischen dem Rahmen 20 und der Hülle (nicht gezeigt) gering ist, ist das Motoranschlussherausführloch 26 an der Seitenfläche des Rahmens 20 ausgebildet, um den Motoranschluss herauszuführen. Daher verhindert diese Ausgestaltung, sogar dann, wenn Vibration erzeugt wird, dass ein mit dem Motoranschluss verbundener elektrischer Draht in Kontakt mit der Hülle (nicht gezeigt) und dem Rahmen 20 beschädigt wird.
-
Obwohl das Motoranschlussherausführloch 26 an einer Seite des Rahmens 20 ausgebildet ist, ist der Bereich um das Motoranschlussherausführloch 26 des Rahmens 20 stark ausgebildet, um den äußeren Stator 14 stabil zu lagern.
-
Außer der Fläche 22 des Rahmens 20 zum Lagern des äußeren Stators 14 ist ein unnötiger Bereich des Rahmens 20 entfernt, um das Gesamtvolumen des Rahmens 20 zu verringern. Darüber hinaus sind an dem Rahmen 20 vier Bolzenlöcher 22h ausgebildet, so dass die Motorabdeckung 30 mit Bolzen an dem Rahmen 20 befestigt werden kann. Dementsprechend stehen Fortsatzeinheiten 22a und 22b von dem Rahmen 20 vor, um Räume zum Ausbilden der Bolzenlöcher 22h zu sichern.
-
Inzwischen wird die Motorabdeckung 30 in der Form einer Metallplatte ausgebildet. Eine Fläche 32 der Motorabdeckung 30 lagert den äußeren Stator 14. An der Motorabdeckung 30 sind Bolzenlöcher 32h derart ausgebildet, dass sie den Bolzenlöchern 22h des Rahmens 20 entsprechen, so dass die Motorabdeckung 30 mit Bolzen an dem Rahmen 20 befestigt werden kann.
-
Vorzugsweise ist an dem Mittelbereich der Motorabdeckung 30 ein Durchgangsloch 34 ausgebildet, so dass das andere Ende des Kolbens 4 zur linearen Hin- und Herbewegung durch das Durchgangsloch 34 hindurch gehen kann.
-
Der Rahmen 20 und die Motorabdeckung 30 sind auf der gleichen Achse angeordnet. Die Motorabdeckung 30 ist in der Bewegungsrichtung des Kolbens 4 zum Lagern und Befestigen des äußeren Stators 14 mit Bolzen an dem Rahmen 20 befestigt. Der Motoranschluss ist durch das Motoranschlussherausführloch 26 des Rahmens 20 herausgeführt und mit einer Stromversorgungsquelle verbunden.
-
Bei der herkömmlichen Montierstruktur des Linearkompressors ist jedoch der Rahmen 20 nicht vollständig symmetrisch, da das Motoranschlussherausführloch 26 an einer Seite des Rahmens 20 ausgebildet ist, um den Motoranschluss herauszuführen. Wenn der Motoranschluss 30 mit Bolzen an dem Rahmen 20 befestigt ist, kann aufgrund der Befestigungskraft eine Verspannungsdeformation auftreten. Dementsprechend kann der zwischen dem Rahmen 20 und der Motorabdeckung 30 eingebaute Zylinder 2 derart deformiert sein, dass er einen Zusammenbaufehler oder einen Betriebsfehler verursacht. Darüber hinaus muss der lochgebildete Bereich des Rahmens 20 relativ stark ausgebildet sein, um den äußeren Stator 16 stabil zu lagern, wenn das Motoranschlussherausführloch 26 an dem Rahmen 20 ausgebildet ist. Als ein Ergebnis ist der Herstellungsprozess kompliziert und die Materialkosten sind vergrößert.
-
Das Dokument
US 3,788,778 zeigt einen Linearkompressor mit einem Rahmen und einer Motorabdeckung, wobei der Rahmen als integrale einstückige Einheit mit dem Zylinder ausgebildet ist und zusätzlich Federn zum Ausgleich von Schwingungen aufnimmt.
-
Das Dokument
US 6,755,627 B2 zeigt eine Anordnung eines Linearkompressors, wobei dieser an einem ebenfalls integral mit dem Zylinder ausgebildeten Rahmen federnde Elemente aufweist, um die Beschädigung von Ventilen durch den Kolben zu verhindern.
-
Das Dokument
US 2003/0175135 A1 zeigt einen Linearkompressor mit einem Elektromotor mit zylindrischem äußeren Stator und darin angeordneter Wicklungsspule. Ein Zylinder des Kompressors ist in einer Zylinderöffnung eines vorderen Rahmens einer Rahmeneinheit aufgenommen. Der vordere Rahmen und ein Mittelstützelement der Rahmeneinheit sind mit unterschiedlichen Seiten des äußeren Stators gekoppelt.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kompakte Montierstruktur eines Linearkompressors bereitzustellen, die zudem einfach herzustellen ist.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Montierstruktur eines Linearkompressors, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
-
Ferner ist eine Montierstruktur eines Linearkompressors bereitgestellt, die umfasst: einen Zylinder zum Bereitstellen eines Raums zum Komprimieren eines Kühlmittels; einen innerhalb des Zylinders hin- und herbewegten Kolben zum Komprimieren des Kühlmittels; einen Linearmotor mit einer Motorabdeckung, der den Kolben betreibt; und einen Rahmen, an dem ein Ende des Zylinders befestigt ist und an dem die Motorabdeckung mit Bolzen befestigt ist, wobei der Rahmen links/rechtssymmetrisch oder oben-/untensymmetrisch ist. Durch diese Ausgestaltung ist die Befestigungskraft gleichmäßig auf dem Rahmen verteilt, wodurch ein Verspannen des Rahmens beim Zusammenbau minimiert ist.
-
Bei einem weiteren Aspekt des Kompressors umfassen der Rahmen und die Motorabdeckung entsprechende Bolzenlöcher, und die Bolzenlöcher sind oben-/untensymmetrisch und links-/rechtssymmetrisch. Durch diese Ausgestaltung ist die Befestigungskraft gleichmäßig auf dem Rahmen und der Motorabdeckung verteilt, wenn der Rahmen und die Motorabdeckung durch die jeweils durch die Bolzenlöcher hindurch gehenden Bolzen befestigt sind, wodurch ein Verspannen des Rahmens und der Motorabdeckung minimiert ist.
-
Bei einem weiteren Aspekt der Montierstruktur ist die Motorabdeckung oben-/untensymmetrisch und links-/rechtssymmetrisch.
-
Bei einem weiteren Aspekt der Montierstruktur umfasst die Montierstruktur des Linearkompressors einen Motoranschluss, der durch die unteren Bereiche der Motorabdeckung und des Rahmens herausgeführt ist. Durch diese Ausgestaltung ist das Motoranschlussherausführloch nicht an der Motorabdeckung ausgebildet, wodurch die auf die Motorabdeckung ausgeübte Kraft gleichmäßig verteilt ist. Darüber hinaus kann diese Ausgestaltung einen komplizierten Vorgang weglassen, die Stärke des peripheren Bereichs des Motoranschlussherausführlochs zu erhöhen, um den Stärkeverlust in dem Bereich auszugleichen.
-
Bei einem weiteren Aspekt der Montierstruktur umfasst die Motorabdeckung ein Paar von links-/rechtssymmetrischen Fortsatzeinheiten. Außerdem sind an den Fortsatzeinheiten Bolzenlöcher ausgebildet, um die Motorabdeckung mit Bolzen an dem Rahmen zu befestigen. Durch diese Ausgestaltung können die Räume zum Ausbilden der Bolzenlöcher vorbereitet sein, ohne die Größe der Motorabdeckung zu erhöhen.
-
Bei einem weiteren Aspekt der Montierstruktur ist die Motorabdeckung in einer runden Form oder einer elliptischen Form ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung kann die Bolzenbefestigungskraft gleichmäßig auf der gesamten Fläche der Motorabdeckung verteilt sein.
-
Bei einem weiteren Aspekt der Montierstruktur umfasst der Linearmotor einen inneren Stator, einen äußeren Stator und einen Permanentmagnet. Der äußere Stator umfasst einen Spulenwindungskörper und mehrere Kernblöcke. Ferner umfasst die Montierstruktur des Linearkompressors außerdem einen in dem Raum zwischen den Kernblöcken eingebauten Motoranschluss.
-
Bei einem weiteren Aspekt der Montierstruktur ist der Motoranschluss zwischen den Kernblöcken mit dem Spulenwindungskörper verbunden und ist bei dem Verbindungspunkt in einem Winkel zu einer Normallinienrichtung des Spulenwindungskörpers geneigt. Durch diese Ausgestaltung kann ein mit dem Motoranschluss verbundener elektrischer Draht durch die Seitenfläche der unteren Struktur des Rahmens ohne Störwirkung mit der unteren Struktur des Rahmens herausgeführt sein.
-
Bei einem weiteren Aspekt der Montierstruktur ist die Länge von dem Spulenwindungskörper bis zu dem Ende des Motoranschlusses kürzer als die Länge von dem Spulenwindungskörper zu den Enden der Kernblöcke. Diese Ausgestaltung dient dazu, einen von einer Hülle auf den Motoranschluss übertragenen Stoß zu verhindern.
-
Bei einem weiteren Aspekt der Montierstruktur umfasst die Montierstruktur des Linearkompressors ferner eine Hülle; Lagerfedern zum Lagern eines Hauptkörperrahmens innerhalb der Hülle; einen Anschluss zum Zuführen von Strom zu dem Linearkompressor; und einen elektrischen Draht zum Verbinden des Motoranschlusses mit dem Anschluss. Das Ende des Motoranschlusses ist in einem Abstand von dem Boden der Hülle angeordnet. Der elektrische Draht ist zwischen den Lagerfedern herausgeführt und mit dem Anschluss verbunden. Durch diese Ausgestaltung kann der elektrische Draht ohne Störwirkung mit den anderen Strukturen des Linearkompressors mit dem Anschluss verbunden sein.
-
Vorteilhafte Auswirkungen
-
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist bei der Montierstruktur des Linearkompressors der Rahmen derart in der Form einer geschlossenen Schleife ausgeführt, dass er links-/rechtsymmetrisch mit der Motorabdeckung ist. Außerdem ist der Motoranschluss zum Zuführen von Strom zu dem Linearmotor ohne Störwirkung mit den anderen peripheren Komponenten durch den relativ großen Raum unter dem Rahmen herausgeführt. Sogar obwohl der Rahmen und die Motorabdeckung mit Bolzen aneinander befestigt sind, wird in einem Zustand, in dem der Zylinder, der Kolben und der Linearmotor zwischen dem Rahmen und dem Motor angebracht sind, eine Deformation durch die Befestigungskraft verhindert, um Zusammenbaueffizienz und Betriebszuverlässigkeit zu erhöhen. Da der Rahmen in der Form einer geschlossenen Schleife ausgebildet ist, kann er den Linearmotor stabil lagern. Darüber hinaus kann der gesamte Herstellungsprozess durch Weglassen des Motoranschlussherausführloches vereinfacht werden.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine seitliche Schnittansicht, die einen Teil eines herkömmlichen Linearkompressors darstellt;
-
2 ist eine auseinandergenommene perspektivische Ansicht, die einen Rahmen und eine Motorabdeckung des herkömmlichen Linearkompressors darstellt;
-
3 ist eine auseinandergenommene perspektivische Ansicht, die einen Rahmen und eine Motorabdeckung eines Linearkompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Motoranschluss aus dem Linearkompressor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung herausgeführt ist; und
-
5 ist eine Strukturansicht, die einen Zustand darstellt, in dem der Motoranschluss mit einem Linearmotor des Linearkompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
-
Erfindungsmodus
-
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
3 ist eine auseinandergenommene perspektivische Ansicht, die einen Rahmen und eine Motorabdeckung des Linearkompressors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt, 4 ist eine perspektivische Ansicht, die den Linearkompressor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt, und 5 ist eine Strukturansicht, die einen äußeren Stator eines Linearmotors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Elemente wie die der 1 verwendet. Da ein Zylinder 2, ein Kolben 4, ein Linearmotor 10 und eine Motorabdeckung 30 mit den herkömmlichen identisch sind, werden detaillierte Erklärungen dafür ausgelassen. Wie in 3 bis 5 dargestellt, sind bei der Montierstruktur des Linearkompressors der Zylinder 2, der Kolben 4 und der Linearmotor 10 fest zwischen dem Rahmen 50 und der Motorabdeckung 30 eingebaut, die links-/rechtssymmetrisch sind. Der Linearmotor 10 umfasst einen inneren Stator 12, einen äußeren Stator 14 und einen Permanentmagnet 16. Der äußere Stator 14 umfasst einen Spulenwindungskörper 14a und Kernblöcke 14b. Dem Spulenwindungskörper 14a wird durch einen mit dem Spulenwindungskörper 14a verbundenen Motoranschluss 60 Strom zugeführt, so dass der Spulenwindungskörper 14a eine wechselseitige elektromagnetische Kraft erzeugen kann. Durch einen Raum unter dem Rahmen 50 ist ein elektrischer Draht 60a des Motoranschlusses 60 herausgeführt und mit einem an einer Hülle 51 eingebauten Anschluss 77 verbunden. Daher weist der elektrische Draht 60a keine Störwirkung mit den benachbarten Komponenten auf.
-
Der Rahmen 50 bildet eine Art geschlossene Schleife. Der äußere Stator 14 ist in der axialen Richtung an einer Fläche 52 des Rahmens 50 stabil gelagert. Ein Zylindermontierloch 54 ist an dem Zentralbereich des Rahmens 50 ausgebildet, so dass der Zylinder 2 durch das Zylindermontierloch 54 hindurch gehen kann.
-
Vier Bolzenlöcher 52h zum Befestigen der Motorabdeckung 30 an dem Rahmen 50 mit Bolzen sind an dem Rahmen 50 derart ausgebildet, dass sie oben-/untensymmetrisch und links-/rechtssymmetrisch sind. Je kleiner das Volumen des Rahmens 50 ist, desto stärker ist ein Wirbelstromverlust verringert. Da der Rahmen 50 kleiner ist als die Motorabdeckung 30, kann es sein, dass er nicht ausreichend Räume zum Ausbilden der Bolzenlöcher 52h aufweist. Um die Räume zum Ausbilden der Bolzenlöcher 52h zu erhalten, ist an dem Rahmen 50 ein Paar von Fortsatzeinheiten 52a und 52b derart ausgebildet, dass sie links-/rechtssymmetrisch sind.
-
Ein Ende des Zylinders 2 ist in das Zylindermontierloch 54 des Rahmens 50 eingefügt. Eine Auslassventilanordnung 8 ist an einem Ende des Zylinders 2 angebracht. Der innere Stator 12 ist an dem äußeren Umfang des Zylinders 2 befestigt, und der äußere Stator 14 ist mit einem Abstand in der radialen Richtung an dem inneren Stator befestigt. Die Motorabdeckung 30 ist in einem Zustand mit Bolzen an dem Rahmen 50 befestigt, in dem ein Ende des äußeren Stators 14 durch den Rahmen 50 gelagert ist und sein anderes Ende durch die Motorabdeckung 30 gelagert ist.
-
Ein Ansaugventil 6 ist an einem Ende des Kolbens 4 angebracht und mit dem anderen Ende des Kolbens 4 ist der Permanentmagnet 16 verbunden. Ein Ende des Kolbens 4 ist in den Zylinder 2 eingefügt, um einen Kompressionsraum P in dem Zylinder 2 auszubilden. Der Permanentmagnet 16 ist mit einer Lücke zwischen dem inneren Stator 12 und dem äußeren Stator 14 eingebaut.
-
Die den Zylinder 2, den Kolben 4, den Linearmotor 10, den Rahmen 50 und die Motorabdeckung 30 umfassende Struktur ist durch Pufferfedern 55 in der Hülle 51 gelagert und an der Bodenfläche der Hülle 51 eingebaut.
-
Der Anschluss 77 ist an der Hülle 51 eingebaut, um dem Linearmotor 10 des Linearkompressors externen Strom zuzuführen. Normalerweise umfasst der Anschluss 77 Anschlusselemente bzw. Pins. Der elektrische Draht 60a ist zwischen dem Linearmotor 10 und dem Anschluss 77 verbunden, um dem Linearmotor 10 Strom zuzuführen.
-
Der äußere Stator 14 umfasst den durch Wickeln einer Spule in der Umfangsrichtung gebildeten Spulenwindungskörper 14a und die durch Laminieren mehrerer Laminierschichten gebildete Kernblockpaarung 14b, die auf dem Spulenwindungskörper 14a in Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet ist. Der Kolben 4 wird durch die durch den Spulenwindungskörper 14a induzierte wechselseitige elektromagnetische Kraft angetrieben. Es ist daher notwendig, zum Zuführen von Strom zu dem Spulenwindungskörper 14a den Motoranschluss 60 einzubauen. Darüber hinaus ist der Motoranschluss 60 durch den elektrischen Draht 60a mit dem Anschluss 77 verbunden, um dem äußeren Stator 14 Strom zuzuführen.
-
Wenn der Motoranschluss 60 mit dem Spulenwindungskörper 14a des äußeren Stators 14 verbunden ist, ist beim Verbindungspunkt der Motoranschluss 60 in einem Winkel zu einer Normallinienrichtung des Spulenwindungskörpers 14a geneigt. Dementsprechend unterliegt der elektrische Draht 60a keiner Störwirkung durch die an dem Bodenende des Rahmens 50 angeordnete Struktur. Andererseits ist der Motoranschluss 60 zwischen den Kernblöcken 14b des äußeren Stators 14 angeordnet. Vorzugsweise ist der Winkel des Motoranschlusses 60 derart bestimmt, dass der elektrische Draht 60a keine Seite der Kernblöcke 14b kontaktiert.
-
Der elektrische Draht 60a des durch den Raum unter dem Rahmen 50 herausgeführten Motoranschlusses 60 ist mit dem an der inneren Wand der Hülle 51 befestigten Anschluss 77 verbunden. Der Anschluss 77 ist mit einem Steuerkasten (nicht gezeigt) zum Steuern der Stromzufuhr verbunden.
-
Wie zuvor erläutert, ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das Loch zum Herausführen des Motoranschlusses 60 nicht an dem Rahmen 50 ausgebildet, so dass der Rahmen 50 eine relativ enge geschlossene links-/rechtssymmetrische Schleife bilden kann. Wenn die Motorabdeckung 30 mit Bolzen an dem Rahmen 50 befestigt ist, um die Befestigungskraft zu erzeugen, dient als ein Ergebnis die Links-/Rechtssymmetrie des Rahmens 50 dazu, eine Befestigungsdeformation zu verringern und den äußeren Stator 14 stabil zu lagern, obwohl der Rahmen 50 dünn ist.
-
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese bevorzugten Ausführungsformen beschränkt sein sollte, sondern dass durch einen Fachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Geistes und Rahmens der vorliegenden Erfindung wie nachfolgend beansprucht durchgeführt werden können.
