ITRM980556A1

ITRM980556A1 - ALTERNATIVE COMPRESSOR

Info

Publication number: ITRM980556A1
Application number: IT98RM000556A
Authority: IT
Inventors: Tae-Kyung Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2000-02-21
Also published as: CN1209508A; IT1302302B1; CN1087814C; JPH11107920A; KR19990009706U; KR200156763Y1; ITRM980556A0

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

"COMPRESSORE ALTERNATIVO" "ALTERNATIVE COMPRESSOR"

Stato della tecnica relativo all'invenzione State of the art relating to the invention

(1) Settore dell'invenzione (1) Sector of the invention

La presente invenzione tratta di un compressore alternativo, e più in particolare, di un compressore alternativo in cui una pluralità di magneti sono disposti nell'ambito di un rotore e spaziati tra di loro ad uguali distanze tra l'uno e l'altro, che possono essere mantenute costanti durante l’operazione di compressione. The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly, a reciprocating compressor in which a plurality of magnets are arranged within a rotor and spaced from each other at equal distances between one and the other, which they can be kept constant during the compression operation.

(2) Descrizione dello stato della tecnica (2) Description of the state of the art

Un compressore alternativo generalmente viene usato per comprimere un refrigerante ad elevata temperatura e pressione durante un ciclo di raffreddamento in cui i processi di compressione, condensazione, espansione ed evaporazione sono attuati in modo sequenziale. Con riferimento alla Fig. 1, in essa viene mostrato un compressore alternativo convenzionale. A reciprocating compressor is generally used to compress a refrigerant at a high temperature and pressure during a cooling cycle in which the processes of compression, condensation, expansion and evaporation are carried out sequentially. With reference to Fig. 1, a conventional reciprocating compressor is shown.

Il compressore alternativo comprende un contenitore chiuso; una sezione motore 20, disposta nel contenitore 10, per generare potenza; ed una sezione di compressione 30, disposta nel contenitore 10 per essere alimentata con il refrigerante e per comprimere 10 stesso utilizzando la potenza fornita dalla sezione motore 20. The reciprocating compressor comprises a closed container; a motor section 20, arranged in the container 10, for generating power; and a compression section 30, arranged in the container 10 to be fed with the coolant and to compress 10 itself using the power supplied by the engine section 20.

La sezione motore 20 comprende uno statore 21 intorno al quale è avvolta una bobina al fine di generare un campo elettrico, un rotore 22 che ruota cooperando con lo statore 21 ed un albero rotazionale 23 inserito nel rotore 22 per ruotarvi integralmente e avente un albero acentrico 24 alla sua estremità inferiore. Il rotore 22 comprende un nucleo 22a costituito da placche in acciaio conduttore elettrico, stratificate, una pluralità di magneti 22b associati al campo elettrico generato dallo statore 21, essendo i magneti 22b disposti intorno alla circonferenza del nucleo 22a e spaziati in modo equidistante uno dall'altro, ed un contenitore di protezione 22c che racchiude i magneti 22b. Il contenitore di protezione 22c è a forma cilindrica ed è costituito di un materiale non magnetico avente le estremità superiore ed inferiore aperte. I piani di copertura a forma di disco superiore ed inferiore, 22d e 22e sono accoppiati rispettivamente sulle estremità superiore ed inferiore del rotore 22 per mezzo dei rivetti 22f in modo che le superfici superiori ed inferiori del nucleo 22a e dei magneti 22b possono mantenersi strettamente a contatto con le superfici interne dei piani di copertura 22d e 22e, limitando in questo modo lo spostamento dei magneti 22b. The motor section 20 comprises a stator 21 around which a coil is wound in order to generate an electric field, a rotor 22 which rotates cooperating with the stator 21 and a rotational shaft 23 inserted in the rotor 22 to rotate integrally and having an acentric shaft 24 at its lower end. The rotor 22 comprises a core 22a consisting of stratified, electrically conductive steel plates, a plurality of magnets 22b associated with the electric field generated by the stator 21, the magnets 22b being arranged around the circumference of the core 22a and spaced equidistant from one another. other, and a protective container 22c which encloses the magnets 22b. The protection container 22c is cylindrical in shape and is made of a non-magnetic material having open upper and lower ends. The upper and lower disc-shaped cover planes, 22d and 22e are coupled respectively on the upper and lower ends of the rotor 22 by means of the rivets 22f so that the upper and lower surfaces of the core 22a and the magnets 22b can hold tightly to each other. contact with the internal surfaces of the covering planes 22d and 22e, thus limiting the movement of the magnets 22b.

Inoltre, la sezione di compressione 30 comprende una camera di compressione 32 verso la quale il refrigerante viene portato per esservi compresso, un pistone 34 alternativo nella camera di compressione 32, ed una barra di connessione 33 per collegare il pistone 34 all'albero acentrico 24. Furthermore, the compression section 30 comprises a compression chamber 32 towards which the coolant is brought to be compressed therein, an alternative piston 34 in the compression chamber 32, and a connecting rod 33 for connecting the piston 34 to the acentric shaft 24. .

Nel compressore alternativo descritto precedentemente, quando viene fornita potenza elettrica, il rotore 22 ruota ad elevata velocità cooperando con il campo elettrico generato dallo statore 21, ed allo stesso tempo, l'albero rotante 23 ruota insieme al rotore 22. Il moto rotatorio del rotore 23 viene convertito in un moto alternativo lineare dalla barra di connessione 33 collegata all'albero acentrico 24, fornendo quindi di moto alternativo il pistone 34 nella camera di compressione 32. Mediante questo tipo di operazione, il refrigerante viene portato nella camera di compressione 32. Il refrigerante portato nella camera di compressione 32 viene compresso ad elevata temperatura e pressione ed è quindi scaricato all'esterno della camera 32. Questo processo viene ripetuto ciclicamente . In the reciprocating compressor described above, when electrical power is supplied, the rotor 22 rotates at high speed cooperating with the electric field generated by the stator 21, and at the same time, the rotating shaft 23 rotates together with the rotor 22. The rotational motion of the rotor 23 is converted into a linear reciprocating motion by the connecting bar 33 connected to the acentric shaft 24, thus providing reciprocating motion to the piston 34 in the compression chamber 32. By means of this type of operation, the coolant is brought into the compression chamber 32. The refrigerant brought into the compression chamber 32 is compressed at high temperature and pressure and is then discharged outside the chamber 32. This process is repeated cyclically.

Comunque, il compressore alternativo descritto precedentemente ha uno svantaggio nel fatto che se le superfici interne dei piani di copertura non si dispongono a stretto contatto con le superfici superiore ed inferiore dei magneti, i magneti stessi possono spostarsi rispetto alle loro posizioni originarie durante la rotazione del rotore 22. Cioè, se almeno uno dei piani di ricoprimento è deformato durante il processo di assemblaggio, o almeno uno dei magneti è assemblato in modo che la sua superficie superiore è disposta più in basso della superficie superiore del nucleo, poiché il magnete non può essere assicurato al piano di copertura, il magnete stesso può trovarsi ad essere spostato rispetto alla sua posizione originaria generando rumore e riducendo l'efficienza della compressione. Cioè, quando i magneti sono spostati dalle loro posizioni iniziali, le distanze tra i magneti vengono ad essere variate in modo che il campo elettrico diviene sbilanciato, ed il rotore non può ruotare ad una velocità costante per cui viene di fatto ridotta l'efficienza del compressore. However, the reciprocating compressor described above has a disadvantage in the fact that if the internal surfaces of the cover planes do not arrange themselves in close contact with the upper and lower surfaces of the magnets, the magnets themselves can move with respect to their original positions during the rotation of the rotor 22. That is, if at least one of the covering planes is deformed during the assembly process, or at least one of the magnets is assembled so that its upper surface is arranged lower than the upper surface of the core, since the magnet cannot being secured to the covering surface, the magnet itself may be displaced with respect to its original position, generating noise and reducing compression efficiency. That is, when the magnets are moved from their initial positions, the distances between the magnets are varied so that the electric field becomes unbalanced, and the rotor cannot rotate at a constant speed so that the efficiency of the compressor.

Principio su cui si basa l'invenzione Principle on which the invention is based

La presente invenzione è stata attuata con lo scopo di risolvere i problemi descritti precedentemente. E' uno scopo della presente invenzione di fornire un compressore alternativo in cui le distanze tra i magneti disposti in un rotore possono essere tenute fisse invariabili. The present invention has been implemented with the aim of solving the problems described above. It is an object of the present invention to provide a reciprocating compressor in which the distances between the magnets arranged in a rotor can be kept invariably fixed.

Per ottenere lo scopo di cui sopra, la presente invenzione introduce un compressore alternativo che comprende uno statore avente una bobina per generare un campo elettrico; un rotore avente un nucleo, una pluralità di magneti interessati dal campo elettrico generato dallo statore, essendo i magneti disposti intorno al nucleo e spaziati in modo equidistante uno dall'altro ed un contenitore di protezione che racchiude i magneti; ed uno spaziatore non magnetico strettamente a contatto con i magneti al fine di prevenire che i magneti stessi si spostino dalle loro posizioni iniziali. To achieve the above object, the present invention introduces a reciprocating compressor which comprises a stator having a coil for generating an electric field; a rotor having a core, a plurality of magnets affected by the electric field generated by the stator, the magnets being arranged around the core and spaced equidistant from each other, and a protective container enclosing the magnets; and a non-magnetic spacer closely in contact with the magnets in order to prevent the magnets themselves from moving from their initial positions.

Il compressore alternativo comprende inoltre uno stesso numero di proiezioni pari a quello dei magneti, le proiezioni costituite sulla circonferenza più esterna del nucleo e disposte spaziate in modo equidistante una dall'altra, che si protendono in direzione radiale, i magneti sono disposti tra le proiezioni in modo che essi sono spaziati tra di loro in modo equidistante, e lo spaziatore è inserito tra le proiezioni e il contenitore di protezione. The reciprocating compressor also includes the same number of projections equal to that of the magnets, the projections constituted on the outermost circumference of the core and arranged spaced equidistant from each other, extending in a radial direction, the magnets are arranged between the projections so that they are spaced equidistant from each other, and the spacer is inserted between the projections and the protective container.

Lo spaziatore è cilindrico ed è costituito di alluminio . The spacer is cylindrical and is made of aluminum.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Lo scopo di cui sopra ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione saranno più comprensibili dalla lettura della descrizione delle realizzazioni preferite descritte in dettaglio di seguito con riferimento ai disegni allegati, in cui: The above purpose and other characteristics and advantages of the present invention will be more understandable by reading the description of the preferred embodiments described in detail below with reference to the attached drawings, in which:

FIGURA 1 è una vista in sezione che mostra un compressore alternativo convenzionale; FIGURE 1 is a sectional view showing a conventional reciprocating compressor;

FIGURA 2 è una vista in sezione che mostra un compressore alternativo secondo una realizzazione preferita della presente invenzione; e FIGURE 2 is a sectional view showing a reciprocating compressor according to a preferred embodiment of the present invention; And

FIGURA 3 è una vista in prospettiva che mostra un rotore del compressore alternativo secondo una realizzazione preferita della presente invenzione. FIGURE 3 is a perspective view showing a reciprocating compressor rotor according to a preferred embodiment of the present invention.

Descrizione dettagliata delle realizzazioni preferite Verranno ora descritte in dettaglio le realizzazioni preferite della presente invenzione con riferimento ai disegni allegati. Detailed description of the preferred embodiments The preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

La Fig. 2 mostra un compressore alternativo secondo una delle realizzazioni preferite della presente invenzione . Fig. 2 shows a reciprocating compressor according to one of the preferred embodiments of the present invention.

Il compressore alternativo comprende un contenitore 100 diviso in una zona superiore e in una zona inferiore 110 e 120; una sezione motore 200, disposta nel contenitore 100, per fornire potenza; ed una sezione di compressione 300 disposta nel contenitore 100 per essere alimentata con il refrigerante e per comprimere lo stesso utilizzando la potenza trasmessa dalla sezione motore 200. The reciprocating compressor comprises a container 100 divided into an upper zone and a lower zone 110 and 120; a motor section 200, arranged in the container 100, for supplying power; and a compression section 300 arranged in the container 100 to be fed with the refrigerant and to compress the same using the power transmitted by the engine section 200.

La sezione motore 200 comprende uno statore 210 intorno al quale è avvolta una bobina per generare un campo elettrico, un rotore 220 che ruota cooperando con lo statore 210, ed un albero rotante 230 inserito nel rotore 220 per ruotarvi integralmente ed avente un albero acentrico 240 alla sua estremità inferiore. Il rotore 220 comprende un nucleo 221 costituito da placche di acciaio elettricamente conduttrici stratificate, una pluralità di magneti 222 associati con il campo elettrico generato dallo statore 210, essendo i magneti 222, disposti intorno al nucleo 221 e spaziati in modo equidistante uno dall'altro e comprendendo un contenitore di protezione 223 i magneti 222. Il contenitore di protezione 223 è cilindrico e costituito di materiale non magnetico avente le estremità superiore ed inferiore aperte. I piani di copertura a forma di disco inferiore e superiore 224 e 225 sono accoppiati rispettivamente con le estremità superiore ed inferiore del rotore 220. The motor section 200 comprises a stator 210 around which a coil is wound to generate an electric field, a rotor 220 which rotates cooperating with the stator 210, and a rotating shaft 230 inserted in the rotor 220 to rotate integrally and having an acentric shaft 240 at its lower end. The rotor 220 comprises a core 221 consisting of layered electrically conductive steel plates, a plurality of magnets 222 associated with the electric field generated by the stator 210, the magnets 222 being arranged around the core 221 and spaced equidistant from each other and comprising a protective container 223 the magnets 222. The protective container 223 is cylindrical and made of non-magnetic material having open upper and lower ends. The lower and upper disc-shaped cover planes 224 and 225 are coupled with the upper and lower ends of the rotor 220, respectively.

Secondo una caratteristica della presente invenzione, lo stesso numero di proiezioni 221a rispetto a quello dei magneti 222, sono costituite sulla circonferenza esterna del nucleo 221 e sono spaziate in modo equidistante una dall'altra, protendendosi in direzione radiale. I magneti 222 sono disposti tra le proiezioni 221a in modo da essere spaziati uno rispetto all'altro di una stessa distanza. Uno spaziatore di forma cilindrica non magnetico 222a è inserito assialmente tra le proiezioni 221a e il contenitore di protezione 223 per venire a stretto contatto con i magneti 222, con le proiezioni 221a e il contenitore di protezione 223, prevenendo in questo modo che i magneti vengano a spostarsi dalle loro posizioni iniziali. Mediante questa struttura poiché le distanze tra i magneti possano essere tenute fisse, il campo magnetico può essere generato in modo uniforme, per cui il rotore 220 viene a ruotare a velocità costante. E' soprattutto preferibile che lo spaziatore 22a sia costituito in alluminio. According to a characteristic of the present invention, the same number of projections 221a with respect to that of the magnets 222, are constituted on the outer circumference of the core 221 and are spaced equidistant from each other, extending in a radial direction. The magnets 222 are arranged between the projections 221a so as to be spaced relative to each other by the same distance. A non-magnetic cylindrical spacer 222a is axially inserted between the projections 221a and the protective container 223 to come into close contact with the magnets 222, the projections 221a and the protective container 223, thereby preventing the magnets from being to move from their initial positions. By means of this structure, since the distances between the magnets can be kept fixed, the magnetic field can be generated in a uniform way, so that the rotor 220 rotates at a constant speed. It is above all preferable that the spacer 22a is made of aluminum.

Di seguito verrà descritto un processo di assemblaggio del rotore 220 descritto precedentemente. Hereinafter, an assembly process of the rotor 220 described above will be described.

Innanzitutto, i magneti 222 sono disposti tra le proiezioni 221a costituite intorno al nucleo 221, ed il contenitore di protezione 223 viene inserito intorno ai magneti 222. Lo spaziatore 222a è inserito tra i magneti 222 ed il contenitore di protezione 223 in modo da porre strettamente a contatto i magneti 222 ed il contenitore 223 stessi. Quindi, anche quando il rotore 220 ruota a velocità elevata, i magneti 222 non si spostano dalle loro posizioni originali mantenendo invariate le distanze frapposte. First of all, the magnets 222 are arranged between the projections 221a formed around the core 221, and the protective container 223 is inserted around the magnets 222. The spacer 222a is inserted between the magnets 222 and the protective container 223 so as to tightly place in contact with the magnets 222 and the container 223 themselves. Hence, even when the rotor 220 rotates at high speed, the magnets 222 do not move from their original positions while maintaining the intervening distances unchanged.

I piani di copertura inferiore e superiore 224 e 225 sono accoppiati rispettivamente con le estremità superiore ed inferiore del rotore 220 per mezzo dei rivetti 226. Cioè, in seguito all'inserzione dello spaziatore 222a tra i magneti 222 ed il contenitore di protezione 223, i rivetti 226 sono inseriti in modo da penetrare nei piani di copertura superiore ed inferiore 224 e 225 nella condizione in cui i piani 224 e 225 sono disposti sulle estremità superiore ed inferiore del nucleo 221 in modo che i piani di copertura inferiore e superiore 224 e 225 vengano a stretto contatto con i magneti 222 e con il nucleo 221. The lower and upper covering planes 224 and 225 are respectively coupled with the upper and lower ends of the rotor 220 by means of the rivets 226. That is, following the insertion of the spacer 222a between the magnets 222 and the protective container 223, the rivets 226 are inserted so as to penetrate the upper and lower covering planes 224 and 225 in the condition that the planes 224 and 225 are arranged on the upper and lower ends of the core 221 so that the lower and upper covering planes 224 and 225 come into close contact with the magnets 222 and with the core 221.

Sull'estremità inferiore del rotore 220 è montato un contrappeso 227 per compensare la forza acentrica prodotta dall'albero acentrico 240. A counterweight 227 is mounted on the lower end of the rotor 220 to compensate for the acentric force produced by the acentric shaft 240.

La sezione di compressione 300 comprende una camera di compressione 320 nella quale viene portato il refrigerante per esservi compresso, un pistone 340 dotato di moto alternativo nella camera di compressione 320, ed un'asta di connessione 330 per collegare il pistone 340 all'albero acentrico 240. L'olio è tenuto nel contenitore 100 nella sua sezione più bassa, ed un dispositivo di prelevamento dell'olio 400 per il pompaggio dell'olio alla sezione motore 200 e alla sezione di compressione 300 viene disposto su una estremità dell'albero acentrico 240. The compression section 300 comprises a compression chamber 320 into which the coolant is brought to be compressed, a piston 340 with reciprocating motion in the compression chamber 320, and a connecting rod 330 to connect the piston 340 to the acentric shaft 240. The oil is held in the container 100 in its lowest section, and an oil pickup device 400 for pumping oil to the motor section 200 and the compression section 300 is disposed on one end of the acentric shaft 240.

Di seguito verrà descritto il funzionamento del compressore alternativo descritto precedentemente. The operation of the reciprocating compressor described above will be described below.

Quando viene applicata potenza elettrica allo statore 210, il rotore 220 ruota ad elevata velocità cooperando con il campo elettrico generato dallo statore 210, ed allo stesso tempo, l'albero rotazionale 230 ruota insieme con il rotore 220. Il moto rotante del rotore 230 è convertito in un moto alternativo lineare dalla barra di connessione 330 connessa all'albero acentrico 240, producendo in questo modo il moto alternativo del pistone 340 nella camera di compressione 320 in modo da portare il refrigerante nella camera di compressione 320. Il refrigerante fornito alla camera di compressione 320 viene compresso ad elevata temperatura e pressione e viene quindi scaricato dalla camera 320. Allo stesso tempo, il dispositivo di raccolta dell'olio 400 montato su un'estremità dell'albero acentrico 240 ruota in modo da pompare lo olio sia alla sezione motore 200 che alla sezione di compressione 300 lubrificando e raffreddando in questo modo le stesse sezioni 200 e 300. When electrical power is applied to the stator 210, the rotor 220 rotates at high speed cooperating with the electric field generated by the stator 210, and at the same time, the rotational shaft 230 rotates together with the rotor 220. The rotating motion of the rotor 230 is converted into a linear reciprocating motion by the connecting bar 330 connected to the acentric shaft 240, thereby producing the reciprocating motion of the piston 340 in the compression chamber 320 so as to carry the coolant into the compression chamber 320. The coolant supplied to the chamber 320 is compressed at elevated temperature and pressure and is then discharged from chamber 320. At the same time, the oil collector 400 mounted on one end of the acentric shaft 240 rotates to pump oil to both section engine 200 and the compression section 300 lubricating and cooling in this way the same sections 200 and 300.

Anche se l'invenzione è stata descritta facendo riferimento a quelle che sono attualmente considerate le realizzazioni più pratiche e preferite è comprensibile come l'invenzione non si limita alle forme di esecuzione trattate, ma, al contrario si vuole coprire varie modifiche e disposizioni equivalenti che siano comprese nel principio e nell'ambito delle rivendicazioni allegate. Even if the invention has been described with reference to what are currently considered the most practical and preferred embodiments, it is understandable how the invention is not limited to the embodiments dealt with, but, on the contrary, it is intended to cover various modifications and equivalent provisions which are included in the principle and in the scope of the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. A reciprocating compressor includes: a stator having a coil for generating an electric field; a rotor having a core, a plurality of magnets interacting with the electric field generated by said stator, said magnets being arranged around the core and spaced equidistant from each other, and a protective container which contains the magnets; And a non-magnetic spacer that comes into close contact with the magnets to prevent the magnets from moving from their initial positions.

2. The reciprocating compressor of claim 1 further comprising a number of projections equal to that of the magnets, said projections being constituted on the outer circumference of the core and spaced equidistant from each other and extending in a radial direction, said magnets being arranged between the projections so that they are spaced from each other always at the same distance, and the spacer being inserted between the protections and the protection container.

3. The reciprocating compressor of claim 1 wherein said spacer is cylindrical and made of aluminum.