BR102014015672A2

BR102014015672A2 - compressor linear

Info

Publication number: BR102014015672A2
Application number: BR102014015672A
Authority: BR
Inventors: Chulgi Roh; Kyoungseok Kang; Wonhyun Jung
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2016-05-31
Also published as: EP2818708A3; CN104251190B; CN203978749U; US20150004021A1; JP2015010610A; KR101454550B1; EP2818708A2; EP2818708B1; CN104251190A; JP6469372B2

Abstract

compressor linear um compressor linear é provido de tal modo que pode incluir um invólucro incluindo uma entrada de refrigerante, um estator exterior provido no invólucro e incluindo um rolo, um estator interior disposto de modo a ser espaçado afastado do estator exterior, um ímã permanente, disposto de maneira a ser móvel entre o estator exterior e o estator interior, um cilindro incluindo um espaço de compressão no qual um refrigerante sugado através da entrada de refrigerante é comprimido, um pistão acoplado ao ímã permanente de modo a ser recíproco no cilindro, uma primeira área de superfície provida no pistão e tendo um primeiro valor de dureza e uma segunda área de superfície provida no cilindro e tendo um segundo valor de dureza, de tal modo que um valor de diferença entre o primeiro e segundo valor de dureza é maior do que um valor predefinido.

Description

COMPRESSOR LINEAR

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção [0001] Um compressor linear é divulgado aqui.

Fundamentos da Invenção [0002] Em gerai, os compressores podem ser mecanismos que recebem energia de dispositivos de geração de energia tais como motores ou turbinas, para comprimir o ar, refrigerantes ou outros gases de trabalho, aumentando assim a pressão do gás de trabalho. Compressores são amplamente utilizados em aparelhos domésticos ou maquinários industriais, tais como refrigeradores e aparelhos de ar condicionado.

[0003] Compressores podem ser ampiamente classificados em compressores recíprocos, nos quais um espaço de compressão, para dentro e a partir do qual um gás de trabalho, tal como um refrigerante, é asoifouc e descarregado, é definido entre um pistão e um cilindro para comprimir o refrigerante enquanto o pistão é correspondido linearmente dentro do cilindro; compressores rotativos, nos quais um espaço de compressão para dentro e a partir do qual um gás de trabalho, tal como um refrigerante, é aspirado e descarregado, é definido entre um rolo, o qual é girado de forma excêntrica e um cilindro para comprimir o refrigerante, enquanto o rolo é girado excentricamente ao longo de uma parede interna do cilindro; e compressores em espiral, nos quais um espaço de compressão, para dentro e a partir do qual um gás de trabalho, tal como um refrigerante, é aspirado e descarregado, é definido entre um em rolo de órbita e um rolo fixo para comprimir o refrigerante enquanto o rolo de órbita é girado ao longo do rolo fixo. Nos últimos anos, entre os compressores recíprocos, estão sendo ativamente desenvolvidos compressores lineares tendo uma estrutura simples, na qual um pistão é conectado diretamente a um motor de acionamento, o qual é recíproco linearmente, para melhorar a eficiência de compressão sem perda mecânica devido à mudança no movimento. Gerafmente, tal compressor linear é configurado para aspirar e comprimir um refrigerante enquanto um pistão é recíproco tinearmente dentro de um cilindro por um motor linear em um invólucro selado, desse modo, descarregando o refrigerante comprimido.

[0004] O motor linear tem uma estrutura na qual um ímã permanente é disposto entre um estator interior e um estator exterior. O ímã permanente pode ser recíproco linearmente por uma força eletromagnética mútua entre o ímã permanente e o estator interior (ou exterior). Também, como o ímâ permanente é operado em um estado no qual o íman permanente é ligado ao pistão, o refrigerante pode ser aspirado e comprimido enquanto o pistão é recíproco linearmente dentro do cilindro e então é descarregado. ' [0005] Um compressor linear, de acordo com a técnica relacionada é divulgado em na Publicação da Patente Coreana No. 10-2010-0010421, De acordo com a técnica relacionada, enquanto o pistão move-se repetidamente dentro do cilindro, pode ocorrer interferência entre o cilindro e o pistão, causando abrasão do cilindro ou pistão. Mais particularmente, quando uma pressão predeterminada (uma pressão de acoplamento) age sobre o pistão causando a deformação do pistão devido à pressão, pode ocorrer interferência entre o cilindro e o pistão. Também, se um ligeiro erro ocorre quando o pistão é montado com o cilindro, um gãs de compressão pode vazar para o exterior, e assim, pode ocorrer a abrasão entre o cilindro e o pistão.

[0006] Como descrito acima, a interferência entre o cilindro e o pistão pode ocorrer causando interferência entre o ímã permanente e os estatores interior e exterior, desse modo danificando componentes. Também, no caso do compressor linear, de acordo com a técnica relacionada, o cilindro e/ou o pistão pode ser formado de um material magnético. Assim, uma grande quantidade de fluxo gerado no motor linear pode vazar para o exterior através do cilindro e o pistão» deteriorando da eficiência do compressor.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0007] Modalidades serão descritas em detalhe tendo como referência as figuras seguintes nas quais referência numerais iguais se referem a elementos iguais e onde: {0008] . . Fíg. 1 é uma vista em seção transversal de um compressor linear, de acordo com uma modalidade;

[000'9J';i:;: Fíg. 2 é uma vista em seção transversal ilustrando um estado de acoplamento entre um tíítndro e um pistão de acordo com uma modalidade: [0010] Fíg, 3 é uma vista em seção transversal ilustrando um estado no qual o pistão da FIG. 2 é movido em uma direção;

[0011] Fig. 4 é uma vista em seção transversal ilustrando um estado no qual um pistão e um cilindro sao aeop»acfos um ao outro, de acordo com uma modalidade; e [0012] Fig. 5 é um gráfico ilustrando mudança na proporção de abrasão do cilindro ou pistão, de acordo com uma diferença de dureza entre a primeira e segunda área de superfície, de acordo com uma modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] Daqui em diante, serão descritas modalidades em detalhes, tendo como referência às figuras anexas. Modalidades podem, no entanto, serem incorporadas em muitas formas diferentes e não devem ser interpretadas como sendo limitadas às modalidades aqui estabelecidas; em vez disso, modalidades alternativas incluídas em outras invenções regressivas ou se encaixando dentro do espírito e escopo da presente divulgação pode facilmente ser derivada através de adição, alternação e alteração e irão totalmente transmitir o conceito da invenção para os versados na técnica.

[0014] Fig. 1 é uma vista em seção transversal de um compressor linear, de acordo com uma modalidade; Referindo-se a Fig, 1, o compressor linear 10 pode incluir um cilindro 120 disposto em um invólucro 100, um pistão 130 que é recíproco linearmente nu cilindro 120 o uma montagem de motor 200 que provê uma unidade de força para o pistão 130. O invólucro 100 pode incluir um invólucro superior e um invólucro inferior.

[0015] O invólucro 100 pode adicionalmente incluir uma entrada 101, através do qual um fluido refrigerante pode fluir para dentro do invólucro 100 e uma saída 105, através da qual o refrigerante comprimido no cilindro 120 pode ser descarregado do invólucro 100, O refrigerante aspirado através da entrada 101 pode fluir para dentro do pistão 130, através de um silenciador de sucção 140, Enquanto o refrigerante passa através do silenciador de sucção 140, o rui do pode ser reduzido.

[0016} Um espaço de compressão P, no qua» o refrigerante pode ser comprimido pelo pistão 130, pode ser provido no cilindro 120. Um buraco de sucção 131a, através do quai o refrigerante pode ser introduzido para o espaço da compressão P pode ser provido no pistão 130. e uma válvula de sucção 132 pode ser provida a um lado do buraco da sucção 131a para seletiva mente abrir o buraco de sucção 131a [0017] Uma montager' de válvula de descarga 170. 172 e 174 pode ser provida a um lado do espaço de compressão P para descarregar o refrigerante comprimido no espaço de compressão P. Ou seja, o espaço de compressão P pode ser definido entre o fim do pistão 130 e a montagem da válvula de descarga 170, 172 e 174 [0018] A montagem da válvula de descarga 170, 172, 174 pode incluir uma cobertura de descarga 172, a qual pode definir um espaço de descarga para o refrigerante, uma váivufa de descarga 170. que pode ser aberta para que o refrigerante possa ser introduzido no espaço de descarga quando uma pressão do espaço de compressão P é maior do que uma pressão de descarga e uma mola de válvula 174, a qual pode ser provida entre a válvula de descarga 170 e a cobertura de descarga 172 no intuito de prover uma força elástica no sentido axíal. O termo "direção axial" pode se referir a uma direção alternada do pistão 130, isto é, uma direção transversal na Fig. 1 A válvula de sucção 132 pede ser provida a um primeiro lado do espaço de compressão P e a válvula de descarga 170 pode se' provida a um segundo lado cc espaço de compressão P, ou seja, a um lado oposto da válvula de sucção 132 [0019] Enquanto o pistão 1 10 é reciproco no cilindro 120, se a pressão do espaço de compressão P é menor do que a pressão de descarga e, também, menos do que uma pressão de sucção, a válvula de sucção 132 pode ser aberta e o refrigerante pode ser aspirado para o espaço de compressão P. Por outro lado se a pressão do espaço de compressão P é maior do que a pressão de sucção, a válvula de sucção 132 pode ser fechada e o refrigerai te t j espaço de compressão P pode ser comprimido. Se a pressão do espaço de compressão P é maior do que a pressão de descarga, a mola de válvula 174 pode ser deformada de forma a abrir a válvula de descarga, 170 e o refrigerante descarregado do espaço de compressão P para o espaço de descarga da cobertura de descarga 172.

[0020] O refrigerante no espaço de descarga pode ser introduzido em uma tubulação em loop 178 através de um silenciador de descarga 176. O silenciador de descarga 176 pode reduzir um ruído de fluxo do refrigerante comprimido e a tubulação em loop 178 pode guiar o refrigerante comprimido até a saída 105. A tubulação em loop 178 pode ser acoplada ao silenciador de descarga 176 e estendida de forma curvada para ser acoplada à saída 105.

[0021] O compressor linear 10 pode adicionalmente incluir uma estrutura 110. A estrutura 110 pode servir para fixar o cilindro 200 dentro do invólucro 100. A estrutura 110 pode ser provida íntegratmente com o cilindro de 200 ou pode ser fixada ao cilindro de 200 por um membro de fixação separado» por exemplo. A cobertura de descarga 172 e o silenciador de descarga 176 podem ser acoplados à estrutura 140, [0022] A montagem de motor 200 pode incluir um estator exterior 210.. o qual pode ser fixado â estrutura 110 e disposto para delimitar ou cercar o cilindro 120. um estator interior 220. o qual pode ser disposto dentro do estator exterior 210 para ser espaçado à parte do estator exterior 210 e um ímã permanente 230. o qual pode ser disposto em ou em um espaço entre os estatores exterior e interior 210 e 220. O ímá permanente 230 pode ser recíproco linearmente por uma força eletromagnética entre os estatores exterior e interior 210 e 220. Adicionalmente, o Imã permanente 230 pode ser um ímã único, tendo um poto, ou pode ser formado por acoplamento de uma pluralidade de ímãs» tendo três poíos. Mais especificamente, no caso do ímã permanente 230 tendo três polos, uma superfície respectiva pode ter uma distribuição polar úe um tipo N-S-N, e a outra superfície respectiva pode ter uma distribuição polar de um tipo S-N-S.

[0023] O ímã permanente 230 pode ser acoplado ao pistão 130 por um membro de conexão 138. O membro de conexão 138 pode estender-se a partir de uma extremidade do pistão 130 para o imã permanente 130. À medida que o ímã permanente 230 é linearmente movido» o pistão 130 pode ser recíproco linearmente Juntamente com o ímã permanente 230 na direção axial.

[00241 O estator exterior 210 pode incluir uma bobina 213. um rolo 215 e um núcleo do estator 211. O rolo 215 pode ser enrolado no sentido circunferência! da bobina 213. O rolo 215 pode ter uma forma poiigonaí, por exemplo, uma forma hexagonal. O núcleo do estator 211 pode ser configurado pelo empilhamento de uma pluralidade de laminações na direção circunferenciai e pode ser disposto de modo a delimitar a bobina Ο Λ % a r» rnlr» Oi [0025] Se uma corrente é aplicada à montagem de motor 200, a corrente pode fluir através do rolo 215, e um fluxo magnético pode ser gerado em torno do rolo 215. O fluxo magnético pode formar um circuito fechado e fluir ao longo dos estatores interior e exterior 210 e 220. O fluxo magnético flui ao longo dos estatores interior e exterior 210 e 220 pode interagir com um fluxo magnético ao mã permanente 230, e assim, uma força para mover o imã permanente 233 pode ser gerada.

[0026] A cobertura do estator 240 pode ser provida a um lado do estator exterior 210. Uma extremidade de um primeiro lado do estator exterior 210 pode ser apoiada pela estrutura 110, e a cobertura do estator 240 poder apoiar o seu segundo lado.

[002 7 J O estator interior 220 pode ser fixado a uma circunferência exterior do cilindro 120. O estator interior 220 pode ser configurado pelo empilhamento de uma pluralidade de íaminações no sentido circunferencial em um lado exterior do cilindro 120.

[0028] O compressor linear 10 pode adícíonalmenfe incluir um suporte 135 que apoia o pistão 130 e uma cobertura traseira 115 que se estende a partir do pistão 130 em direção a entrada 101. A cobertura traseira 115 pode ser disposta de forma a cobrir pelo menos uma parte do silenciador de sucção 140.

[0029] O compressor linear 10 pode incluir uma pluralidade de molas 151 e 155, uma frequência natural da qual pode ser controlada de modo a permitir um movimento ressonante do pistão 130. A pluralidade de molas 151 e 155 pode incluir uma pluralidade de primeiras molas 151, as quais podem ser dispostas entre o suporte 135 e a cobertura do estator 240 e uma pluralidade de segundas molas 155, as quais podem ser dispostas entre o suporte 135 e a cobertura traseira 115.

[0030] A pluralidade das primeiras molas 151 pode ser provida em ambos os lados do cilindro 120 ou do pistão 130, e a pluralidade das segundas molas 155 pode ser provida a uma parte frontal do cilindro 120 ou do pistão 130. O termo ”lado frontal" pode se referir a uma direção a partir do pistão 130 em direção a entrada 101. O termo um "lado traseiro" pode se referir a uma direção a partir da entrada 101 em direção à montagem da válvula de descarga 170, 172 e 174, Estes termos também podem ser usados na descrição abaixo.

[0031] A quantidade pré-determinada de óleo pode ser armazenada em oj em unia superfície inferio nt< ia do invólucro 100, e um dispositivo de alimentação de óleo 160 pode ser provido a um (ado inferior cio invólucro 100 para bombear o petróleo. O dispositivo de alimentação de óleo 160 pode ser operado por vibração gerada quando o pistão 130 é recíproco linearmente, de modo a bombear o petróleo de maneira ascendente.

[0032] O compressor linear 10 pode adícionalmente incluir uma tubulação de alimentação de óleo 165 que orienta o fluxo de óleo a partir do dispositivo de alimentação de óleo 160. A tubulação de alimentação de óleo 165 pode estender-se a partir do dispositivo de alimentação de óleo '60 para um espaço entre o cilindro 120 e o pistão 130, O óleo bombeado a partir do dispositivo de alimentação de óleo 160 pode ser fornecido para o espaço entre o cilindro 120 e o pistão 120 através da tubulação de alimentação de ófeo 165 e realizar o resfriamento e funções de lubrificação.

[0033] Fig. 2 é uma vista em seção transversal ilustrando um estado de acoplamento entre um cilindro e um pistão, de acordo com uma modalidade. Fig. 3 é uma vista em seção transversal ilustrando um estado no qual o pistão da FIG. 2 é movido em uma direção. Fig. 4 é uma vista em seção transversal ilustrando um estado no qual um pistão e um cilindro são acoplados um ao outro, de acordo com uma modalidade.

[0034] Referindo-se a Figs 2 a 4, o pistão 130, de acordo com esta modalidade, pode ser provido no cilindro 120 para ser recíproco. O pistão 130 pode ser feito de um material de alumínio, por exemplo, alumínio ou uma üga de alumínio, o qual é um material não-magnético. Como o pistão 130 pode ser feito a partir do material de alumínio, q fluxo magnético gerado na montagem de motor 200 pode ser impedido de ser transferido para o pistão 130 e então vazar para um lado exterior do pistão 130. O pistão 130 pode ser formado por forjamento, por exemplo.l7.:i>:7: [0035] O pistão 130 pode incluir um corpo de pistão 131, o qual pode ter uma forma aproximadamente cilíndrica e pode ser disposto no cilindro 120 e um flange 136, a qual pode ser radialmente expandida a partir de uma extremidade lateral do corpo do pistão 131 e acoplada ao ímã permanente 230.

[0036] A entrada 131a pode ser provida a uma primeira superfície do corpo do pistão 131. A primeira superfície do corpo do pistão 131 pode ser uma superfície de frente para a válvula de descarga 170. por exemplo, uma superfície traseira respectiva. ■ [0037] O corpo do pistão 131 pode incluir uma superfície exterior circunferencial na qual uma primeira área de superfície 310, a qual pode ser na forma de uma camada predeterminada ou película, pode ser provida. A primeira área de superfic-e 310 pode ser provida na superfície exterior circunferencial do corpo do pistão 131 em uma maneira de tratamento de superfície. Provendo a primeira área de superfície 310, é possível melhorar a resistência à abrasão, resistência ao calor do corpo do pistão 131 e lubricidade. Por exemplo, a primeira área de superfície 310 pode ser uma "primeira camada de revestimento". Por exemplo, a primeira área de superfície 310 pode ser feita de um de potiíetra fiuoroetíleno (PTFE), carbono tipo diamante (DLC), uma liga de níquel-fósforo ou uma camada de anodização.

[00381 O flange 136 pode incluir uma pluralidade de orifícios 137a e 137b. A pluralidade de orifícios 137a e 137b pode incluir um ou mais orifícios de acoplamento 137a, nos quais um membro de fixação acoplado com o suporte 135 e o membro de conexão 138 pode ser inserido, e um ou mais orifícios Vòft), os quais podem reduzir a resistência ao íiuxo geraaa em torno do p stio 130.

[0039] O cilindro 120 pode ser feito de um material de alumínio, por exemplo, alumínio ou uma liga de alumínio, o qual é um material não-magnètico. Uma relação de composição do material, ou seja, um tipo e composição do material em cada um dos cilindros 120 e do pistão 130 pode ser o mesmo, [0040] Conforme o pistão 120 pode ser feito a partir do material de alumínio, o fluxo magnético gerado na montagem de motor 200 pode ser impedido de ser transferido para o ciiindro 120 e então vazar para um lado exterior do cilindro 120. Adicíonalmente, o cilindro 120 pode ser formado por processamento extrudido de haste, por exemplo.

[0041] Conforme o pistão 130 e o cilindro 120 pode ser feito do mesmo material, por exemplo, alumínio, o pistão 130 e o cilindro 120 pode ter um mesmo coeficiente térmico de exnansão. Enquanto o compressor linear 10 é acionado, um ambiente de alta temperatura aproximadamente (100°C) é criado no invólucro 100. Conforme o pistão 130 e o cilindro 120 têm o mesmo coeficiente térmico de expansão, o pistão 130 e o cilindro 120 podem ser igualmente deformados termicamente, Conforme o pistão 130 e o cilindro 120 podem ser termicamente deformados de tamanhos diferentes ou direções, o pistão 130 pode ser impedido de interferir com o cilindro 120, enquanto o pistão 130 é recíproco [0042] O cilindro 120 pode ter a forma cilíndrica oca, e o corpo do pistão 131 pode ser recebido de maneira móvel nele. O cilindro 120 pode incluir uma superfície inferior circunferencial, disposta em frente a uma superfície exterior circunferencial do corpo do pistão 131. Uma segunda área de superfície 320, a qual pode ser na forma de uma camada predeterminada ou película, pode ser provida na superfície interior circunferencial do cilindro 120.

[0043] A segunda area de supemcie 320 pode ser provida usando um tratamento de superfície diferente daquela da primeira área de superfície 310. Provendo a segunda área de superfície 320, é possível melhorar a resistência à abrasão, resistência ao calor do corpo do pistão 131 e lubricidade. Por exemplo, a segunda área de superfície 320 pode ser uma "segunda camada de revestimento". Por exemplo, a segunda área de superfície 320 pode ser feita de um de Tefion (PTFE), carbono tipo diamante (DLC), uma liga de níquet-fósforo ou uma camada de anodização.

[0044] Uma certa diferença na dureza entre a superfície exterior circunferência! do pistão 130 e superfície interior circunferencial do cilindro 120 pode ser gerada. Se a diferença de dureza entre os mesmos é muito pequena, um do pistão 130 ou do cilindro 120 pode ser preso ao outro, ou seja a superfície respectiva pode ser usada, enquanto o pistão 130 é recíproco no cilindro 120.

[0045] Portanto, na presente modalidade, cada um do pistão 130, tendo a primeira área de superfície 310 e o cilindro 120, tendo uma segunda área de superfície 320 pode ter uma dureza superior a um valor pré-determinado, e assim, a resistência à abrasão do pistão 130 e do cilindro 120 pode ser melhorada.

[0046] A seguir, será descrito um método de tratamento de área de superfície para a primeira área de superfície 310 ou para a segunda área de superfície 320.

[0047] A primeira área de superfície 310 ou a segunda área de superfície 320 podem incluir politetra fluoroetiieno (PTFE). PTFE é um polímero de fluorinato, o qual é referido como "Tefion".

[0048] Em um estado no qual o polímero de fluorinato é formado em uma pintura, o PTFE pode ser pulverizado na superfície exterior circunferencial do pistão 130 ou na superfície interior circunferencial do cilindro 120 e tratado por aquecimento e plástico trabalhando a uma temperatura pré-determinada, provendo assim, uma camada inativa de revestimento. De modo que o PTFE tem um baixo coeficiente de fricção, o PTFE pode ser revestido na superfície exterior círcunferencial do pistão 130 ou na superfície interior circunferencíaf do cilindro 120, para melhorar a lubricidade e resistência à abrasão da superfície, {0049] A dureza do PTFE é muito pequena e pode ser medida por um método de medição de dureza do lápis. Por exemplo, a dureza do PTFE pode ser mais do que uma dureza lápis de HB. No entanto, quando a dureza do PTFE é convertida para dureza Vickers (Hv), o PTFE pode ter aproximadamente 0 a aproximadamente 30Hv (referindo-se à Tabela 1).

[0050] Por exemplo, a primeira área de superfície 310 ou a segunda área de superfície 320 pode incluir uma película preparada por uma técnica de anodização, ou seja, uma camada de anodização. A técnica de anodização é um tipo de pintura de alumínio, na qual, quando corrente é aplicada em um estado no qual o alumínio é usado como um ânodo, uma superfície de alumínio é oxidada pelo oxigênio gerado no ânodo, e assim, uma camada de alumínio oxidado é provida.

[0051] .. A camada de anodização tem excelente resistência à corrosão e resistência à avaria elétrica A dureza da camada de anodização pode ser alterada de acordo com um estado ou uma composição de um material (material básico) a ser revestido e pode ser de aproximadamente 300 a 500Hv (referindo-se à Tabela 1). |§f||jl| [0052] Como outro exempfo, a primeira área de superfície 310 ou a segunda área de superfície 320 podem incluir carbono tipo diamante (DLC). DLC é um material novo amorfo à base de carbono, o qual é um material em forma de uma película fina preparada eletricamente acelerando íons de carbono em plasma ou moléculas de hidroc arboneto ativado e quebrando-os na superfície. DLC tem propriedades físicas similares ao diamante e assim, tem alta dureza e resistência à abrasão, resistência de avaria elétrica excelente, um baixo coeficiente de atrito e excelente lubricidade. A dureza do DLC pode ser aproximadamente 1.500 a 1.800 (referindo-se à Tabela 1).

[0053] Ainda como outro exemplo, a primeira área de superfície 310 ou a segunda área de superfície 320 podem incluir um material de liga de níquel-fósforo. O material de liga de níquel-fósforo pode ser provido na superfície exterior circunferencial do pistão 130 ou na superfície interior circunferência! do cilindro 120 por uma forma de chapeamento de níquel de revestimento químico tal que o níquel e fósforo são segregados em relação à superfície em uma espessura uniforme. O material de liga de níquel-fósforo pode ter uma composição química na qual o conteúdo de níquel é aproximadamente de 90 a 92%, o conteúdo de fósforo é aproximadamente de 9 a 10%, [0054] O material de liga de níquel-fósforo pode melhorar a resistência à corrosão e resistência à abrasão da superfície e também prover excelente lubricidade. A dureza do material da liga de níquel-fósforo pode ser de aproximadamente 500 a 600Hv. (referindo-se a Tabela 1).

[Tabela 1] [0055] Conforme descrito acima, a primeira área de superfície 310 ou a segunda área de superfície 320 podem ser providas por um dos quatro materiais de revestimento (métodos), por exemplo.

[0056] No entanto, a primeira área de superfície 310 e a segunda área de superfície 320 podem ser providas por diferentes materiais de revestimento (métodos) uma da outra. Portanto, a superfície exterior circunferencial do pistão 130 e a superfície interior circunferencial do cilindro 120 podem ter uma diferença de dureza, a qual é maior que um valor pré-determinado. Para conveniência de explicação, uma válvula de dureza da primeira área de superfície 310 pode ser referida como um ''primeiro valor de dureza", e um valor de dureza da segunda superfície 320 pôde ser referido como urn "segundo valor de dureza".

[0057] Nesta modalidade, os quatro materiais acima (métodos) -'podem ser selecionados para prover a diferença de dureza a qual é maior do que o valor pré-determinado. Adiante, referindo-se a um gráfico experimental, será descrita uma mudança em uma relação de abrasão do cilindro ou pistão, de acordo com a diferença de dureza entre a primeira e a segunda área de superfície.

[0058] Fig 5 é um gráfico ilustrando mudança na proporção de abrasão do cilindro ou pistão, de acordo com uma diferença de dureza entre a primeira e segunda área de superfície, conforme com uma modalidade. Na Fig. 5, uma área de superfície pré-determinada foi provida em cada superfície exterior circunferencial do pistão 130 e a superfície interior circunferencial do cilindro 120 e uma proporção de abrasão ocorre no pistão ou no cilindro, de acordo com a diferença de dureza entre a área de superfície foi experimentalmente medida e organizada. A área de superfície pré-determinada foi preparada usando vários materiais ou métodos diferentes dos quatro métodos descritos na Tabela 1. Enquanto o pistão 130 foi repetidamente recíproco no cilindro 120, ele foi orientado de modo a manter a proporção de abrasão da superfície do pistão 130 ou do cilindro 120 em aproximadamente 3m ou menos para evitar danos ao pistão 130 e ao citindro 120 e assegurar a confiabilidade da operação.

[0059] Referindo-se à Fig. 5, as áreas de superfície foram providas para que a diferença de dureza entre a primeira área de superfície 310 do pistão 130 e a segunda área de superfície 320 do cilindro 120 foi de aproximadamente 50Hv, e então, por exemplo, a reciprocidade do pistão 130 foi realizada por aproximadamente 100 horas ou mais. Neste caso. a taxa de ahrasão do pistão 130 ou do cilindro 120 foi de aproximadamente 5/jm.

[0060] Quando a diferença de dureza entre a primeira área de superfície 310 e a segunda area de superfície 320 foi de aproximadamente 80Hv, a relação de ahrasão do pistão 130 ou do cilindro 120 foi de aproximadamente 4um Quando a diferença de dureza entre a primeira área de superfície 310 e a segunda área tíe superfície 320 *oi Pi a proporção de ahrasão do pistão 130 ou do cilindro 120 foi de aproximadamente 3ütn. P1 é formado em torno de aproximadamente 150Hv. Em uma escaia em que a diferença de dureza é P1 ou mais, a proporção de abrasâo é mantida em Zrn ou menos. Conforme a diferença de dureza é aumentada» a proporção de abrasâo pode ser reduzida gradualmente. Em outras palavras, no intuito de assegura" a confiabilidade da operação do pistão 130 e do cilindro 120, cada tratamento de superfície ou ama pode ser selecionada de modo que a diferença de dureza entre a primeira área de superfície 310 do pistão 130 e a segunda área de superfície 320 do cilindro 120 é de aproximadamente 150Hv ou mais.

[0061] Adiante» referindo-se a Tabela 2. quando um dos quatro materiais de revestimento (métodos) é provido na primeira área de superfície 310 do pistão 130 e outro é provido na segunda área de superfície 320 do cilindro 120 a diferença de dureza do pistão 130 e do cilindro 120 pode ser descrita como segue.

[Tabela 2] [0062J À Tabeta 2 mostra valores de diferença de dureza calculados usando-se um valor' médio de dureza 'de cada material de revestimento. Mais específicamente, quando a camada de anodízação é provida na ou em uma da primeira área de superfície 310 ou na segunda área de superfície 320 e a liga de Ni-P é provida na ou na outra, a diferença de dureza é de aproximadamente 150Hv, No entanto, quando o DLC é provido na ou em uma aas áreas de superfície, na primeira 310 ou na segunda 320, e o PTFE é provido na ou em outra, a diferença de dureza é de aproximadamente 1,635Hv.

[0063] Quando o PTFE é provida na ou em uma das áreas de superfície, na primeira 310 ou na segunda 320 e a camada de anodízação é provida na ou na outra, a diferença de dureza é de aproximadamente 385Hv. Quando o PTFE é provido na ou em uma das áreas de superfície, na primeira 310 ou na segunda 320 e a liga de Ni-P é provida na ou na outra, a diferença de dureza é de aproximadamente 535Hv.

[0064] Quando a camada de anodízação é provida na ou em uma das áreas de superfície, na primeira 310 ou na segunda 320 e o DLC é provido na outra, a diferença de dureza é de aproximadamente 1.250Hv. Quando o DLC é provido na ou em uma das áreas de superfície, na primeira 310 ou na segunda 320 e a liga de Ni-P é provida na outra, a diferença de dureza é de aproximadamente l.tOOHv.

[0065] Como descrito acima, quando a camada de anodização é provida na ou em uma das áreas de superfície, na primeira 310 ou na segunda 320 e a liga de Ni-P é provida na outra, o valor de diferença de dureza entre o pistão 130 e o cilindro 120 tem seu valor mínimo de aproximadamente 150Hv e o seu valor máximo de aproximadamente 1.635Hv. Ou seja, o valor de diferença de dureza pode ser pelo menos aproximadamente 150Hv ou mais.

[0066] Quando as áreas de superfície, a primeira 310 e a segunda 320 são preparadas usando os quatro materiais de revestimento acima mencionados, a diferença de dureza, a qual é uma referência para determinar a resistência à abrasão, pode ser mantida em aproximadamente 150Hv ou mais. Em outras palavras, quando o tratamento de superfície ou área é provido em cada superfície exterior circunferência! do pistão 130 e superfície interior circunferência! do cilindro 120 usando os de quatro materiais de revestimento, a resistência à abrasão do pistão 130 ou do cilindro 120 pode ser mantida a um nível pré-determinado. Portanto, durante a alternação do pistão 130, é possível garantir a confiabilidade da operação do pistão 130 ou do cilindro 120.

[0067] Por exemplo, quando o PTFE é provido em ou na primeira área de superfície 310 do pistão 130 e a camada de anodização é provida em ou na segunda área de superfície 320 do cilindro 120, a diferença de dureza entre a primeira e a segunda área de superfície 310 e 320 pode ser de aproximadamente 385Hv, e assim, é possível satisfazer o valor de diferença de dureza necessário.

[0068] Além disso, por exemplo, a diferença de dureza entre a primeira e a segunda área de superfície 310 e 320 pode ser de aproximadamente 150 a 385Hv, aproximadamente 150 a 535Hv, aproximadamente 150 a 1,100Hv, aproximadamente 150 a 1250Hv, ou aproximadamente 150 a aproximadamente 1.63SHv, [0069] A camada de revestimento de PTFE pode ser provida no pistão 130 o qual é recíproco, e assim, é possível melhorar a lubrícidade. E a camada de anodização pode ser provida no cilindro 120 e assim, é possível melhorar a resistência à corrosão e a resistência à avaria elétrica e também, é possível garantir a confiabilidade da operação do pistão 130 e do cilindro 120.

[0070] De acordo com modalidades conforme c cilindro e o pistão podem ser feitos de um material não-magnético, mais particularmente, um material de alumínio, é possível impedir o fluxo gerado a partir da montagem de motor de vazar para o tado de fora do cilindro, e também, è possível melhorar a eficiência do compressor. Adicionalmente, conforme o tratamento de superfície ou área pode ser provido em ou em cada uma das superfícies opostas do pistão e do cilindro, mais particularmente, a superfície exterior circunferencial do pistão e a superfície interior circunferencial do cilindro, é possível aumentar a resistência à abrasão e assim, melhorar a confiabilidade dos componentes do compressor.

[0071] Adicionalmente, conforme um valor de diferença de dureza entre um primeiro tratamento de superfície ou área provida em uma superfície exterior circunferencial do pistão e um segundo tratamento de superfície ou área provida em uma superfície interior circunferencial do cilindro pode ser provido dentro de um intervalo pré-determinado, é possível reduzir uma proporção de abrasão do cilindro ou do pistão. Mais particularmente, conforme um valor de diferença de dureza entre um primeiro tratamento de superfície ou área provida em uma superfície exterior circunferencial do pistão e um segundo tratamento de superfície ou área provida em uma superfície interior circunferencial do cilindro pode ser provido dentro de um intervalo pré-determinado, é possível reduzir uma proporção de a brasão do cilindro ou do pistão.

[0072] Além disso, conforme o ímã permanente provido na montagem de motor pode ser feito de um material de ferrite, o qual é rei ativa mente barato, é possível reduzir os custos de fabricação do compressor.

[0073] Modalidades divulgadas neste documento proveem um compressor linear que impede a abrasão ou dano de seus componentes internos.

[0074] Modalidades divulgadas neste documento proveem um compressor linear que pode incluir um invólucro, incluindo uma entrada de refrigerante, um estator exterior provido no invólucro e incluindo um rolo, um estator interior disposto de modo a ser espaçado afastado do estator exterior, um ímã permanente, disposto de maneira a ser móvel entre o estator exterior e o estator interior, um cilindro incluindo um espaço de compressão no qual um refrigerante sugado através da entrada de refrigerante é comprimido, um pistão acoplado ao ímã permanente com intuito de ser recíproco no cilindro, uma primeira parte do tratamento de superfície ou primeira superfície provida em ou sobre pistão, de modo a ter um primeiro valor de dureza e uma segunda parte da área de superfície ou segundo tratamento de superfície, provê em ou no cilindro, de modo a ter um segundo valor de dureza, de modo que um valor de diferença entre o primeiro e segundo valor de dureza é maior do que um valor predefmido. O valor predefinido pode ser aproximadamente 150 Hv ou mais, baseado na dureza Vickers. O valor predefinido pode ser determinado de modo que uma quantidade de abrasão gerada no pistão ou cilindro, enquanto o pistão é recíproco repetidamente por um período predeterminado de tempo, pode ser aproximadamente ou menos.

[0075] A primeira parte do tratamento de superfície ou a segunda parte do tratamento pode ser feita de um dos politetra fluoroetileno (PTFE), carbono tipo diamante (DLC), uma tiga de Ni-P e uma camada de anodização, A primeira parte do tratamento de superfície pode ser feita de um do PTFE, do DLC, da liga Ni-P e a camada de anodização, e a segunda parte do tratamento pode ser feita de mais um do PTFE, do DLC, da liga de Ni-P e a camada de anodização, a qual é diferente da primeira parte do tratamento de superfície. A primeira parte do tratamento de superfície pode ser feita de PTFE e a segunda parte do tratamento de superfície pode ser feita ia camada de anod zação.

[0076] O pistão e o ciiindro podem ser feitos de um material não-magnético. O pistão e o cilindro podem ser mees de alumínio ou uma liga de alumínio. O alumínio ou liga de alumínio do pistão e o cilindro podem ser o mesmo material.

[0077} A primeira parte do tratamento de superfície pode ser provida em uma superfície exterior circunferência! do pistão. A segunda parte do tratamento de superfície pode ser provida em uma superfície : interior circunferência! do ciiindro, a qual é oposta à superfície exterior circunferencíal do pistão.

[0078] O pistão pode incluir um corpo de pistão recebido no cilindro e uma parte do flange ou flange expandida/ expandido em uma direção radial do corpo do pistão e acoplada/acoplado com o ímã permanente. A primeira parte de tratamento de superfície pode ser provida na superfície exterior circunferencíal do corpo do pistão [C079] Modalidades divulgadas neste documento provem um ccn pressoí iire ir que pode incluir um prstão, o qua! é recíproco em um cilindro por uma força gerada pela interação entre um fluxo gerado por uma corrente aplicada a um rolo e um fluxo de um ímã permanente e o qual inclui uma primeira parte do tratamento de superfície ou a primeira área de superfície provida em uma superfície exterior circunferencíal do pistão e uma segunda parte de tratamento de superfície ou uma segunda área de superfície provida numa superfície interior circunferencíal do cilindro. Um valor de dureza medido na primeira parte de tratamento de superfície e um valor de dureza medido na segunda parte de tratamento de superfície pode causar uma diferença de dureza predefinida.

[0080] Modalidades divulgadas aqui proveem um compressor linear que pode incluir um invólucro, incluindo uma entrada de refrigerante, um estator exterior provido no invólucro e incluindo um rolo, um estator interior disposto para ser espaçado afastado do estator exterior, um ímã ;;í^rmanei^i;:::ídisposto para ser móvel entre o estator exterior e o estator interior, um cilindro, incluindo um espaço de compressão no qual um refrigerante sugado através da entrada de refrigerarite pode ser comprimido, um pistão acoplado ao ímã permanente de modo a ser recíproco no cilindro, uma camada de revestimento de politetra fluoroetileno (PTFE), o qual pode ser tratado na superfície, em uma superfície exterior circunferencial do pistão e uma camada de anodização, a qual pode ser tratada na superfície, em uma superfície interior circunferencial do cilindro.

[0081] Embora modalidades tenham sido descritas com referência a um número de respectivas modalidades ilustrativas, deve-'-ser entendido que inúmeras outras modificações e modalidades que vão ser abrangidas dentro do espírito e escopo de aplicação dos princípios da divulgação podem ser concebidas por aqueles versados na técnica. Mais particularmente, diversas variações e modificações são possíveis nas partes dos componentes e/ou arranjos dos arranjos de combinação do assunto no âmbito da divulgação, das::;-figuras e das reivindicações: acrescentadas. Além de variações e modificações das partes componentes e/ou arranjos, usos alternativos também serão evidentes para aqueles versados na técnica.

[0082] Qualquer referencia nesta especificação para "uma modalidade "uma modalidade" "modalidade de exemplo", etc., significa que uma determinada característica, estrutura ou característica descrita em conexão com a modalidade é incluída em pelo menos uma modalidade da invenção. As aparições de tais frases em vários lugares na especificação não são necessariamente todas referentes a mesma modalidade. Adicionalmente, quando uma determinada característica, estrutura ou característica é descrita em conexão com qualquer modalidade, alega-se que é da competência de um versado na técnica efetuar tal característica, estrutura ou característica em relação a outras das modalidades.

[0083] Embora modalidades tenham sido descritas com referência a um número de respectivas modalidades ilustrativas, deve ser entendido que inúmeras outras modificações e modalidades que vão ser abrangidas dentro do espírito e escopo de aplicação dos princípios da divulgação podem ser concebidas por aqueles versados na técnica. Mais particularmente, diversas variações e modificações são possíveis nas partes dos componentes e/ou arranjos do arranjo de combinação do assunto no âmbito da divulgação, das figuras e das reivindicações acrescentadas. Além de variações e modificações das partes componentes e/ou arranjos, usos alternativos também serão evidentes para aqueles versados na técnica.

Claims

1. Compressor iinear, caracterizado peto fato de que compreende: um invólucro compreendendo uma entrada de refrigerante; um estator exterior provido no invólucro e compreendendo um rolo; um estator interior disposto para ser espaçado afastado do estator exterior; um ímã permanente disposto de maneira móvel entre o estator exterior e o estator interior; um cilindro compreendendo um espaço de compressão no qual um refrigerante sugado através da entrada de refrige ante é comprim do um pistão acoplado ao ímã permanente para ser recíproco no cilindro; uma pnmeíra área de superfície provida no pistão, a primeira área de supeifícte tendo um primeiro valor de dureza; e uma segunda área de superfície provida no cilindro, a segunda área de superfície tendo um segundo valor de dureza de modo que uma diferença de valor entre o primeiro e segundo valor de dureza é maior do que um valor predeterminado.

2. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor predeterminado é, pelo menos, aproximadamente, 150Hv ou mais com base na dureza Vtckers.

3. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor predeterminado é determinado de modo que uma quantidade de abrasão gerada no pistão ou cilindro, enquanto o pistão é repetidamente recíproco por um período predeterminado de tempo é aproximadamente 3pm ou menos.

4. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira área de superfície ou a segunda área de superfície é feita de um de poiitetra fluoroetileno (PTFE), carbono tipo diamante (DLC), uma liga de Ni-P ou uma camada de anodizaçâo.

5. Compressor iinear, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado peto fato de que a primeira área de superfície compreende um de: PTFE, DLC, liga de Ni-P, ou uma camada de anodizaçâo, e em que a segunda área de superfície compreende outro de PTFE, DLC, tiga de Ni-P, ou urriá camada de anodizaçâo, a qual ê diferente dá primeira área de superfície.

6. Compressor iinear, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a primeira área de superfície é feita de PTFE e a segunda área de superfície é feita de uma camada de ■"■■■anodizaçâo.

7. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão e o cilindro são feitos de um material não-magnético.

8. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado peio fato de que o pistão e o cilindro são feitos de alumínio ou uma liga de alumínio.;;

9. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o alumínio ou a liga de alumínio do pistão e o cilindro são d mesmo material.

10. Compressor iinear, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira área de superfície é provida em uma superfície exterior circunferencial do pistão e a segunda área de superfície é provida em uma superfície interior circunferencial do cilindro, a qual é disposta oposta à superfície exterior circunferencial do pistão.

11. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão compreende: um corpo de pistão recebido no cilindro; e um flange que se esíende em uma direção radial do corpo do pistão e acoplado ao ímã permanente e em que a primeira área de superfície é provida em uma superfície exterior circunferencial do corpo do pistão.

12. Compressor linear, compreendendo um pistão recíproco em um cilindro por uma força gerada pela interação entre um fluxo magnético gerado por uma corrente aplicada a um rolo e um fluxo magnético de um ímã permanente, o compressor linear caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira área de superfície provida em uma superfície exterior circunferencial do pistão; e uma segunda área de superfície provida numa superfície interior circunferencial do cilindro, no qual uma diferença predeterminada no valor de dureza é provida entre um valor de dureza da primeira área de superfície e um valor de dureza da segunda área de superfície.

13. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a diferença predeterminada no valor de dureza é, pelo menos, aproximadamente, 150Hv ou mais com base na dureza Vickers.

14. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira área de superfície compreende um de: politetra fiuoroetileno (PTFE), Carbono tipo diamante (DLC), uma liga de Ni-P, ou uma camada de anodização, e a segunda área de superfície compreende um outro de PTFE, DLC, liga de Ni-P, ou uma camada de anodização, a qual é diferente da primeira área de superfície.

15. Compressor linear, caracterizado pelo fato de que compreende: um invólucro compreendendo uma entrada de refrigerante: um estator exterior provido no invólucro e compreendendo um rolo; um estator interior disposto para ser espaçado afastado do estator exterior; um ímã permanente disposto de maneira móvel entre o estator exterior e o estator interior; um cilindro compreendendo um espaço de compressão no qual um refrigerante sugado através da entrada de refrigerante é comprimido; um pistão acoplado ao ímã permanente paia ser reciproco no cilindro; ... uma camada de poiitetra fluoi oetileno (PTFE) provida em uma superfície exterior circunferencíal do pistão; e uma camada de anodtzaçâo provida numa superfície interior circunferencíal do cilindro,

16, Compressor linear, caracterizado pelo fato de que compreende; um invólucro compreendendo uma entrada de refrigerante; um estator exterior provido no invólucro e compreendendo um rolo; um estator interior disposto para ser espaçado afastado do estator exterior; um ímã permanente disposto de maneira móvel entre o estator exterior e o estator interior; um cilindro compreendendo um espaço de compressão no qual um refrigerante sugado através da entrada de refrigerante é comprimido e tendo uma primeira área de superfície tendo um primeiro valor de dureza; e um pistão acoplado ao ímã permanente para ser recíproco no cilindro e tendo uma segunda área de superfície, tendo um segundo valor de dureza, em que uma diferença de valor entre o primeiro valor de dureza primeiro e o segundo valor de dureza permite o deslizamento entre o cilindro e o pistão.

17. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o valor predeterminado é, pelo menos, aproximadamente, 150Hv ou mais com base na dureza Vickers.

18. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o valor predeterminado é determinado de modo que uma quantidade de abrasão gerada no pistão ou cilindro, enquanto o pistão é repetidamente recíproco por um período predeterminado de tempo é aproximadamente ou menos.

19. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a primeira área de superfície ou a segunda área de superfície é feita de um de: politetra fluoroetileno (PIFE), carbono tipo diamante (DLC), uma liga de Ni-P ou uma camada de anodização.

20. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a primeira área de superfície compreende um de: PTFE, DLC, liga de Ni-P, ou uma camada de anodização e em que a segunda área de superfície compreende outro de PTFE, DLC, liga de Mi-P, ou uma camada de anodização, a qual é diferente da primeira área de superfície.

21. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a primeira área de superfície é feita de PTFE e a segunda área de superfície é feita da camada de anodização.

22. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o pistão e o cilindro são feitos de um material não-magnético.

23. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o pistão e o cilindro são feitos de alumínio ou uma liga de alumínio.

24. Compressor linear, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o alumínio ou a liga de alumínio do pistão e do cilindro são do mesmo material.