DE60211654T2

DE60211654T2 - COOLING COMPRESSOR WITH MAGNETIC COUPLING

Info

Publication number: DE60211654T2
Application number: DE60211654T
Authority: DE
Inventors: P. M. Peter Newmarket RANDOLPHI
Original assignee: RANDELL TECHNOLOGIES Inc; RANDELL TECHNOLOGIES Inc BOLTON
Current assignee: RANDELL TECHNOLOGIES Inc; RANDELL TECHNOLOGIES Inc BOLTON
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2022-01-18
Also published as: EP1354136A1; CA2331589A1; CA2331589C; EP1354136B1; ES2265490T3; ATE327437T1; DE60211654D1

Abstract

A compressor for a refrigeration unit having a stator, a rotor orbiting in engagement with the stator to cyclically open, fill with refrigerant gas from at least one inlet port, compress and discharge compressed refrigerant gas through at least one discharge port, a rotary drive for orbiting the rotor, a driven element of a magnetic coupling in driving connection with the rotary drive, a casing sealed save for the ports and enclosing all of the foregoing components, a driving element of the magnetic coupling outside of the casing in close proximity to the driven element, and a motor to rotate the driving element. Preferably the rotor is a multilobed rotor orbiting within a trochoidal chamber defined by the stator. Most preferably, a three lobed rotor is journalled on an eccentr ic carried by a shaft of the rotary drive and has a ring gear driven by a gear of the rotary drive having the same eccentricity as the eccentric and rotated in synchronism therewith, the gear ratio of the ring gear to the eccentric being three to one.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION

Diese Erfindung bezieht sich auf Kältekompressoreinheiten, speziell, aber nicht ausschließlich, Einheiten für kleine Kälteeinheiten, die zur Verwendung in Eismaschinen für den Heimgebrauch, kleinen Kühlschränken und ähnlichen Geräten geeignet sind. Diese Einheiten müssen kompakt, ruhig, zuverlässig und wirtschaftlich herzustellen und zu betreiben sein.These Invention relates to refrigeration compressor units, specifically, but not exclusively, units for little ones Refrigeration units for use in home-use ice machines, small Refrigerators and similar devices are suitable. These units need compact, quiet, reliable and be economical to produce and operate.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Kompressoreinheiten für Kühlschränke für den Heimgebrauch sind im allgemeinen eine geschlossene Einheit, bei der sowohl der Kompressor als auch ein Motor, der dauerhaft an den Kompressor gekoppelt ist, in einem Gehäuse lokalisiert sind, das vollständig und dauerhaft verschlossen ist, außer für Kühlmittelverbindungen mit dem Rest des Kälteaggregats. Eine solche Einheit weist die Nachteile auf, daß das Versagen entweder des Motors oder des Kompressors das Wegwerfen beider erfordert, verschiedene geschlossene Einheiten für unterschiedliche, elektrische Zuführungen benötigende Motoren erforderlich sind, selbst wenn der Kompressor identisch ist, und zwei Vorrichtungen, wovon beide unterwünschte Wärme erzeugen, innerhalb desselben Gehäuses thermisch gekoppelt sind.compressor units for refrigerators for home use are generally a closed unit in which both the Compressor as well as a motor that is permanently coupled to the compressor is in a housing localized completely and permanently closed, except for coolant connections with the Remainder of the refrigeration unit. Such a unit has the disadvantages that the failure of either the Motors or the compressor requires the disposal of both different closed units for different, electrical feeders required motors required even if the compressor is identical, and two devices, of which both were unwilling Generate heat, within the same housing thermally coupled.

Es ist bekannt, daß in Kompressoreinheiten für Klimaanlagen mit Eigenantrieb, die motorgetrieben sind und daher einen Kupplungsmechanismus erfordern, eine Elektromagnetkupplung zwischen einer riemengetriebenen Riemenscheibe und dem Kompressor genutzt wird.It is known that in Compressor units for Self-propelled air conditioners that are motor driven and therefore require a clutch mechanism, an electromagnetic clutch between a belt-driven pulley and the compressor is being used.

Es ist ebenso bekannt, Magnetkupplungen in Antrieben für Pumpen zu verwenden, um so die Notwendigkeit des Verschließens der Antriebswelle, die in die Pumpenkammer eindringt, zu vermeiden. Beispiele von solchen Anordnungen werden in US-Patenten Nr. 3,584,975 (Frohbieter); 3,680,984 (Young et al.); 4,065,234 (Yoshiyuki et al.) und 5,334,004 (Lefevre et al.), und in ISOCHEM-Pumpen (Marke) von Pulsafeeder gefunden. Obwohl sich das erste der Patente auf eine Zirkulationspumpe für eine Klimaanlage vom Absorptionstyp bezieht, ist die Verwendung einer Dauermagnetkupplung in dem Antrieb für den Kompressor eines Kälteaggregats vom Kompressortyp bisher nach meinem besten Wissen nicht vorgeschlagen worden. Gründe können das schnell fluktuierende Drehmoment sein, das von Kolbenkompressoren, die normalerweise in solchen Systemen verwendet werden, erfordert wird.It is also known, magnetic couplings in drives for pumps to use, so the need of closing the Drive shaft, which penetrates into the pump chamber to avoid. Examples of such arrangements are disclosed in U.S. Patent Nos. 3,584,975 (Glad bidder); 3,680,984 (Young et al.); 4,065,234 (Yoshiyuki et al.) and 5,334,004 (Lefevre et al.), and in ISOCHEM pumps (brand). found by Pulsafeeder. Although the first of the patents a circulation pump for is an absorption type air conditioning system, is the use of a Permanent magnetic coupling in the drive for the compressor of a refrigeration unit The compressor type has not been suggested to the best of my knowledge Service. reasons can be the rapidly fluctuating torque of piston compressors, which are normally used in such systems requires becomes.

Im Interesse einer glatteren und leiseren Kompression gab es eine gewisse Anpassung der Spirallcompressoren in Kälteaggregaten vom Kompressionstyp, erhältlich beispielsweise von Lennox, Copeland und EDPAC International.in the There was a certain interest in a smoother and quieter compression Adaptation of spiral compressors in compression-type refrigeration units, available For example, Lennox, Copeland and EDPAC International.

Eine alternative Form des Kolbenkompressors, der vorgeschlagen worden ist, obwohl nach meinem bestem Wissen nicht für Kälteanwendungen, ist der Drehkolbenkompressor, der einen lappigen Rotor in einer sich um eine Achse drehenden Kammer nutzt und eine oberflächliche Ähnlichkeit mit Drehkolbenmotoren, wie dem Wankel-Motor, aufweist, obwohl der Arbeitszyklus wesentlich anders ist und die Welle eher durch eine externe Kraftquelle als durch den Drehkolben angetrieben wird. Diese Kompressoren werden in US-Patenten Nr. 3,656,875 (Luck); 4,018,548 (Berkowitz) und 4,487,561 (Eiermann) veranschaulicht.A alternative form of the reciprocating compressor that has been proposed is, although to my best knowledge not for refrigeration applications, is the rotary compressor, the one lobed rotor in a rotating about an axis chamber uses and a superficial resemblance with rotary engines, such as the Wankel engine, although the Work cycle is much different and the wave is more likely by a external power source is driven by the rotary piston. These Compressors are disclosed in U.S. Patent Nos. 3,656,875 (Luck); 4,018,548 (Berkowitz) and 4,487,561 (Eiermann).

US-Patent 5,310,325 (Gulyash) offenbart einen Drehmotor unter Verwendung eines symmetrischen lappigen Kolbens, der sich in einer sich um eine Achse drehenden Kammer auf einem Exzenter bewegt, der auf einer Drehwelle befestigt ist und durch einen Zahnkranz durch eine ähnliche Exzenterplanetsteuerung, die bei derselben Geschwindigkeit wie der Exzenter gedreht wird, angetrieben wird, wobei das Übersetzungsverhältnis des Zahnkranzes zu der Pla netsteuerung gleich der Anzahl von Lappen auf dem Rotor ist, typischerweise drei. Die Scheitelpunkte der Lappen verfolgen trochoide Wege, tangent zu der Wand der sich um eine Achse drehenden Kammer, was daher das Verschließen vereinfacht. Es gibt keinen Vorschlag, daß ähnliche Prinzipien der Konstruktion in einem Kompressor verwendet werden könnten.US Patent 5,310,325 (Gulyash) discloses a rotary motor using a symmetrical lobed piston, which is in an about an axis rotating chamber moves on an eccentric, on a rotary shaft is attached and through a sprocket by a similar Eccentric planetary control, which at the same speed as the Eccentric is rotated, driven, the gear ratio of Sprocket to the Pla netsteuerung equal to the number of lobes is on the rotor, typically three. The vertices of the lobes Track trochoid paths, tangent to the wall of an axis rotating chamber, which therefore simplifies the closing. There is no Suggestion that similar Principles of construction used in a compressor could.

Das Schweizer Patent Nr. 274335 beschreibt einen Kompressor, der speziell für Kühlschränke für den Heimgebrauch konstruiert ist. Er nutzt einen Drehkolben auf einem Exzenterroller und einen kontinuierlichen einteiligen Magneten. Das Deutsche Patent Nr. 2050102 beschreibt einen hermetisch verschlossenen Motorkompressor, bei dem der Kompressor als ein Innenachsenkreiskolbenmotor mit verborgener Einlage gefertigt wird.The Swiss Patent No. 274335 describes a compressor specifically for refrigerators for home use is constructed. He uses a rotary piston on an eccentric scooter and a continuous one-piece magnet. The German patent No. 2050102 describes a hermetically sealed engine compressor, in which the compressor is hidden as an internal-axis rotary piston engine Insert is made.

Gemäß der Erfindung wird ein Kompressor für ein Kälteaggregat bereitgestellt, der ein geschlossenes Gehäuse mit mindestens einer Zulauföffnung zur Aufnahme von Kühlgas und mindestens einer Ablauföffnung zum Abfluß von komprimiertem Kühlgas, einen Stator, der von dem geschlossenen Gehäuse umschlossen ist und eine Kammer abgrenzt, die mit der zumindest einen Zulauföffnung und mit der zumindest einen Ablauföffnung in Verbindung steht, und einen Rotor, der von dem geschlossenen Gehäuse umschlossen ist, aufweist, wobei die Verbesserung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Rotor in der Kammer, die innerhalb des Stators abgegrenzt ist, kreist, und sich mit dem Stator in Berührungsschluß befindet, damit cyclisch Kühlgas durch die zumindest eine Zulauföffnung in die Kammer aufgenommen wird, wobei der Rotor das Kühlgas innerhalb des Stators verdichtet und das verdichtete Kühlgas durch die zumindest eine Ablauföffnung ausströmt, wobei der Rotor ein mehrlappiger Rotor ist, der innerhalb einer sich um eine Achse drehenden Kammer kreist und einen Drehantrieb aufweist, der von dem geschlossenen Gehäuse umschlossen ist und den Rotor umkreist, daß ein angetriebenes Element einer Magnetkupplung in Antriebsverbindung mit dem Drehantrieb steht und den Rotor umkreist, wobei das angetriebene Element von dem geschlossenen Gehäuse umschlossen ist und eine Vielzahl von Dauermagneten umfaßt, daß sich ein Antriebselement der Magnetkupplung außerhalb des Gehäuses in der Nähe des angetriebenen Elements befindet und eine Vielzahl von Dauermagneten und eine Anordnung zum Drehen des Antriebselements umfaßt, wobei das angetriebene Element und das Antriebselement jeweils eine Vielzahl von Magneten umfassen, die mit wechselnden Polaritäten ausgerichtet sind.According to the invention, there is provided a compressor for a refrigerating apparatus comprising a closed casing having at least one inlet port for receiving refrigerant gas and at least one discharge port for discharging compressed refrigerant gas, a stator enclosed by the closed casing and defining a chamber communicating with the at least one inlet port communicating with the at least one drain port and a rotor enclosed by the closed casing, the improvement being characterized in that the rotor orbits in the chamber defined within the stator , and in touch with the stator is cyclically cooling gas is received by the at least one inlet opening in the chamber, wherein the rotor compresses the cooling gas within the stator and the compressed refrigerant gas flows through the at least one drain opening, wherein the rotor is a mehrlappiger rotor within a an axis rotating chamber revolves and having a rotary drive, which is enclosed by the closed housing and encircles the rotor, that a driven element of a magnetic coupling is in driving connection with the rotary drive and the rotor is encircled, wherein the driven element is enclosed by the closed housing and a plurality of permanent magnets comprises that a drive element of the magnetic coupling is located outside the housing in the vicinity of the driven element and comprises a plurality of permanent magnets and an arrangement for rotating the drive element, wherein the driven element and the drive element respectively comprise a plurality of magnets aligned with alternating polarities.

Bevorzugt ist der Rotor drehbar an einem Exzenter, der von einer Welle des Drehantriebs getragen wird, gelagert und weist einen Zahnkranz auf, der von der Exzentersteuerung angetrieben wird, wobei die Exzentersteuerung dieselbe Exzentrizität wie der Exzenter aufweist und zur synchronen Rotation mit dem Exzenter gezwungen wird, wobei das Übersetzungsverhältnis des Zahnkranzes zu der Exzentersteuerung gleich zu der Anzahl von Lappen auf dem Rotor ist. Am stärksten bevorzugt ist der Rotor ein dreilappiger Rotor und das Übersetzungsverhältnis des Zahnkranzes zu der Exzentersteuerung ist drei zu eins.Prefers the rotor is rotatable on an eccentric of a shaft of the Rotary drive is supported, stored and has a sprocket, the is driven by the eccentric control, wherein the eccentric control the same eccentricity as the eccentric and for synchronous rotation with the eccentric is forced, whereby the gear ratio of the Sprocket to the eccentric control equal to the number of lobes is on the rotor. The strongest Preferably, the rotor is a three-lobed rotor and the gear ratio of Sprocket to the eccentric control is three to one.

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform davon offensichtlich.Further Features of the invention will become apparent from the following description of a currently preferred embodiment of it obviously.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

1 bis 4 sind Querschnittsansichten durch einen Kompressor gemäß der Erfindung, die unterschiedliche Phasen seines Betriebs zeigen, wobei 1 ein Schnitt entlang der Linie 1-1 in 5 ist; und 1 to 4 are cross-sectional views through a compressor according to the invention, showing different phases of its operation, wherein 1 a section along the line 1-1 in 5 is; and

5 ist eine Längsansicht der Einheit entlang der Linie 5-5 in 1, wobei der Kompressor und Antrieb hinsichtlich der Klarheit getrennt sind. 5 is a longitudinal view of the unit along the line 5-5 in 1 with the compressor and drive disconnected for clarity.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENT

Bezüglich 5 umfaßt ein Kompressor 2 ein Gehäuse 4, welches vollständig verschlossen ist, abgesehen von den Einlaß- und Auslaßrohren 6 und 8, die den Kompressor 2 jeweils mit dem Verdampfer und dem Kondensator (nicht gezeigt) eines Kälteaggregats verbinden. Ein drittes Rohr 10 wird nur verwendet, um das Aggregat mit Kühlmittel zu beschicken, und wird dann dauerhaft verschlossen. Innen sind die Rohre 6 und 8 mit den Kammern 12 bzw. 14 (siehe 1–4) verbunden, die zwischen dem Gehäuse 4 und einem Stator 16 des Kompressors gebildet sind, wobei die Kammern durch Wände 38 getrennt sind. Eine Kompressorantriebswelle 18 ist drehbar in Lagerelementen 20 in Stirnwänden 22, 24 des Stators gelagert, und trägt an einem Ende ein angetriebenes Element 26 einer Magnetkupplung, die beispielsweise aus konzentrischen Ringen aus Keramikscheibenmagneten 28 mit wechselnden Polaritäten an ihren Flächen, die an eine Stirnplatte 30 des Gehäuses 4 angrenzen, bestehen kann.In terms of 5 includes a compressor 2 a housing 4 , which is completely closed, except for the inlet and outlet pipes 6 and 8th that the compressor 2 each connect to the evaporator and the condenser (not shown) of a refrigeration unit. A third pipe 10 is only used to charge the engine with coolant and is then permanently closed. Inside are the pipes 6 and 8th with the chambers 12 respectively. 14 (please refer 1 - 4 ) connected between the housing 4 and a stator 16 the compressor are formed, the chambers through walls 38 are separated. A compressor drive shaft 18 is rotatable in bearing elements 20 in end walls 22 . 24 stored the stator, and carries at one end a driven element 26 a magnetic coupling, for example, concentric rings of ceramic disc magnets 28 with alternating polarities on their faces, attached to a face plate 30 of the housing 4 can exist.

Die Stirnplatte 30 ist an einem Motorgehäuse 32 befestigt, welches einen Motor 34 aufnimmt, der an ein Antriebselement 36 der Magnetkupplung gekoppelt ist, ähnlich dem angetriebenen Element 26, und trägt Flächen seiner Magnete 28, die an die Stirnplatte 30 angrenzen. Die Kopplung kann vorteilhafterweise so gestaltet sein, daß das Drehmoment, das übertragen werden kann, unzureichend ist, um auf den Kompressor oder den Motor schädigende Überlastungen auszuüben. Der Motor kann so ausgewählt werden, daß er für die Anwendung geeignet ist. Beispielsweise können Wechsel- oder Gleichstrommotoren für den Betrieb bei jeder gewünschten Spannung verwendet werden, oder Motoren mit höherer oder niedrigerer Geschwindigkeit, oder Motoren mit variabler Geschwindigkeit, um eine hohe, niedrige oder variable Kompressorleistung bereitzustellen. Der Motor muß nicht elektrisch sein, beispielsweise könnte ein interner Verbrennungsmotor oder sogar ein Uhrwerk oder handbetriebener Antrieb verwendet werden. Da sich der Motor nicht innerhalb der verschlossenen Einheit befindet, ist es einfacher für ihre Kühlung zu sorgen, jegliche erzeugte Wärme kann von dem Kompressor ferngehalten werden, und der Motor kann von preisgünstiger Konstruktion sowie ersetzbar sein.The face plate 30 is on a motor housing 32 attached, which is a motor 34 receives, to a drive element 36 the magnetic coupling is coupled, similar to the driven element 26 , and carries surfaces of his magnets 28 attached to the face plate 30 adjoin. The coupling may advantageously be designed so that the torque which can be transmitted is insufficient to exert damaging overloads on the compressor or motor. The motor can be selected to suit the application. For example, AC or DC motors may be used for operation at any desired voltage, or higher or lower speed motors, or variable speed motors to provide high, low, or variable compressor power. The engine does not have to be electrical, for example an internal combustion engine or even a clockwork or manual drive could be used. Since the engine is not within the sealed unit, it is easier to provide for its cooling, any heat generated can be kept away from the compressor, and the engine can be of inexpensive construction as well as replaceable.

Der Kompressor 2 nutzt Merkmale der Konstruktion, die Merkmalen des Motors ähneln, die in US-Patent Nr. 5,310,325 beschrieben sind. Ein dreilappiger Rotor 40 wird durch ein Lagerelement 41 auf einem Exzenter 42 getragen, der auf der Welle 18 zur orbitalen Bewegung entlang eines Weges innerhalb einer sich um eine Achse drehenden Kammer 44, die innerhalb des Stators 16 abgegrenzt ist, befestigt ist, durch dessen Weg er durch eine Exzentersteuerung 46, die auf einer Welle 48 befestigt ist, die drehbar in dem Stator 16 durch ein Lagerelement 49 gelagert ist, angetrieben wird, wobei die Steuerung in einen Zahnkranz 50 innerhalb des Rotors 40 eingreift. Der Rotor wird mit den Stirnwänden 22, 24 durch Ringverschlüsse 51 verschlossen. Die Welle 48 wird durch einen Riemen 52 von der Welle 18 angetrieben, und bildet zusammen mit der Welle 18 einen Drehantrieb für den Rotor 40, so daß sich der Exzenter 42. und die Exzentersteuerung 46 synchron drehen. Das Verhältnis des Zahnkranzes zu der Exzentersteuerung ist gleich zu der Anzahl von Lappen, in diesem Fall drei, des Rotors, und die Exzentrizitäten des Exzenters 42 und der Steuerung 46 sind dieselben. Der Stator 16 weist Öffnungen 54 und 56 auf, die mit den Kammern 12 bzw. 14 in Verbindung stehen. Die Öffnungen 54 können mit Federventilen, wie Membranventilen 58, ausgestattet sein, um unerwünschte Umkehrströmung zu verhindern.The compressor 2 utilizes features of construction similar to those of the engine described in U.S. Patent No. 5,310,325. A three-lobed rotor 40 is through a bearing element 41 on an eccentric 42 worn on the shaft 18 for orbital motion along a path within a chamber rotating about an axis 44 that are inside the stator 16 is delimited, is fixed, by the way he by an eccentric control 46 on a wave 48 attached, which is rotatable in the stator 16 through a bearing element 49 is stored, is driven, the control in a sprocket 50 inside the rotor 40 intervenes. The rotor comes with the end walls 22 . 24 through ring closures 51 locked. The wave 48 becomes through a belt 52 from the wave 18 driven, and forms together with the shaft 18 a rotary drive for the rotor 40 so that the eccentric 42 , and the eccentric control 46 turn synchronously. The ratio of the sprocket to the eccentric control is equal to the number of lobes, in this case three, of the rotor, and the eccentricities of the eccentric 42 and the controller 46 are the same. The stator 16 has openings 54 and 56 on that with the chambers 12 respectively. 14 keep in touch. The openings 54 Can with spring valves, such as diaphragm valves 58 , be equipped to prevent unwanted reverse flow.

1 zeigt die Position des Rotors 40, wenn die maximalen Exzentrizitäten des Exzenters 42 und der Steuerung 46 nach unten gerichtet sind (wie in der Zeichnung dargestellt). Die Richtung der Drehung in diesem Beispiel ist im Uhrzeigersinn, und die Scheitelpunkte der Lappen des Rotors sind der Einfachheit halber mit A, B und C bezeichnet. Die Geometrie des Rotors und Stators und des Antriebs ist so, daß die Scheitelpunkte in Kontakt mit der Wand der sich um eine Achse drehenden Kammer 44 bleiben. Scheitelpunkt B kontaktiert die Wand zwischen den unteren Öff nungen 54 und 56, während die Oberfläche des Rotors zwischen den Scheitelpunkten A und C an der Kammerwand liegt, was die oberen Öffnungen 54 und 56 verschließt. Da sich der Rotor im Uhrzeigersinn bewegt, wird Gas durch die untere Öffnung 56 in die Kammer, markiert mit D, gezogen, während Gas in Kammer E komprimiert und aus der Kammer durch die untere Öffnung 54 vorbei an dem Ventil 58 gedrückt wird, wenn sein Druck den in der Kammer 14 überschreitet. 1 shows the position of the rotor 40 if the maximum eccentricities of the eccentric 42 and the controller 46 are directed downwards (as shown in the drawing). The direction of rotation in this example is clockwise and the vertices of the lobes of the rotor are designated A, B and C for simplicity. The geometry of the rotor and stator and the drive is such that the vertices are in contact with the wall of the chamber rotating about an axis 44 stay. Vertex B contacts the wall between the lower openings 54 and 56 while the surface of the rotor lies between the vertices A and C on the chamber wall, which are the upper openings 54 and 56 closes. As the rotor moves clockwise, gas passes through the lower opening 56 drawn into the chamber, marked D, while compressed gas in chamber E and out of the chamber through the lower opening 54 past the valve 58 is pressed when its pressure in the chamber 14 exceeds.

Wenn der Rotor die Position erreicht, die in 2 gezeigt wird, bewegt sich der Scheitelpunkt B vorbei an der unteren Öffnung 56, was das Ansaugen von Gas in die Kammer D unterbricht, und dann bewegt sich Scheitelpunkt A vorbei an der oberen Öffnung 54, so daß Gas, das in der Kammer D bei weiterer Bewegung des Rotors komprimiert wird, durch die Öffnung strömt, sobald sein Druck den in Kammer 14 überschreitet. Zum selben Zeitpunkt bewegt sich der Abschnitt des Rotors zwischen den Scheitelpunkten A und C weg von dem Stator, was Kammer F bildet, in die Gas durch die obere Öffnung 56 angesaugt wird, und unter Druck gesetztes Gas wird weiter durch die untere Öffnung 54 aus der Kammer E ausgestoßen.When the rotor reaches the position in 2 is shown, the vertex B moves past the lower opening 56 , which stops the suction of gas into the chamber D, and then the vertex A moves past the upper opening 54 so that gas, which is compressed in the chamber D upon further movement of the rotor, flows through the opening as soon as its pressure is in the chamber 14 exceeds. At the same time, the portion of the rotor between the vertices A and C moves away from the stator, which forms chamber F, into the gas through the upper opening 56 is sucked in, and pressurized gas continues through the lower opening 54 expelled from the chamber E.

In 3 ist die Position analog zu der in 1, außer daß der Scheitelpunkt A zwischen den oberen Öffnungen 54 und 56 liegt und die unteren Öffnungen 54 und 56 durch die Oberfläche des Rotors zwischen den Scheitelpunkten B und C verschlossen werden. In 4 ist die Position analog zu der in 2, wobei die Kammer F gefüllt ist, die Kammer E wieder gefüllt wird, und komprimiertes Gas aus Kammer D ausgestoßen wird. Wenn der Exzenter erneut die Position erreicht, die in 1 gezeigt wird, hat sich der Rotor um 120 Grad gedreht und eine ähnliche Sequenz wird dann wiederholt. Nach drei Sequenzen hat sich der Rotor um 360 Grad gedreht. Tatsächlich treten drei Kompressionskreisläufe gleichzeitig auf, 120 Grad phasenverschoben, was einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad und eine sehr glatte Wirkung bereitstellt.In 3 the position is analogous to that in 1 except that the vertex A is between the upper openings 54 and 56 lies and the lower openings 54 and 56 be closed by the surface of the rotor between the vertices B and C. In 4 the position is analogous to that in 2 wherein the chamber F is filled, the chamber E is refilled, and compressed gas is expelled from the chamber D. When the eccentric reaches the position again in 1 is shown, the rotor has rotated 120 degrees and a similar sequence is then repeated. After three sequences, the rotor has rotated 360 degrees. In fact, three compression cycles occur simultaneously, 120 degrees out of phase, providing high volumetric efficiency and very smooth performance.

Wenn insbesondere der Rotor oder der Stator oder beide aus synthetischem Kunststoff geformt sind, kann es möglich sein, auf Dichtleisten zu verzichten, wodurch die Konstruktion weiter vereinfacht wird. Die Verwendung eines externen Motors bedeutet, daß letzterer ebenso andere Funktionen der Vorrichtung antreiben kann, einschließlich eines Kälteaggregats, das den Kompressor aufnimmt, beispielsweise Mischschaufeln in einer Eismaschine. Die Kompaktheit der Vorrichtung macht sie für die Verwendung in tragbaren Anwendungen, wie Kühlschutzkleidung, geeignet.If in particular the rotor or the stator or both of synthetic Plastic molded, it may be possible on sealing strips to dispense, whereby the construction is further simplified. The use of an external motor means that the latter can also drive other functions of the device, including one Refrigeration unit, which receives the compressor, for example mixing blades in one Ice machine. The compactness of the device makes them suitable for use in portable applications, such as chill protection clothing, suitable.

Obwohl eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Kompressors beschrieben worden ist, können anderen Formen des Kompressors unter Verwendung von Rotoren, die in sich um eine Achse drehenden Kammern kreisen, wie Spiralkompressoren, verwendet werden.Even though a particularly preferred embodiment The compressor may have been described in other forms of the compressor using rotors which rotate in rotation about an axis Chambers are used as spiral compressors.

Claims

Compressor ( 2 ) for a refrigeration unit which has a closed housing ( 4 ) with at least one inlet opening ( 6 ) for receiving cooling gas and at least one drain opening ( 8th ) for the discharge of compressed refrigerant gas, a stator ( 16 ), which is enclosed by the closed housing and a chamber ( 44 ), which communicates with the at least one inlet opening and with the at least one drain opening, and a rotor (FIG. 40 ), which is enclosed by the closed housing, wherein the rotor ( 40 ) in the chamber ( 44 ) inside the stator ( 16 ) is delimited, circulates, and is in contact with the stator, so that cyclic cooling gas is received by the at least one inlet opening in the chamber, wherein the rotor ( 40 ) Compresses the refrigerant gas within the stator, and the compressed refrigerant gas flows out through the at least one outlet opening, characterized in that the rotor ( 40 ) a multi-lobed rotor ( 40 ), which revolves within a trochoidal chamber and a rotary drive ( 48 . 18 ), which is enclosed by the closed housing and the rotor ( 40 ) orbits that a driven element ( 26 ) is a magnetic coupling in driving connection with the rotary drive and the rotor is encircled, wherein the driven element is enclosed by the closed housing and a plurality of permanent magnets ( 28 ) comprises a drive element ( 36 ) of the magnetic coupling is located outside the housing in the vicinity of the driven element and a plurality of permanent magnets ( 28 ) and an arrangement ( 34 ) for rotating the drive element, wherein the driven element and the drive element each comprise a plurality of magnets which are aligned with changing polarities.

Compressor ( 2 ) according to claim 1, wherein the rotor is rotatably mounted on an eccentric ( 42 ), of a wave ( 18 ) of the rotary drive ( 48 . 18 ), is stored and a sprocket ( 50 ), which of the eccentric control ( 46 ), wherein the eccentric control has the same eccentricity as the eccentric and is forced to rotate synchronously with the eccentric, the gear ratio of the sprocket to the eccentric control being equal to the number of lobes on the rotor.

Compressor ( 2 ) according to claim 2, wherein the rotor is a three-lobed rotor and the gear ratio of the ring gear to the eccentric control is three to one.

Compressor ( 2 ) according to claim 1, wherein the arrangement for rotating the drive element comprises an electric motor ( 34 ).