ITMI962584A1

ITMI962584A1 - Dispositivo di supporto di pistone per compressore lineare

Info

Publication number: ITMI962584A1
Application number: IT002584A
Authority: IT
Inventors: Moon-Chang Choi; Hyeong Kook Lee
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-06-10
Also published as: JPH09184483A; ITMI962584A0; KR970045511A; IT1286467B1; KR0176875B1; JP2886833B2; BR9605979A; CN1106516C; CN1170105A; DE19651624C2; DE19651624A1

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetta per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titola:

"DISPOSITIVO DI SUPPORTO DI PISTONE PER COMPRESSORE LINEARE"

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare, ed in particolare ad un dispositivo di supporto di pistone migliorato per un compressore lineare che sia in grado di impedire una perdita per attrito fra un cilindro ed un pistone di un compressore lineare, per migliorare cos? la resa del compressore lineare e l 'affidabilit? del sistema supportando in modo pi? stabile il pistone che si muove avanti e indietro nel cilindro.

La figura 1 ? u.na vista in sezione trasversale che illustra la costruzione di un compressore lineare convenz ionale.

Come rappresentato su questa -figura, il compressore lineare convenzionale comprende un corpo di compressore I sigillato a tenuta, di -forma predeterminata, una flangia 2 disposta all'interno del corpo del compressore a tenuta, ad una predeterminata altezza dal suo fondo, un cilindro 3 fissato ad una porzione posteriore della flangia 2, un contenitore circolare 5 una cui estremit? 5a ? fissata alla porzione centrale della molla di pistone 4, un pistone 6 fissato alla porzione centrale del contenitore 5 e che si muove avanti e indietro nel cilindro 3, un motore lineare "ti" disposto alla periferia della flangia 2 per generare una predetermi nata forza di azionamento, un complesso valvolare 7 disposto in una porzione intermedia della flangia 2, ed un silenziatore 8 di rumore di aspirazione per eliminare il rumore di aspirazione, ed un silenziatore 9 di rumore di scarico per eliminare il rumore di scarico, detti silenziatori del rumore di aspirazione e di scarico 8 e 9 essendo disposti ad entrambi i lati del complesso valvolare 7.

II motore "M" comprende un nucleo in acciaio 12 nel quale ? disposta una bobina 11, situata in una porzione interna della flangia 2, un giogo posteriore 13 avente un predeter minato traferro rispetto alla superficie circonf erenz iale interna del nucleo in acciaio 12 ed un magnete di forma anulare 14 fissato ad una porzione del contenitore 5, inserito nel traferro formato fra il nucleo in acciaio 12 ed il giogo posteriore 13, ed esso si muove con movimento alternativo -fra questi.

Nei disegni, il ri-ferimento numerico 10 indica una molla di montaggio disposta -fra la molla di pistone 4 ed i1 corpo di compressore a tenuta 1 per supportare elasticamente la molla di pistone 4 quando il pistone 6 si muove avanti e indietro nel cilindro 3.

Verr? ora spiegato il -fu.nr:iornamento del compressore lineare convenzionale con riferimento alle -figure 1 e 4B.

Dapprima, quando si applica corrente alternata con una predetermi nata direzione alla bobina 11 del motore lineare ?N" , si forma una forza magnetica nel nucleo di acciaio 12. Qui, il magnete 14 ? mosso linearmente nella direzione indicata dalla freccia "A" in figura 1, in collaborazione con la forza magnetica. generata fra il nucleo in acciaio 12, il magnete 14, e la bobina 11. Pertanto, viene introdotto un gas re-frigerente in un vano di compressione "S" formato fra il cilindro 3 ed il pistone 6 attraverso il silenziatore di rumore di aspirazione 8 ed il complesso valvolare 7.

Inoltre, quando si fornisce a ci? corrente alternata in direzione inversa, il magnete 14 ed il pistone 6 sono mossi linearmente nella direzione indicata dalla freccia "B" con lo stesso principio descritto sopra, ed il refrigerante nel vano di compressione "S" viene compressa. Il gas refrigerante cos? compresso ? scaricato al silenziatore di rumore di scarico 9 attraverso il complesso valvolare 7.

Verr? ora spiegata con riferimento ai disegni allegati la struttura di supporto del pistone adatta ad un compressore lineare convenzionale.

Dapprima viene formata una scanalatura 6a avente una predeterminata profondit? in una porzione intermedia del pistone 6. Il pistone b ? suddiviso in una sezione di supporto anteriore 6b ed una sezione di supporto posteriore 6c rispetto alla scanalatura 6a per suddividere efficacemente il carico (forza) applicato al pistone nei carichi (forze) FI e F2, per ridurre cos? al minima la perdita per attrito quando il pistone 6 si muove avanti e indietro nel cilindro 3.

Quindi, si spiegher? qui di seguito la costruzione ed il funzionamento della molla di pistone 4 con la quale ? supportato il contenitore 5 ed una porzione di supporto della molla 15 per supportare la molla di pistone 4.

Come rappresentato sulle figure 2 e 4B, un foro di impegno 4a ? formata nella porzione centrale della molla di pistone 4 per fissare il contenitore 5 alla molla di pistone 4, e quattro supporti elastici 4b si estendono a spirale dal -foro di impegno 4a, ed un -foro di -fissaggio 4c ? -formato in ciascuna porzione di estremit? dei supporti elastici 4b per -fissare la molla di pistone 4 alla porzione di supporto di molla 15. Inoltre, risalti di fissaggio 15a sono formati su un lato della porzione di supporto di molla 15. Il numero e l'altezza di formazione dei risalti di fissaggio 15a sono uguali a quelli dei fori di fissaggio 4c formati in corrispondenza di ciascuna porzione di estremit? dei supporti elastici 4b della molla di pistone 4.

Dopo aver accoppiato il foro di fissaggio 4c con uno corrispondente dei risalti di fissaggio 15a della porzione di supporto di molla 15, sono inserite le viti di fissaggio 16 nei fori di fissaggio 4c della molla di pistone 4, per fissare cosi la molla,di pistone 4 alla porzione di supporto di molla 15 attraverso i risalti di fissaggio 15a.

Tuttavia, dal momento che il dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare convenzionale ha le sezioni di supporto anteriore e posteriore 6b e 6c formate nel pistone 6, dette sezioni 6b e 6c essendo contemporaneamente in contatto con la superficie circonferenziale interna del cilindro, la perdita per attrito si produce in entrambe le sezioni di supporto anteriore e posteriore 6b e 6c quando il pistone 6 si muove alternativamente nel cilindro 3, il che riduce cosi la resa del sistema.

Inoltre, quando si -fissa la molla di pistone 4 alla porzione di supporto di molla 15, dal momento che il procedimento di -fissaggio viene eseguito dopo aver accappiato i fori di fissaggio 4c della molla di pistone 4 con i risalti di fissaggio 15a della porzione di supporto di molla 15, aver inserito la vite di fissaggio 16 in uno corrispondente dei fori di fissaggio 4c della molla di pistone 4, e quindi aver fissata la molla di pistone 4 alla porzione di supporto di molla 15, il procedimento di fissaggio della molla ? molto complicato. Inoltre, quando la vite di fissaggio 16 si allenta, la molla di pistone 4 diventa mobile in essa, cosicch? il pistone 6 non si muove alternativamente in modo efficace all'interno del cilindro 3, il che diminuisce? la resa del compressore lineare.

Pertanto, forma oggetto della presente invenzione il prevedere un dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare che superi i problemi incontrati nella tecnica convenzionale.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo di supporto di pistone migliorato per compressore lineare che sia in grado di impedire una perdita per attrito -fra un cilindro ed un pistone di un compressore lineare, per migliorare cos? la resa del compressore lineare e l'affidabilit? del sistema mediante un supporto pi? stabile del pistone che si muove avanti e indietro nel cilindro.

Per realizzare l'oggetto e lo scopo sopra esposti, secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un dispositiva di supporto di pistone per un compressore lineare che comprende un cilindro disposto all'interno di un corpo di compressore sigillato a tenuta, un elemento di supporto di molle disposto in una porzione opposta del cilindro nel corpo di compressore sigillato a tenuta, una pluralit? di seconde molle di pistone, comprendenti una pluralit? di prime molle di pistone aventi una predeterminata forza nella loro direzione diagonale, e fissate all'elemento di supporto di molle, ed un pistone una cui prima estremit? ? inserita nelle prime e seconde molle di pistoni, e la cui altra estremit? comprende una sezione di supporto che va in contatto con la superficie interna del cilindro.

Per realizzare l'oggetto e lo scopo di cui sopra, secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornita un dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare che comprende un cilindro disposto all'interno di un corpo di compressore sigillato a tenuta, un elemento di supporto di molle disposto in una porzione opposta del cilindro nel corpo di compressore sigillato a. tenuta, una pluralit? di molle di pistone aventi una prsdetermi nata -forza nella loro direzione diagonale, e fissate all'elemento di supporto di molle, ed un pistone una cui prima estremit? ? inserita nelle molle di pistone, e la cui altra estremit? comprende una sezione di supporto che va in contatto con la superficie interna del cilindro.

Altri vantaggi , scopi e caratteristiche dell'invenzione risulteranno pi? chiari dalla descrizione che segue. L'invenzione sar? meglio compresa dalla descrizione dettagliata data qui di seguito e dai disegni allegati che vengono forniti a salo scapo illustrativa , e quindi non in senso limitativo, e nei quali:

- la figura 1 ? una vista in sezione trasversale che illustra la costruzione di un compressore lineare convenz iornale;

la figura ? una vista schematica in sezione trasversale che illustra la costruzione di un dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare convenzionale;

- la figura 3 ? una vista anteriore che illustra una molla di pistone di un dispositivo di supporto di pistone convenzionale;

- le -figure 4A e 4B sono viste che illustrano un elemento di supporto di molla di un dispositivo di supporto di pistone convenzionale, dove:

? la -figura 4A ? una vista -frontale dello stesso; e - la -figura 4B ? una vista in sezione trasversale presa lungo la linea IVb-IVb' della -figura 4A; e

- la -figura 5 ? una vista in sezione trasversale che illustra un dispositivo di supporto di pistone per un compressore linea^re secondo la presente invenzione;

- la -figura 6 ? una vista -frontale che illustra una molla di pistone per un dispositivo di supporto di pistone secondo la presente invenzione;

- le -figure 7A e 7B sono viste che illustrano un elemento di supporto di molle per un dispositivo di supporto di pistone secondo la presente invenzione, dove :

? la figura 7A ne ? una vista frontale; e

? la figura 7B ? una vista in sezione trasversale presa lungo la linea VlIb-VIIb' della figura 7A; e

- la figura S ? una vista schematica in sezione trasversale che illustra un dispositivo di supporto di pistone secando un'altra forma di realizzazione della presente invenzione; e

- le -figure 9A e 9B sono viste che illustrano una molla di pistone per un dispositivo di supporto di pistone seconda un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, dove:

? la figura 9A ne ? una vista frontale; e

? la figura 9B ne ? una vista laterale; e

- le figure 10 e 11 sono viste esplicative del principio del dispositiva di supporto di pistone secando la presente invenzione.

La figura 5 ? una vista in sezione trasversale che illustra un dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare secondo la presente invenzione e la figura L? ? una vista frontale che illustra una molla di pistone per un dispositiva di supporto di pistone secondo la presente? invenzione. Le figure 7A e 7B sono viste che illustrano un elemento di supporto di molle per un dispositivo di supporto di pistone secondo la presente invenzione dove la figura 7A ne ? una vista frontale? e la figura 7B ? una vista in sezione trasversale presa lungo la linea Vllb?Vllb' della figura 7A.

Come qui rappresentato, il dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare secondo la presente invenzione comprende un cilindro 21 disposto in una porzione dell'interno di un corpo sigillato a tenuta (non rappresentato) , un elemento di supporta di molle 22 distanziato dal cilindro 21 e disposto nel corpo sigillato a tenuta, una pluralit? di prime molle di pistone 23a realizzate in materiale ad elevata resistenza, una pluralit? di seconde molle di pistone 23b -fissate ad un primo lato dell 'elemento di supporto di molle 22, un supporta 23c passante attraverso le prime e le seconde molle di pistone 23a e 23b, un pistone 25 -fissato al supporto 23c ed avente una porzione di supporto 25a inserita nel cilindro 21, un contenitore 24 di -forma anulare formata solidalmente? al pistone 25, ed un magnete di forma anulare 14 che si estende da. un lato del contenitore 24.

Qui, la seconda molla di pistone 23 preferibi 1mente ha la stessa forma della molla di pistone convenzional e 4, come rappresentata in figura 3. La prima molla di pistone 23a , fatta in un materiale con elevata resistenza cone rappresentato in figura 6, comprende una porzione rinforzata 23 'a formata in una sua porzione di bordo esterno. Nella porzione rinforzata 23'a, ? formata una pluralit? di fori di fissaggio distanziati 23'b. Inoltre, quattro porzioni elastiche a spirale 23 'd che sono solidali con la porzione? rinforzata 23'a sono formate nella prima molla di pistone 23a.

Per di pi? , come rappresentato sulle figure 7A e 7B, sono formati una pluralit? di fori di impegno di viti 22a nell'elemento di supporto di molle 22. Qui, il numero e la posizione dei fori di impegno di viti 22a sono uguali a quelli dei fori di fissaggio 23 'b della prima molla di pistone 23a. Una camera cilindrica 22b ? formata nella porzione centrale dell'elemento di supporto di molla 22 per ricevere ivi le prime e seconde molle di pistone 23a e 23b.

Quando si fissano le prime e seconde molle di pistone 23a e 23b all 'elemento di supporto di molle 22, le prime e seconde molle di pistone 23a e 23b sono inserite nella camera cilindrica 22b formata nell'elemento di supporto di molle 22. Quindi, i fori di fissaggio 23 'b delle prime e seconde molle di pistone 23a e 23b vengono accoppiati con i fori di impegno di viti 22a dell'elemento di supporta di molle 22, e poi le viti di fissaggio 26 sono inserite nei fori di fissaggio 23'b delle prime e secondo molle di pistone 23a e 23b, per fissare cos? le prime e seconde molle di pistone 23a e 23b all'elemento di supporto di molle 22.

Come descritto sopra, nel dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare secondo la presente invenzione, dal momento che la porzione di rinforzo 23'a ? formata nella porzione di bordo esterno della prima molla di pistone 23a, ed una pluralit? di prime e seconde molle di pistone 23a e 23b sono fissate all 'elemento di supporto di molle 22, ? passibile distribuire in moda pi? efficace la forza FI applicata alla sezione di supporto 25 'a del pistone 25 e la forza FI applicata alla prima molla di pistone 23a, per supportare cos? in modo pi? stabile il pistone 25.

In particolare, la porzione di rinforzo circolare 23'a della prima molla di pistone 23a pu? supportare la forza F2 in modo pi? efficace.

La figura S ? una vista schematica in sezione trasversale che illustra un dispositivo di supporto di pistone secondo un'altra forma di reai izzazione della presente invenzione, e le figure ?A e 9B sono viste che illustrano una molla di pistone per un dispositivo di supporto di pistone seconda un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, in cui la figura 9A ne ? una vista frantale e la figure 9B ne ? una vista laterale.

Nella costruzione del dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare secondo un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, solo la costruzione di una molla di pistone 33 ? diversa dal dispositivo di supporta di molla di pistone per un motore lineare convenzionale.

Pertanto, verr? ora descritto, con riferimento alla differente costruzione, il dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare secando un'altra forma di realizzazione della presente invenzione.

In particolare, la costruzione della molla di pistone 33 secondo la presente invenzione ? uguale a quella della molla di pistone convenzional e 4; tuttavia, lo spessore "t" e la larghezza "w" del supporto elastico del dispositivo di supporto di pistone per compressore lineare secondo la presente invenzione sono determinati sulla base delle condizioni seguenti.

In particolare, per aumentare la resistenza della, molla di pistone 33, il rapporto fra lo spessore "t" e la larghezza minima "w" della porzione elastica supera.

1:3, in modo che la resistenza radiale della molla di pistone 33 risulta, aumentata.

Verr? ora spiegato il motivo per cui la resistenza della molla di pistone 33 ? aumentata quando il rapporto dello spessore "t" e della larghezza minima w" della porzione elastica della molla di pistone 33 supera 1:3.

Le figure 10 e li sono viste esplicative del principio di un dispositivo di supporta di pistone secondo la presente invenzione.

Come ivi rappresentato, supponendo che la porzione elastica 33b della molla di pistone 33 sia a sbalzo, quando la -forza. "P" ? applicata alla porzione di estremit? dell 'elemento a sbalzo, si forma ivi una variazione "6", sulla base dell'equazione seguente.

dove E indica un coefficiente elastica dell'elemento a sbalzo, I indica un momento secondario rispetto alla sezione trasversale di una colonna dalla quale ? supportato l'elemento a sbalzo, 1_ indica la lunghezza dell'elemento a sbalzo.

Inoltre, secondo la legge di Hook, si pu? ottenere la seguente equazione.

= F/K .......... _ ...(2)

La resistenza "K" nelle equazioni (1) e (2) pu? essere espressa come segue.

Pertanto , la resistenza ? determinata sulla base dello spessore "t" della porzione elastica 33b piuttosto che dalla larghezza "w? della porzione elastica 33b. In particolare, il rapporto -fra la direzione assiale della molla di pistone 33 e la resi stenza diagonale pu? essere espressa come segue.

Come descritto sopra, il dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare secondo la presente invenzione ? -fondamentalmente indirizzato ad adattare le molle di pistone che hanno una torte resistenza in direzione diagonale, tormarndo una sezione di supporto nel pistone, che viene in contatto con la superficie circonferenziale interna del cilindro, per migliorare cos? la resa del sistema, riducendo la perdita per attrita, e migliorando l 'affidabilit? del sistema.

Sebbene le torme di realizzazione preterite dell'invenzione siano state descritte solo per scopi illustrativi, gli esperti nel ramo comprenderanno che sono possibili moditiche, aggiunte e sostituzioni, senza allontanarsi dall'ambito dell'invenzione come esposta nelle allegate rivendicazioni

R I V E N D I C A Z I O N I

1) Dispositivo di supporto di pistone per un compressore lineare caratterizzato dal fatto di comprendere:

- un cilindro disposto all'interno di un corpo di compressore sigillato a tenuta;

- un elemento di supporto di molle disposto in una porzione opposta del cilindro nel corpo di compressore sigillato a tenuta.;

- una pluralit? di seconde molle di pistone, comprendenti una pluralit? di prime molle di pistone aventi una predeterminata forza nella loro direzione diagonale, fissate all'elemento di supporto di molle;

- un pistone una cui prima, estremit? ? inserita nelle prime e seconde molle di pistone, e la. cui altra estremit?. comprende una sezione di supporto che va in contatto con la superficie interna del cilindro.

2) Dispositiva secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima molla circolare di pistone ha una porzione rinforzata formata in una sua porzione esterna di bordo ed una pluralit? di porzioni elastiche formate a spirale ed in modo sol idale alla porzione di rinforzo, con ciascuna estremit? delle porzioni elastiche che si estende da

Claims

una porzione di impegno -formata nella porzione centrale della prima molla di pistone. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ? formata una camera cilindrica di ricevimento avente una profondit? predetermi nata in un lato dell'elemento di supporto di molla per ricevere ivi le prime e le seconde molle di pistone. 4) Dispositivo di supporto di pistone per u.n compressore lineare, caratteri zzato dal fatto di comprendere: un cilindro disposto all'interno di un corpo di compressore sigillato a tenuta; - un elemento di supporto di molle disposto in una porzione opposta del cilindro nel carpo di compressore sigillato a tenuta; - una pluralit? di molle di pistone aventi u.na predeterminata forza nella loro direzione diagonale, e fissate all'elemento di supporto di molle; e - un pistone u.na cui prima estremit? ? inserita nelle molle di pistone, e la cui altra estremit?. comprende una sezione di supporta che va in contatto con la superficie interna del cilindro. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta molla di pistone comprende : - un foro di impegno -formato nella sua porzione centrale per ricevere attraverso lo stessa una estremit? del pistone; - una pluralit? di porzioni elastiche distanziate che si estendono a spirale dalla porzione di impegno; e - un -foro di -fissaggio formato a ciascuna estremit? delle porzioni elastiche per ricevere attraverso lo stesso una vite di fissaggio per fissare la molla di pistone al supporto di pistone, in cui il rapporto dello spessore e della larghezza minima della molla di pistone ? 1:3.