DE3109455C2

DE3109455C2 - Schwingkompressor

Info

Publication number: DE3109455C2
Application number: DE3109455A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kainuma; Tadayoshi Nitta Gunma Kimura
Original assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Current assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date: 1980-03-13
Filing date: 1981-03-12
Publication date: 1984-07-26
Also published as: US4427906A; DE3109455A1

Abstract

Ein Schwingkompressor ist mit einem Ferritmagnet (2) ausgerüstet, der aus einem zylindrischen Stück oder mehreren bogenförmigen Stücken besteht, die zusammen einen Winkel von 360 ° ausfüllen. Der ein- oder mehrstückige Ferritmagnet ist längs des Innenumfangs eines tassenförmigen äußeren Eisenkerns (3) angeordnet. Ein zylinderförmiger Magnetpol (4Δ) steht unter Bildung eines vorbestimmten Magnetspalts (5) dem Ferritmagnet (2) gegenüber. In dem von dem Ferritmagnet (2) und dem zylinderförmigen Magnetpol (4Δ) gebildeten ringförmigen Magnetspalt (5) ist eine elektromagnetische Spule schwingfähig aufgehängt, die zusammen mit ihrer Aufhängung (6, 7, 8) ein mechanisches Schwingsystem bildet. In dem ringförmigen Magnetspalt (5) wird die Magnetflußdichte dadurch gleichförmig gehalten, daß wenigstens die axiale Länge des Ferritmagnets (2) größer als die Länge des zylinderförmigen Magnetpols (4Δ) ist. Die relative Position der elektromagnetischen Spule (1) und des Ferritmagneten (2) ist so gewählt, daß der durch die elektromagnetische Spule fließende Antriebsstrom in einer genau vorherbestimmten Weise umgeschaltet wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingkompressor, enthaltend einen tassenförmigen äußeren Eisenkern, einen aus bogenförmige:. Stücken gebildeten Permanentmagneten, dessen Mittenwinkel 360° umfaßt und der längs des lnnenumfa,i&·; des äußeren Eisenkerns angeordnet ist, einen inneren Eisenkern mit einem zylinderförmigen Magnetpol, der in eiern vorbestimmten Absland dem Permanentmagneten gegenübersteht und zusammen mit dem äußeren Eisenkern einen magnetischen Pfad bildet, und eine elektromagnetische Spule, die in dem von dem Permanentmagneten und dem zylinderförmigen Magnetpol begrenzten ringförmigen Magnetspalt durch ein mechanisches Schwingsystem unterstützt schwingungsfähig auigehängl ist. wobei der elektromagnetischen Spule zum Antrieb eines mit der elektromagnetischen Spule verbundenen Kolbens ein Wechselstrom zugeführt wird und der Permanentmagnet ein Ferritgmagnet ist. Solche Schwingkompressoren sind weitverbreitet und werden beispielsweise in kleinen Haushaltskühlschränkcn und tragbaren Kühlgeräten an Bord von Fahrzeugen und Schiffen benutzt.

Ein Schwingkompressor der oben beschriebenen ArI ist aus der DE-OS 23 60 302 bekannt. Dort wird bereits für den um die elektromagnetische Antriebsspule herum angeordneten Permanentmagneten anstelle des sonst üblichen Alnico-Magneten ein Bariumferritmagnet verwendet. Ferner ist bei dem bekannten Schwingkompressor die Nullstellung oder axiale Mitte der elektromagnetischen Antriebsspule bzw. des Ankers in Richtung auf das Ansaugende des Kolbens verschoben. Der Grund für diese Versetzung scheint darin zu liegen, daß beim Hub in Kompressionsrichtung die Antriebskraft möglichst groß ist.

Bezüglich der elektrischen Ansteuerung eines Schwingkompressors wird adf die DE-AS 25 14 016 verwiesen. Bei bogenförmigen Ferritmagneten besteht zwischea dem Zustand der ringförmigen Magnetspalts, in dem die elektromagnetische Antriebsspule hin- und herbewegt wird, und dem Schaltvorgang des die elektromagnetische Spule speisenden Stroms eine wichtige Beziehung. Es ist erwünscht, daß die relative Lage des bogenförmigen Ferritmagneten und des Hin- und Herschwingbereiches der elektromagnetischen Antriebsspule in geeigneter Weise ausgewählt wird. Es ist weiterhin erwünscht, daß die Magnctflußdichte im ringförmigen Magnetspalt so weit wie möglich gleichförmig ist.

Ausgehend von dem Stand der Technik nach der DE-OS 23 60 302 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, _an den Enden des ringförmigen Magnet- oder Luftspalts störende Leck- oder Streucrschemungen bezüglich des erzeugten Magnetflusses zu vermindern, die insbesondere bei der Verwendung von Ferntmagneten geringer Dicke auftreten, und zur weiteren Verbesserung des Betriebsverhaltens gleichzeitig sicherzustellen, daß die Umschaltung der Stromrichtung in der Antriebsspule bei der Beendigung der Kompression gleichermaßen stabil verläuft wie bei der Beendigung des Ansaugens.

Diese Aufgabe wird bei einem .Schwingkompressor der gallungsgemaßen All dadurch gelost. d;iU der t-erriimagnet derart ausgebildet ist. daß seine axiale Lange größer als die axiale Lange des vom inneren Eisenkern gebildeten zylinderförmigen Magnetpols ist. um in dem ringförmigen Magnetspalt eine gleichförmige Magneth5 flußdichte sicherzustellen, und daß die elektromagnetische Spule im nicht stromdurchflossencn Zustand eine solche Position einnimmt, daß die axiale Mitte der elektromagnetischen Spule bezüglich der axialen Mine des ringförmigen Magnctspalts in der Kolbcnkompressioiisrichiung um ein Stück versetzt ist.

Mit den beanspruchten Maßnahmen wird erreicht, daß sowohl am linde des Kompressionsvorganges als auch

am Ende des Ansaugvorganges die Spule um das gleiche Ausmaß aus dem Luft- bzw. Magnetspalt herausragt und die auftretende Gegen-EMK möglichst klein ist. Dadurch wird in jedem Falle eine sichere Umschaltung gewährleistet Das elektrische Schwingsystem wird zwangsläufig zu einer Schwingung veranlaßt, die mit der Eigenschwingungsperiode des mechanischen Schwingsystem zusammenfällt. Angesichts der beanspruchten Ausbildung des Ferritmagneten tritt im ringförmigen Magnetspalt eine gleichförmige Magnetflußdichte auf, so daß zu jeder Zeit optimale Betriebsbedingungen aufrecht erhalten werden.

Bevorzugte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet. Dabei geht es vor allem darum, den Außendurchmesser des erfindungsgemäßen Schwingkompressors geringzuhalten.

Bevorzugte Austührungsbeispiele der Erfindung sollen im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen

F i g. 1 bis 5 Diagramme zur Erläuterung des Arbeitsprinzips der Erfindung.

Ftg. 6A einen Längsschnitt durch einen Schwingkompressor nach der Erfindung,

F i g. 6B einen Querschnitt durch den Schwingkompressor längs der Linie X-A"'nach der F i g. 6A,

Fi g. 7A eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform der durch die F i g."6 verkörperten Erfindung, wobei auf eine Verminderung des Außendurchmessers des Schwingkompressors Wert gelegt wird,

F i g. 7B einen Querschnitt längs der Linie Y- Y' nach der F i g. 7 A und

F i g. 8A und 8B eine Draufsicht bzw. Seitenansicht der in der F i g. 7 dargestellten Ferritmagneten.

Ein Vibrations- oder Schwingkompressor hat im allgemeinen einen solchen Aufbau, daß eine elektromagnet!- sehe Spule schwingfähig in einem ortsfesten Magnetfeld angeordnet ist und von außen von einem Wechselstrom gespeist wird. Das Arbeitsprinzip des Schwingkompressors ist somit mit demjenigen eines elektrodynamischen Lautsprechers bzw. eines Lautsprechers mit Schwingspule vergleichbar. Die Schwingspule oder Antriebsspule, im folgenden auch elektromagnetische Spule genannt, wird mit einem Wechselstrom gespeist, um ein mechanisches Vibrations- oder Schwingsystem einschließlich einer die Spule tragenden Feder zur Resonanz zu veranlassen.

Im folgenden soll die Arbeitsweise eines Schwingkompressors dieser Art erläutert werden. Die Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Vibrations- oder Schwingkompressors mit Ferritmagneten. Der in der F i g. 1 dargestellte Schwingkompressor enthält eine elektromagnetische Spule 1. die zusammen mit einer die Spule tragenden, nicht dargestellten Feder ein mechanisches Schwingsystem bildet, bogenförmige Ferritmagnete 2, die längs des Innenumfangs eines äußeren Eisenkerns 3 angeordnet sind, einen inneren Eisenkern 4 mit einem Magnetpol 4', einen ringförmigen Magnetspalt 5. der von dtn Ferritmagneten 2 und dem Magnetpol 4' begrenzt ist und in dem die elektromagnetische Spule 1 schwingungsfähig aufgehängt ist.

Bei der Anwendung des Schwingkompressors in einer Kühlmaschine ist mit der elektromagnetischen Spule 1 ein in der F i g. 1 nicht dargestellter Kolben verbunden, den eine nicht dargestellte Feder in einer solchen Weise schwingungsfähig trägt, daß durch die Bewegung des Kolbens ein Kühlmittel komprimiert wird, und zwar verursacht durch die Schwingbewegung der elektromagnetischen Spule 1. Das komprimierte Kühlmittel erfährt dann in der Kühlmaschine eine adiabatische Expansion.

Es ist bekannt, daß bei einem Schwingkompressor dieser Art das Bedürfnis, das Kühlmittel in der oben beschriebenen Weise zu komprimieren, eine Differenz in der Länge der Zeit zwischen einer Halbperiode, die die Ansaugzeit 7Ί darstellt, und der Halbperiode, die die Kompressionszeit Ti darstellt, fordert, wobei die Ansaugzeit und Kompressionszeit zusammen einen Zyklus der eigentlichen Schwingperiode bilden.

Folglich muß man einen Wechselrichter zur Ansteuerung des Schwingkompressors in einer solchen Weise steuern, daß die Schwingungsform der Wechseirichterausgangsspannung der in der Fig. 2A dargestellten Wechselspannungsschwingung entspricht und dementsprechend mit der Ansaugzeit 7Ί und der Kompressionszeit T2 zusammenfällt. Als Wechselrichter zur Umsetzung von Gleichstrom in Wechselstrom verwendet man im allgemeinen einen sogenannten Transistorwechselrichter, der die Schalteigenschaften von Transistoren ausnützt. Bei einem derartigen Wechselrichter wird unter Verwendung der folgenden Schaiteigenschaften eines Transistors eine Schaltsteuerung vorgenommen.

Bezeichnet man den KoOktorstrom eines Transistors mit Ic. den Basisstrom mit Ih und den Verstärkungsfaktor des Transistors mit h/t:· bleibt der Transistor in der Sättigung, solange die folgende Beziehung gilt:

Der Transistor tritt aus dem Sättigungsbereich in den aktiven Bereich ein. wenn:

/ca In- Äff.

Im Folgenden soll der Schaltsteuerungsvorgang im einzelnen erläuiert werden.

Durch abwechselnde Ein-Aus-Schaltvorgängc zweier Schalltransistoren kann man eine Wechselspannung rechteckförmiger Schwingungsform entsprechend der Darstellung nach der F i g. 2A gewinnen. Speist man die elektromagnetische Spule I nach der F i g. I mit dieser Spannung, wird die elektromagnetische Spule i veranlaßt, zwischen einem in der Fig. 1 eingezeichneten Zustand (a) und einem in der Fig. I eingezeichneten Zustand (b) eine Auf- und Abbewegung vorzunehmen. Der Zustand fa) stellt diejenige Position der elektromagnetischen Spule 1 dar, bei der die Kompression gerade beendet ist. Der Zustand ftystellt diejenige Position der elektromagnetischen Spule 1 d»r, bei der das Ansaugen gerade beendet, ist. In der F i g. 2B ist der durch die elektromagnetische Spule 1 fließende A::'riebsstrom i dargestellt, bei dem es sich um den Kollektorstrom Ic des jeweils leitenden Transistors handeU.

In der Fig. 2A stellt der Zeilpunkt f., einen Zeilpunkt dar, bei dem der Schwingkompressor den Kompressionsvorgang beendet hat und mit dem Ansaugvorgang beginnt. Das bedeutet, daß beim Zeitpunkt i₃ die an der elektromagnetischen Spule 1 anliegende Spannung von der positiven zur negativen Polarität umgeschaltet wird. Die elektromagnetische Spule I wird daher zum Zeitpunkt f., veranlaßt, sich von der in der F i g. 1 eingezeichne-

ten Position (a) in Richtung nach unten, d. h. in der Ansaugrichtung, zu bewegen. Während dieser Periode oder Zeitspanne nimmt der auf die elektromagnetische Spule 1 einwirkende Magnetfluß allmählich zu und erreicht seinen höchsten Pegel, wenn die elektromagnetische Spule 1 bei einer Position ankommt, die in der Fig. 1 mit(0) eingezeichnet ist. Danach nimmt der Magnetfluß allmählich ab. Dadurch wird veranlaßt, daß die in der elektromagnetischen Spule 1 induzierte Gegen-EMK vorübergehend /unimmt und anschließend abnimmt. Folglich

!0 nimmt der durch die elektromagnetische Spule I fließende Antriebsstrom ι, während er der Gegen-EMK widersteht, in negativer Richtung heftig zu und steigt dann nach einem vorübergehenden Abfall weiter in negativer Richtung an, wie es in der Fig.2B dargestellt ist. Der Schaltvorgang kann mit der gewünschten Zeitsieuerung vorgenommen werden, d. h. zu einer Zeit, bei der die elektromagnetische Spule 1 die gewünschte Position (b)am Ende des Ansaugvorganges erreicht, oder zu einer Zeit, bei der der Antriebsstrom /den in der

is F i g. 2B eingezeichneten Punkt b erreicht, und zwar durch Auswahl der Transistoren mit einem solchen Verstärkungsfaktor hfl-, daß der obigen Schaltbedingung

ic ä i(b) - Ib ■ h,i

genügt wird, und durch Steuerung des Basisstroms /oderTransistoren, da der Kollektorstrom /reines geschalteten Transistors dem oben erwähnten Antriebsstrom i entspricht. Das Steuerungsverfahren für den Basisstrom la wird später beschrieben. Gleichzeitig mit dem Ausschalten eines Transistors gemäß der oben erwähnten Schaltbedingung wird ein anderer Transistor eingeschaltet, der eine positive Spannung an die elektromagnetische Spule 1 legt. Dadurch kommt es zu einer Stromumkehr in der elektromagnetischen Spule 1, und die elektromagnetische Spule 1 wird veranlaßt, sich von der Poslion (b)in die Position (a)der Fig. 1 zu bewegen. Die Umkehr der elektromagnetischen Spule 1 bei der Position (n) der Fig. I oder die Umschaltung des Antriebsstroms bei der Position a in der F i g. 2B erfolgt in der gleichen Weise wie die Umschaltung beim Punkt b in der F i g. 2B. Um eine zwangsläufige Umschaltung an den Pin -iuen a und b in der F i g. 2B sicherzustellen, ist wünschenswerterweise die Änderung des Antriebsstroms ι in der elektromagnetischen Spule 1 bei den Punkten

a bzw. b der F i g. 2B so groß wie möglich. Wie bereits oben erläutert, werden die Änderungen im Antriebsstrom /durch Änderungen in der Gegen-EMK veranlaßt,die in der elektromagnetischen Spule 1 induziert wird.

)e geringer die Gegen-EMK ist, um so höher wird der Antriebsstrom. Die Gegen-EMK hat die Neigung, bei Abnahme des magnetischen Flusses, der die elektromagnetische Spule 1 schneidet, abzunehmen. Die Gegen-EMK wird daher um so geringer, je weiter die elektromagnetische Spule 1 aus dem in der F i g. 1 dargestellten ringförmigen Magnetspalt 5 herausragt. Um an den in der F i g. 2B gezeigten Punkten a und b ein zwangsläufiges Umschalten sicherzustellen, ist es somit erforderlich, das Herausragen oder Hervorstehen der elektromagnetischen Spule 1 aus dem ringförmigen Magnetspait 5 sowohl am Ende des Kompressionsvorgangs als auch am Ende des Ansaugvorgangs so groß wie möglich zu machen. Angesichts der begrenzten Amplitude der Schwingung der elektromagnetischen Spule 1 wird jedoch, wenn man das Ausmaß des Herausragens der elektromagnetischen Spule 1 am Ende der Kompression (Position finder F ig. 1) groß macht, das Ausmaß des Herausragens am Ende des Ansaugens (Position (b) in der Fig. 1) kleiner und umgekehrt. Obgleich es in der Fig. 1 nicht dargestellt ist, sind zwei Resonanzfedern vorhanden, die in der bereits oben angegebenen Weise die elektromagnetische Spule 1 schwingungsfähig haltern, und die elektromagnetische Spule 1 wird durch Anlegen der in der F i g. 2A dargestellten Wechselspannung zum Schwingen angeregt. Während dieser Schwingung oder während des Betriebs des Schwingkompressors bewegt sich die elektromagnetische Spule t in bezug auf eine Position, die sie bei nicht fließendem Wechselstrom einnimmt und neutrale Position oder Nullage genannt wird, beim Ansaugvorgang weiter weg als beim Kompressionsvorgang. Dies ist darauf zurückzuführen, daß beim Kompressionsvorgang das Kühlmittel komprimiert wird und die Elastizität des Kühlmittels auf die elektromagnetische Spule 1 einwirkt Wenn man die elektromagnetische Spule 1 so anordnet, daß ihr Mittelpunkt im nicht angetriebenen Zustand oder der neutrale Punkt mit dem Mittelpunkt des ringförmigen Magnetspalts 5 zusammenfällt, ist das Ausmaß des Herausragens der Spule 1 am Ende der Kompression (Position (a) in F i g. 1) kleiner als awi Ende des Ansaugens (Position (b) in F i g. 1). In diesem Fall besteht die Gefahr, daß der Schaltvorgang bei Beendigung der Kompression nicht stabil verläuft. Um sowohl bei der Beendigung der Kompression als auch bei der Beendigung des Ansaugens einen einwandfreien Schaltvorgang sicherzustellen, sollten die Ausmaße des Herausragens der elektromagnetischen Spule bei der Beendigung der Kompression und bei der Beendigung des Ansaugens (Position (a) und (b) in F i g. 1) vorzugsweise miteinander gleich sein. Um dies zu erreichen sollte man bei der Bestimmung der neutralen Position der elektromagnetischen Spule 1 der Differenz im Hub der elektromagnetischen Spule 1 beim Kompressionsvorgang und Ansaugvorgang sorgfältige Beachtung schenken.
Um eine effektive Arbeitsweise des Schwingkompressors sicherzustellen, ist es darüber hinaus erwünscht, daß in dem ringförmigen Magnetspalt, in dem die elektromagnetische Spule 1 angeordnet ist, ein gleichförmiger Magnetfluß aufrechterhalten wird. Die bei dem in der F i g. I dargestellten Schwingkompressor benutzten Ferritmagneten 2 sind hauptsächlich unter Berücksichtigung ihrer magnetischen Eigenschaften in eine solche Form oder Gestalt gebracht, daß in bezug auf die Magnetisierungsrichtung ihre Stärke oder Dicke dünner und ihr Querschnittsbereich größer wird. Dies führt in der Nachbarschaft der Stirnfläche der Ferritmagnclcn 2 zu einem erhöhten LeckfiuB in der Durchgangsdickcnrichtung. Folglich haben die Ferritmagneten 2, die entsprechend der Darstellung nach der F i g. 1 dem Magnetpol 4' im selben Oberflächenbereich wie derjenige des Magnetpols 4' gegenüberliegen, die Neigung zu einer ungleichmäßigen Magnetflußdichte im ringförmigen Magnetspait 5 aufgrund des oben erwähnten Leckflusses. Unter Berücksichtigung dieser Überlegungen ermög-

licht es die Erfindung, in dem ringförmigen Magnetspalt, in dem die elektromagnetische Spule das mechanische Schwingsystem bildet, eine gleichförmige Flußdichte zu erhalten und das elektrische Schwingsystem synchron mit der Eigenschwingperiode des mechanischen Schwingsystems anzutreiben.

Vor der Beschreibung und Erläuterung des Schwingkompressors nach der Erfindung sollen zunächst an Hand der F i g. 3 bis 5 die allgemeine Beziehung zwischen dem mechanischen Schwingsystem und dem elektrischen Schwingsystem sowie ein Wechselrichter und dessen Schaltvorgänge beschrieben werden.

Wie bereits oben angegeben ist es allgemein bekannt, daß innerhalb eines Zyklus der Eigenschwingperiode des mechanischen Schwingsystems ein Unterschied in der Länge der Zeit zwischen einer Halbperiode, die die Kompressionszeit Tj darstellt, und einer Halbperiode besteht, die die Ansaugzeit Ti darstellt, und daß bezüglich der neutralen Position ein Unterschied in der Amplitude des mechanischen Schwingsystems zwischen dem Kompressionshub und dem Ansaughub der elektromagnetischen Spule vorhanden ist. und zwar infolge des hohen Drucks, der während des Kompressionsvorganges auf das Kühlmittel ausgeübt werden muß. Die neutrale Position bezeichnet dabei die Ruhelage oder den Ruhezustand der elektromagnetischen Spule.

In der Fig. 3A ist ein Amplitudenschwingungsvcrlauf des mechanischen Schwingsystems dargestellt. Bei dieser Darstellung entspricht die positive Richtung der Ordinate der Kompressionsrichtung, die negative Riehtung der Ordinate der Ansaugrichtung und der Nullpunkt der Ordinate der neutralen Position bzw. der Position, bei der sich das mechanische Schwingsystem im stationären Zustand befindet. Änderungen in der Amplitude L des in der F i g. 3A dargestellten Amplitudenvcrlaufes veranlassen, daß eine in der F i g. 3B dargestellte Gegen-EMK Er- in der elektromagnetisch*-π Spule des Schwingkomprcssors induziert wird. Der in Abhängigkeit von den Amplitudenänderungen des in der Fig.3A cr/.eugtcn Schwingungsverlaufes der Gegcn-EMK nimmt den Wert Null zu Zeitpunkten an. die dem Zeitpunkt a der Beendigung der Kompression und dem Zeitpunkt feder Beendigung des Ansaugens entsprechen. Dies geht aus einem Vergleich zwischen den F i g. 3A und 3B hervor. Weiterhin hat die Gegen-EMK anstelle einer perfekten sinusförmigen Schwingung einen etwas verzerrten Schwingungsverlauf, und zwar aufgrund der Zeitdifferenz in der Amplitude zwischen der Kompressionszeit Ti und der Ansaugzeil T₁. Der zeitliche Verlauf, der die zeitliche Änderung der äquivalenten Impedanz Z der elektromagnetischen Spule angibt, nimmt daher eine Schwingungsform an, die man durch Überlagerung des in der Fig.3B dargestellten Verlaufes der Gegen-EMK auf vorbestimmte Grundwerte erhält. Der zeitliche Verlauf der Impedanz Zist in der F i g. 3C gezeigt.

Es soll angenommen werden, daß ein rechteckfö'miger Spannungsverlauf V₁ entsprechend der Darstellung nach der F i g. 3D, der in Phase mit der Gcgen-EM K nach der F i g. 3B ist. an der elektromagnetischen Spule anliegt Ein in der F i g. 3E dargestellter, durch die elektromagnetische Spule fließender Strom l_L erreicht seinen maximalen Pegel beim minimalen Impedanzwert und seinen minimalen Pegel beim raximalen Impedanzwert und ist in Phase mit der Rechteckspannung Vi.

Angesichts der Reaktanz der elektromagnetischen Spule und der Antriebsleistungsschaltung steigt allerdings der tatsächlich fließende Strom //. nicht senkrecht an, sondern hat einen geneigten, kurvenförmigen Verlauf, wie es in der F i g. 3F dargestellt ist. So vergehl beim Kompressionshub eine Verzögerungszeit h und beim Ansaughub eine Verzögerungszeit 11. bis der Stromwert seinen jeweiligen Maximumpcgel erreicht.

Die obige Diskussion läßt erkennen, daß die an die elektromagnetische Spule gelegte Spannungsschwingungsform letztlich mit der Amplitude des Schwingkompressors in Phase sein sollte, wie es in der F i g. 3D gezeigt ist. um den Schwingkompressor mit maximaler Effizienz zu betreiben. Die F i g. 4 zeigt das Schaltbild eines Wechselrichters zum Umsetzen einer Gleichspannung in eine Wechselspannung, die mit der Amplitude des Schwingkompressors in Phase ist, und die F i g. 5A bis 5D dienen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Wechselrichters.

Das in der F i g. 4 dargestellte Schaltbild enthält neben der elektromagnetischen Spule 1 haupischaltelemente, die beispielsweise in Form von Transistoren 21 bis 24 vorliegen und zusammen eine Brückenschaltung bilden, wobei die Transistoren 21 und 23 einerseits und die Transistoren 22 und 24 andererseits Transistorpaare darstellen, die abwechselnd und wiederholt Ein-A us-Vorgänge vornehmen. Transistoren 25 und 26 zur Stromzufuhr zu den Basen der Transistoren 21 und 23 bzw. zur Stromzufuhr zu den Basen der Transistoren 22 und 24, Widerstände 27 und 28 zum Steuern der Kollektorströme von Transistoren 36 und 35, d. h. zum Steuern der Basisströme der Transistoren 25 und 26, Widerstände 29 und 30 zum Steuern der Basisströme der Transistoren 22 bzw. 23 und Dioden 31 bis 34. die zum Schutz der Transistoren 21 bis 24 für den Fall einer umgekehrten Verbindung mit der Gleichspannungsquelle dienen und für einen Kondensator 38 eine Entladeschaltung bilden. Die Transistoren 35 und 36 stellen erfassende Schaltelemente dar. die den Lade/Entlade-Strom des Kondensators 38 erfassen und die Transistoren 21 bis 24 in einer noch zu beschreibenden Weise steuern. Ein veränderbarer Widerstand 37 dient zum Steuern des Lade/Entlade-Stroms des Kondensators 38. Der Kondensator 38 ist über die Transistoren 35 und 36 der elektromagnetischen Spule 1 parallelgeschaltet. Dioden 39 und 40 bilden einen Entladeweg für den Kondensator 38. Die Transistoren 35 und 36, der Kondensator 38, der veränderbare Widerstand 37 und die Dioden 39 und 40 bilden zusammen eine Erfassungseinrichtung.

Unter der Annahme, daß der in der Fig.4 dargestellten Schaltung eine Gleichspannung mit der gezeigten Polarität zugeführt wird und daß mit A und ß gezeigte Anschlüsse positiv bzw. negativ sind, wird der Kondensator 38 über die Diode 39 und den veränderbaren Widerstand 37 geladen, wie es durch vollausgezogene Pfeile in der Figur dargestellt ist. Zu dieser Zeit sorgt der Ladestrom des Kondensators für einen Basisstrom durch den Transistor 36, der den Transistor 36 zum Einschalten veranlaßt. Es erfolgt dann das Einschalten des Transistors 25, und im Gefolge damit werden die Transistoren 21 und 23 eingeschaltet. Somit kann ein Antriebsstrom durch die elektromagnetische Spule 1 fließen. Der jetzt durch die Schaltungsanordnung fließende Strom hat die Richtung der als vollausgezogene Linien eingezeichneten Pfeile.

Die Lädespannung des Transistors 38 verläuft wie es in der F i g. 5A dargestellt ist. Der zugehörige Ladestrom ist in der Fig.5B gezeigt Sobald die Transistoren 21 und 23 vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand geschaltet worden sind, wird dem Kondensator 38 ein Ladestrom zugeführt, und zwar unter Berücksichtigung der Zeitkon-

stanten, die sich aus dem Widerstandswert der Schaltung (dem Widerstandswert des veränderbaren Widerstands

37 und dem Widerstandswerl von anderen Schaltungsclementcn) sowie dom Kapazitätswert des Kondensators ; 38 ergibt. Der Ladestrom zeigt allerdings eine abnehmende Tendenz, wenn sich die Ladespannung der Spannung

zwischen den Anschlüssen A und B nähert. Da der Ladestrom dazu dient, dem Transistor 36 einen Basisstrom Ia , 5 (36) zuzuführen, nimmt der Kollcktorstrom /r(36) des Transistors 36 einen Verlauf an, wie er in der Fig. 5C

durch unterbrochene Linien eingezeichnet ist. Angesichts der Strombegrenzungswirkung des Widerstands 27 '_;< hat jedoch der tatsächliche Kollektorstrom /< (36) eine Schwingungsform, die in der Fig. 5C durch vollausgezo-

y\ gene Linier dargestellt ist.

;·: Der Transistor 21 bleibt im Sättigungszustand solange der Kollektorstrom /c(21) der folgenden Gleichung

;-.·: to genügt:

£ /c(21)< /fl(21) · h_FF.(2\).

■ Der Transistor 21 tritt in den aktiven Bereich ein, wenn der Kollcktorstrom /c(21). d. h. der Antriebsstrom, der

Vv is folgenden Bedingung genügt:

/r(21) = /ä /«(21)· Λ« (21).

'& Wenn der Transistor 21 in den aktiven Bereich eintritt, fällt die Spannung zwischen dem Kollektor und Emitter

•Γ"; 20 des Transistors 21 ab, wodurch die Spannung am Anschluß A beeinträchtigt wird, und die Eiiüadung des

j$ Kondensators 38 beginnt. Es sei bemerkt, daß der Basisstrom 1„ (21) des Transistors 21 dem Kollektorstrom /₍

'ß (36) des Transistors 36 proportional ist. Die Entladeschaltung wird hier hauptsächlich vom Kondensator 38, dem

'■■ veränderbaren Widerstand 37, dem Transistor 35, der Diode 31. dem Transistor 24 und der Diode 40 oder durch

ij den Kondensator 38, den veränderbaren Widerstand 37, den Transistor 35, den Transistor 22. die Diode 33 und

Sä 25 die Diode 40 gebildet, und /war angesichts der Induktivität der elektromagnetischen Spule 1. Der durch die

f| Entladeschaltung fließende Entladest rom führt dem Transistor 35 einen Basisstrom zu. wodurch der Transistor

fj 35 eingeschaltet wird. Gleichzeitig damit werden die Transistoren 22 und 24 eingeschaltet. Da zusätzlich der

'S Entladestrom eine solche Wirkung hat, daß er den bereits gesperrten Transistor 36 noch mehr in den gesperrten

Zustand bringt, werden gleichzeitig mit der Umschaltung des Transistors 36 auch die Transistoren 21 und 23

4J 30 immer mehr in den gesperrten Zustand gebracht. Folglich beginnt jetzt der Antriebsstrom ι in einer Richtung zu

|| fließen, wie es in der Fig.4 durch die mit unterbrochenen Linien eingezeichneten Pfeile dargestellt ist. Der

H Stromfluß erfolgt somit jetzt in einer Richtung, die der Stromflußrichtung bei eingeschalteten Transistoren 21

und 23 entgegengesetzt ist.

Die sich daran anschließende Arbeitsweise der Schaltung bis zum Abschalten oder Sperren der Transistoren 22 und 24 ist angesichts des symmetrischen Aufbaus der Schaltungsanordnung nach der F i g. 4 im wesentlichen die gleiche wie bei den eingeschalteten oder leitenden Transistoren 21 und 23. Die Stromleitdauer der beiden Transistoren 21 und 23 unterscheidet sich allerdings von der Stroinleitdauer der Transistoren 22 und 24, und zwar angesichts der Differenz zwischen der Ansaugzeil Γι und der Kompressionszeit 7>. entsprechend der Darstellung nach der F i g. 3. Dies kann man wie folgt erläutern.

Der Schwingungsverlauf λ;*-(21) · /»(21) und der Schwingungsvclauf hri (24) ■ /«(24) sind entsprechend der Darstellung nach der F i g. 5D symmetrisch, jedoch von entgegengesetzter Polarität, weil die eine Erfassungseinrichtung (Diode 39 veränderbarer Widerstand 37. Kondensator 38 und Transistor 36) symmetrisch mit der anderen Erfassungseinrichtung (Diode 40. Kondensator 38, veränderbarer Widerstand 37 und Transistor 35) ist. Der Antriebsstrom i. d.h. die Kollektorströme /c (21) und /₍ (24). sind hingegen bezüglich ihrer Polarität unsymmetrisch, wie es aus der F i g. 3F hervorgeht, und /war aufgrund der Eigenschaften des mechanischen Schwingsystems.

Als Ergebnis davon unterscheidet sich somit für die positive und negative Halbwelle der Zeitpunkt, bei dem die folgende, oben erwähnte Schaltbedingung erfüllt ist:

Ic — /jt · hu-

Die Schalltätigkeit wird in einer solchen Weise vorgenommen, daß ein Zusammenfallen mit der gewünschten Ansaugzeit Γι und kompressionszeit Ti erfolgt. Aus der obigen Gleichung für die Schaltbedingung geht hervor, daß die Schalttätigkeit oder Schaltwirkung um so zwangsläufiger erfolgt, je größer die Zuwachsrate des Kollektorstroms lc, d. h. des Antriebsstroms /, ist.

In der Fig.6 ist ein nach der Erfindung ausgebildeter Schwingkompressor dargestellt Für gleiche oder ähnliche Teile werden dieselben Bezugsziffern wie in der F i g. 1 verwendet. Dies gilt für die Teile 1 bis 5. Darüber hinaus enthält der Schwingkompressor nach der F i g. 6 Resonanzfedern 6 und 7, eine Spulenhalterung 8, einen Kolben 9, ein Saugventil 10. einen Kompressionszylinder 11, ein Auslaßventil IZ einen Zylinderblock 13, ein Distanzgehäuse 14. einen Bolzen 15, eine Saugöffnung 16. ein internes Saugrohr 16', eine Auslaßöffnung 17, ein Auslaßrohr 17'. einen Leitungsanschluß 18. einen Leitungsdraht 18' und ein Gehäuse 19.

Wie eingangs angegeben, benutzt man bei der Erfindung als Permanentmagnet Ferritmagneten Z Die Ferritmagneten 2 sind unter Beachtung ihrer magnetischen Eigenschaften bogenförmig ausgebildet, wie es aus der F i g. 6 hervorgeht. Ferner wird der Forderung Beachtung geschenkt, daß der Außendurchmesser des Schwingb5 kompressor^ gering sein soll. Die Magneten 2 befinden sich längs der inneren Umfangswand des tassenförmigen äußeren Eisenkerns 3. Die Ferritmagneten 2 sind in ihrer Durchgangsdickenrichtung magnetisiert, d. h. bei der Darstellung nach der Fig.6B in Radiairichtung. Entsprechend der Darstellung wird ein Magnetraum gebildet, bsi dem es sich um den ringförmigen Magnetspalt 5 handelt. Der Magnetspalt 5 wird von den Ferritirmgncten

und dem Magnetpol 4' des inneren Eisenkerns 4 begrenzt, der zusammen mit dem äußeren Eisenkern 3 einen magnetischen Pfad darstellt. In dein ringförmigen Magneispali 5 ist die elektromagnetische Spule 1 angeordnet, die über die Spulenhalterung 8 von den beiden Resonanzfedern 6 und 7 schwingungsfähig gehalten ist, die in einander entgegengesetzten Richtungen wirken. Die Kolben 9 ist über die Spulenhalterung 8 im wesentlichen einstückig mit der elektromagnetischen Spule 1 ausgebildet und wird von ihr angetrieben. Der Zylinderblock 13, dessen Kompressionszylinder 11 den Kolben 9 aufnimmt, ist über das Distanzgehäuse 14 mit dem Bolzen 1" aiii äußeren Eisenkern 3 befestigt. Wenn man die elektromagnetische Spule 1 des derart aufgebauten Schwingkompressors über den Leitungsanschluß 18 und den Leitungsdraht 18' mit einem Wechselstrom speist, führt die elektromagnetische Spule 1 in Übereinstimmung mit der Frequenz des Wechselstroms eine Schwingung aus und treibt den Kolben 9 an. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 9 veranlaßt, daß ein über die Säugöffnung 16 eintretendes Kühlmittel in der Richtung der durch unterbrochene Linien eingezeichnete Pfeile in das Gehäuse 19 strömt. Das Kühlmittel gelangt dann über das innere Saugrohr 16' in den Kompressionszylinder 11. Das vom Kolben 9 komprimierte, unter hohem Druck stehende Kühlmittel gelangt dann über das Auslaßrohr 17' und die Auslaßöffnung 17 beispielsweise in den Kondensator einer Kühlmaschine. Die Strömungsrichtung des komprimierten Kühlmittels ist in der Figur mit Pfeilen eingezeichnet, die aus vollausgezogcnen Linien bestehen. Das i.s Ansaugen des Kühlmittels in den Kompressionszylinder U und das Ausstoßen des Kühlmittels aus dem Kompressionszylinder 11 erfolgt unter abwechselndem Öffnen und Schließen des Säugventils 10 und des Auslaßventils 12 entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens 9.

Vorstehend sind der Aufbau und die Arbeitsweise eines nach der Erfindung ausgebildeten Schwingkompressors beschrieben. Die erftndungsgemäüe Verwendung von kostengünstigen Ferritmagneten anstelle von UbItchen teuren Alnico-Magneten trägt viel dazu bei, die Hersteilungskosten herabzusetzen. Die Benutzung von Ferritgmagneten mit einem bogenförmigen Querschnitt verhindert die Zunahme des Außendurchmessers des Schwingkompressors, die sonst bei Verwendung von Ferritmagneten unvermeidbar wäre. Weiterhin ist nach der Erfindung sichergestellt, daß in der Richtung rechtwinklig zur Achse des ringförmigen Magnetspalts 5 über die Gesamtlänge des ringförmigen Magnetspalts 5 eine gleichförmige Magnetflußdichte herrscht. Dies geschieht dadurch, daß die axiale Länge (die Länge in der Achsenrichtung) der Ferritmagneten 2 größer als diejenige des gegenüberliegenden Magnetpols 4' gemacht wird, wie es aus der Fig.6A hervorgeht. Dadurch wird eine effiziente Arbeitsweise der elektromagnetischen Spule 1 gewährleistet. Würde man den ringförmigen Magnetspalt 5 mit Ferritmagneten 2 bilden, die die gleiche axiale Länge wie der Magnetpol 4' hätten, wie es in der F i g. 1 dargestellt ist, wäre die Magnetflii3dichte beim Fortschreiten in der axialen Richtung des ringförmigen Magnetspalts 5 nicht gleichförmig. Im Bereich beider Enden des ringförmigen Magnetspalts 5 wäre die Flußdichte in axialer Richtung kleiner als bei anderen Stellen des Magnetspalts 5. Dies wäre, wie es allgemein bekannt ist, auf Magnetflußleckerscheinungen zurückzuführen, die an den Stirnflächen auftreten, welche bei einem Permanentmagneten parallel zur Magnetisierungsrichtung verlaufen. Der Leckfluß tritt besonders bei Ferritmagneten mit kleiner Dicke in der Magnetisierungsrichtung auf, also bei Magneten, wie sie bei der Erfindung verwendet werden. Nach der Erfindung ist die axiale Länge der Ferritmagneten 2 größer als diejenige des Magnetpols 4', um die Wirkung der Leckflußerscheinung wenigstens bei dem ringförmigen Magnetspalt 5 zu vermindern. Somit wird bei der efundungsgemäuen Ausgestaltung des Schwingkompressors die MagnetfluÖdichte über die gesamteaxiale Länge des ringförmigen Magnetspalts 5 gleichförmig.

Um darüber hinaus eine effiziente Arbeitsweise des Schwingkompressors sicherzustellen, ist es notwendig. das elektrische System mit einer solchen Frequenz zum Schwingen anzuregen, daß diese Frequenz mit der Eigenschwingperiode des mechanischen Schwingsystems zusammenfällt, wie es bereits beschrieben wurde. Dies bedeutet, daß der der elektromagnetischen Spule 1 zugeführte Wechselstrom mit der oben angegebenen Periode übereinstimmen muß. Benutzt man beispielsweise als Versorgungsenergiequelle eine Gleichspannung^ quelle, benötigt man zur Umsetzung des Gleichstroms in den Wechselstrom einen Wechselrichter, und die Schaltvorgänge des Wechselrichters zur Umsetzung des Gleichstroms in den Wechselstrom müssen zeitlich in einer solchen Weise erfolgen, daß Übereinstimmung mit der oben angegebenen Periode herrscht. Der Schaltbetrieb des Wechselrichters ist bereits an Hand der Fig.4 unter Bezugnahme auf einen Wechselrichter mit Transistoren erläutert worden. Es ist auch gesagt worden ,daß die Schaltbedingung für die im Wechselrichter verwendeten Transistoren wie folgt lautet:

Kollektorstrom Ic £ Basisstrom Ib ■ Verstärkungsfaktor/?f/_: .

Je größer die Änderung des Antriebsstroms /der elektromagnetischen Spule 1 zur Schaltzeit ist oder je größer das Ausmaß des Herausragens (gezeigt in Fig. I) der elektromagnetischen Spule 1 aus dem ringförmigen Magnetspalt 5 zur Zeit der Beendigung der Kompression oder zur Zeit der Beendigung des Ansaugens ist, um so besser und zwangsläufiger erfolgt der Schaltvorgang aufgrund der oben angegebenen Schaltbedingung, wie es bereits erläutert worden ist Der Schaltvorgang muß sowohl bei der Beendigung der Kompression als auch bei der Beendigung des Ansaugens zwangsläufig erfoJgen. Das Ausmaß des Herausragens oder Hervorstehens der elektromagnetischen Spule 1 aus dem ringförmigen Magnetspalt 5 hängt allerdings von der neutralen Position t>o der Spule 1 im ringförmigen Magnetspalt 5 ab, weil die Amplitude der elektromagnetischen Spule 1 begrenzt ist. Das bedeutet, daß das Ausmaß des Herausragens zur Zeit der Beendigung der Kompression zunimmt, wohingegen das Ausmaß des Herausragens zur Zeit der Beendigung des Ansaugens unvermeidbar abnimmt. Um einen zwangsläufigen Schaltvorgang sowohl bei der Beendigung der Kompression als auch bei der Beendigung des Ansaugens zu gewährleisten, sollte das Ausmaß des Herausragens der elektromagnetischen Spule 1 während des Betriebs sowohl zum Zeitpunkt der Beendigung der Kompression als auch zum Zeitpunkt der Beendigung des Ansaugens gleich sein. Der Schwinghub des Schwingkompressors mit dem in der Fig.6 dargestellten Aufbau hat im allgemeinen die Neigung, in bezug auf die neutrale Position in der Richtung der Kompression

größer als in der Richtung des Ansaugens zu seia Dies ist auf den hohen Druck zurückzuführen, der während der Kompression auf das Kühlmittel auszuüben ist. Wenn die neutrale Position der elektromagnetischen Spule 1 mit dem axialen Mittelpunkt (der Mitte der Länge in der axialen Richtung) des ringförmigen Magnetspalts 5 übereinstimmt, wird das Ausmaß des Herausragens der elektromagnetischen Spule 1 während des Betriebs ungleichmäßig, Vfobei das Ausmaß des Herausragens zur Zeit der Beendigung der Kompression kleiner als zur Zeit der Beendigung des Ansaugens wird.

Unter Berücksichtigung dieses Sachverhalts wird bei dem nach der Erfindung ausgebildeten Schwingkompressor die neutrale Position der elektromagnetischen Spule 1 im ringförmigen Magnetspalt 5 in der Richtung der Kompression versetzt, wie es in der F i g. 6 dargestellt ist, so daß das Ausmaß des Herausragens der Spule 1 ίο zur Zeit der Beendigung der Kompression gleich dem Ausmaß des Herausragens der Spule 1 zur Zeit der Beendigung des Ansaugens während des Betriebs ist Obgleich die relative Position der elektromagnetischen Spule 1 und des ringförmigen Magnetspalts 5 durch Konstruktionsnormen bestimmt ist. die auf den Spezifikationen des Schwingkompressors beruhen, wird beispielsweise bei einem Verhältnis des Kompressionshubs der Spule 1 zum Ansaughub von 1 :2 bezüglich der neutralen Position der axiale Mittelpunkt der Spule bei der neutralen Position in Richtung der Kompression um die Hälfte des Kompressionshubs bezüglich des axialen Mittelpunkts des ringförmigen Magnetspalts 5 versetzt.

Die F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform, die der Bedingung recht wird, daß der erfindungsgemäß Schwingkompressor einen möglichst kleinen Außendurchmesser haben soll. Die F i g. 7A zeigt eine Draufsicht des äußeren Eisenkerns und der Ferritmagneten des in der F i g. 6 dargestellten Kompressors. Die F i g. 7 ist ein Schnitt längs 2ö der Linie Y-Y'der F i g. 7A. Die F i g. SA und 8B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht der in der F i g. 7 dargestellten Ferritmagneten.

Entsprechend der Darstellung nach der F i %. 7 weist der Eisenkern 3 Vorsprünge 42 auf, in denen Gewindebohrungen 41 vorgesehen sind. Die F i g. 6 läßt erkennen, daß der Außendurchmesser des Schwingkompressors durch den Außendurchmesser des äußeren Eisenkerns 3 bestimmt ist Beim erfindungsgemäßen Schwingkompressor soll der Außendurchmesser des äußeren Eisenkerns 3 klein gemacht werden, ohne daß es dabei zu einer nachteiligen Beeinträchtigung des effektiven Magnetflusses des äußeren Eisenkerns 3 kommt Zu diesem Zweck sind die Vorsprunge 42 mit den darin vorgesehenen Gewindebohrungen 41 zur Aufnahme der Zylinderbefestigungsbolzen 15 am Innenumfang des äußeren Eisenkerns 3 vorgesehen, wie es aus der F i g. 7 hervorgeht Ferner sind in axialer Richtung verlaufende Eingriffsnuten 43 zum Eingriff mit den Vorsprüngen 42 in den Ferritmagneten 2 vorgesehen. Die Nuten 43 stehen der inneren Umfangswand des äußeren Eisenkerns 3 gegenüber, wie es aus den F i g. 7 und 8 hervorgeht. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Ferritmagneten 2 fest in den inneren Umfang des äußeren Eisenkerns 3 einzupassen, und zwar durch Einsetzen der Magneten in den äußeren Eisenkern 3. wobei die Nuten 43 mit den Vorsprüngen 42 ausgerichtet sind.

Ein in der F i g. 7A gezeigte Rohrnut 19' dient als Nut zur Führung des in der F i g. 6A gezeigten Saugrohres 17' vom Boden zur Oberseite des Schwingkompressors. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, den Außendurchmesser des Schwingkompressors kleinzuhalten.

Die Ausgestaltung des Schwingkompressors ohne die Vorsprünge 42 am inneren Umfang des äußeren Eisenkerns 3, wie es in den F i g. 6 und 7 dargestellt ist, wäre wie folgt.

Im allgemeinen ist es bei einem Schwingkompressor der betrachteten Art erforderlich, mit irgendwelchen geeigneten Mitteln den Zylinderblock 13 am äußeren Eisenkern 3 starr zu befestigen, wie es in der Fig.6A dargestellt isi. Aus diesem Grund ist bei einem herkömmlichen Schwingkompressor, der nicht von Ferritmagneten 2 gebrauch macht, die Wandstärke des äußeren Eisenkerns 3 verstärkt ausgebildet, so daß die Gewindelöcher 41 an der Stirnfläche des äußeren Eisenkerns 3 vorgesehen sein können. Der Zylinderblock 13 und der äußere Eisenkern 3 sind dann mit Schraubenbolzen 15 zu einer Einheit miteinander verschraubt. Das Saugrohr 17' wird vom Boden zur Oberseite durch den Raum /wischen dem äußeren Eisenkern 3 und dem Gehäuse 19 geführt

Wenn der ringförmige Magiietspalt 5 durch die Ferritmagneten 2 begrenzt ist, wie es bei der Erfindung der Fall ist, müßte man normalerweise den Außendurchmesscr des Schwingkompressors bzw. den Außendurchmesser des Gehäuses 19 vergrößern. Um einen Schwingkompressor mit Ferritmagneten zu erhalten, der den so gleichen Außendurchmesser wie ein üblicher Schwingkompressor hat, ist es erforderlich, die Wandstärke des äußeren Eisenkerns 3 und den Raum zwischen dem äußeren Eisenkern 3 und dem Gehäuse 19 zu vermindern. Dabei tritt jedoch die Schwierigkeit der Befestigung des äußeren Eisenkerns 3 am Zylinderblock 13 auf. Ferner muß das Problem gelöst werden, daß das Saugrohr 17', das vom Boden zur Oberseite des Kompressors läuft, hinreichend genug Platz hat.
Die in den F i g. 7A bis 8B dargestellte Konstruktion löst die aufgezeigte Problematik.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion nach der Fig. 7 haben die Vorsprünge 42 einen minimalen Querschnitt, der gerade zur Aufnahme der Gewindelöchcr 41 ausreicht. Dadurch ist es möglich, das Volumen der Magneten 2 angesichts der Bereitstellung der Nuten 43 nur um ein Minimum zu vermindern. Somit kann der innere Umfang der Fcrritniagncicn 2, die den ringförmigen Magnctspalt 5 begrenzen, in eine im wesentlichen to kontinuierliche zylindrische Fläche ausgebildet werden, ohne daß dabei die magnetischen Eigenschaften der Ferritmagneten 2 verloren gehen.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 7 und 8 sind die Ferritmagneten 2 in drei bogenförmige Stücke mit einem Mittenwinkcl von jeweils 120"C unterteilt. Die Ferritmagneten 2 können allerdings auch eine einstückige zylindrische Gestalt haben. Dabei sind die Nuten 43 längs der Außenseite an Stellen vorgesehen, die den ö5 Vorsprüngen 42 entsprechen. Weilerhin liegen bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 die einzelnen Stücke der Ferrtimagnctcn 2 dicht aneinander an. Um den Zusammenbau zu erleichtern, können zwischen den einzelnen Magnetstücken schmale Spalten vorgesehen sein.

Nach der Erfindung wird ein Schwingkompressor geschaffen, bei dem durch Verwendung von bogenförmigen

m 455

Ferritmagneten für die Dauermagneten die Herstellungskosten herabgesetzt werden, und die Außenabmessungen des Kompressors so gering wie möglich gehalten werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Schwingkompressor, enthaltend einen tassenförmigen äußeren Eisenkern (3), einen aus bogenförmigen Stücken gebildeten Permanentmagneten, dessen Mittenwinkel 360° umfaßt und der längs des Innenumfangs des äußeren Eisenkerns angeordnet ist, einen inneren Eisenkern (4) mit einem zylinderförmigen Magnetpol (4'), der in einem vorbestimmten Abstand dem Permanentmagneten gegenübersteht und zusammen mit dem äußeren Eisenkern einen magnetischen Pfad bildet, und eine elektromagnetische Spule (t). die in dem von dem Permanentmagneten und dem zylinderförmigen Magnetpol begrenzten ringförmigen Magnetspalt (5) durch ein mechanisches Schwingsystem unterstützt schwingungsfähig aufgehängt ist, wobei der elektromagnetischen Spule (1) zum Antrieb eines mit der elektromagnetischen Spule verbundenen Kolbens (5rJ ein Wechselstrom zugeführt wird und der Permanentmagnet ein Ferritmagnet (2) ist, dadurch gekennzeichne t, daß der Ferritgmagnet (2) derart ausgebildet ist, daß seine axiale Länge größer als die axiale Länge des vom inneren Eisenkern (4) gebildeten zylinderförmigen Magnetpols (4') ist, um in dem ringförmigen Magnetspalt (5) eine gleichförmige Magnetflußdichtc sicherzustellen, und daß die elektromagnetische Spule (1) im nicht slromdurchflossenen Zustand eine solche Position einnimmt, daß die axiale Mitte der elektromagnetischen Spule (1) bezüglich der axialen Mitte des ringförmigen Magnetspalts (5) in der Kolbenkompressionsrichtung um ein Stück versetzt ist.
2. Schwingkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Eisenkern (3) mehrere Vorsprünge (42) aufweist, die an seinem Innenumfang vorgesehen sind, und daß in der Außenwand des FerritgK3gneten (2) die Vorsprünge (41) aufnehmende Nuten (43) vorhanden sind, die bei einem mehrstuckigen Ferriiinaeneten (2) an den Seitenrändern der Magnetslücke ausgebildet sind.
° 3. Schwingkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Vorsprungen (42) des äußeren Eisenkerns (3) Gewindelöcher (41) vorgesehen sind, die Schraubenbolzen (15) zum festen Anbringen eines Zylinderblocks (13) an dem äußeren Eisenkern (3) aufnehmen.
4. Schwingkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren Umfangswand des äußeren Eisenkerns (3) eine in der Längsrichtung des äußeren Eisenkerns verlaufende (Nut 19') vorgesehen ist, die zur Aufnahme eines Auslaßrohres (17') dient.