DE102004026566A1

DE102004026566A1 - Linearkompressor

Info

Publication number: DE102004026566A1
Application number: DE102004026566A
Authority: DE
Inventors: Kwang Wook Kim; Jin Dong Kim; Gye Young Kwangmyung Song; Jung Woo Kim
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2004-12-30
Also published as: US20040247457A1; JP4550489B2; KR20040105084A; CN1573097A; DE102004026566A8; JP2004360696A; BRPI0401889A; KR100550536B1

Abstract

Es wird ein Linearkompressor mit einem Zylinder (109) und einem in diesem hin- und herbewegten Kolben (144) offenbart. Am hinteren Teil des Kolbens ist fest ein erster Dämpfer (160) angebracht, so dass dieser gemeinsam mit dem Kolben linear bewegt wird. Im Linearkompressor ist weiterhin ein zweiter Dämpfer (170) fest montiert, dessen Innenvolumen variiert, wenn der erste Dämpfer linear bewegt wird. Ein Fluidströmungskanal des zweiten Dämpfers steht mit einem Fluidströmungskanal (140) des ersten Dämpfers in Verbindung. In den beiden Dämpfern ist jeweils ein Geräuschverringerungsraum ausgebildet. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Linearkompressor weist einen verbesserten Einleitwirkungsgrad auf, und in verschiedenen Frequenzbändern erzeugte Geräusche werden effektiv verringert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearkompressor zum Komprimieren eines Fluids.

Im Allgemeinen ist ein Linearkompressor so aufgebaut, dass eine lineare Antriebskraft von einem Linearmotor an einen Kolben übertragen wird, der in einem Zylinder linear hin- und herbewegt wird, wodurch ein Fluid in diesen eingeleitet und in ihm komprimiert wird.

Die 1 ist eine geschnittene Längsansicht, die einen herkömmlichen Linearkompressor zeigt.

Wie es in der 1 dargestellt ist, verfügt dieser herkömmliche Linearkompressor über ein Innengehäuse 10, das innerhalb eines hermetisch abgedichteten Behälters 1 montiert ist. Das Innengehäuse 10 ist mit der Form eines Zylinders vorgegebener Länge ausgebildet. An einer Seite des Innengehäuses 10 ist eine hintere Abdeckung 20 mit einem in ihr ausgebildeten Fluideinlasskanal 18 befestigt. Innerhalb des Innengehäuses 10 ist ein Antriebsmotor 30 zum Erzeugen einer Antriebskraft angebracht.

Mit dem Antriebsmotor 30 ist ein Kolben 40 mit einem in ihm ausgebildeten Fluidströmungskanal 38 ausgebildet. Am Kolben 40 ist ein Einlassventil 50 zum Öffnen und Schließen des Fluidströmungskanals 38 angebracht. An der anderen Seite des Innengehäuses 10 ist ein Zylinderblock 60 mit einem Zylinder 58 befestigt, in den der Kolben 40 beweglich so eingesetzt ist, dass er vorwärts und rückwärts verschoben werden kann. Am Zylinderblock 60 ist ein Auslassventil 70 zum Öffnen und Schließen des Zylinders 58 angebracht.

Mit dem hermetisch abgedichteten Behälter 1 ist eine Einlassverbindungsleitung 2 verbunden, durch die ein Fluid von außen in ihn eingeleitet wird, wobei diese Einlassverbindungsleitung 2 an der Rückseite des Fluidströmungskanals 18 der hinteren Abdeckung 20 vorhanden ist.

Der Antriebsmotor 30 weist Folgendes auf: einen Stator S mit einem äußeren, zylindrischen Laminatkern 31, einem inneren zylindrischen Laminatkern 32, der so angeordnet ist, dass er um einen vorgegebenen Spaltabstand vom Außenkern 31 beabstandet ist, und einer auf den Außenkern 31 aufgewickelten Spule 33; einen Magnet 34, der so angeordnet ist, dass er zwischen dem Außenkern 31 und dem Innenkern 32 vorwärts/rückwärts bewegt wird, und einen Magnetrahmen 36, der mit dem Kolben 40 verbunden ist, damit dieser vorwärts/rückwärts bewegt wird, wenn der Magnet 34 vorwärts/rückwärts bewegt wird. Der Magnet 34 ist am Magnetrahmen 36 befestigt.

Der Außenkern 31 ist fest an der hinteren Abdeckung 20 im Innengehäuse 10 untergebracht. Der Innenkern 32 ist fest an einem zylindrischen Verbindungsteil 21 befestigt, das an der hinteren Abdeckung 20 ausgebildet ist. Der Magnet 34 ist am Außenumfang des Magnetrahmens 36 befestigt, wobei er zwischen dem Außenkern 31 und dem Innenkern 32 angeordnet ist.

Der Magnetrahmen 36 wird durch eine erste Feder 37a, die zwischen ihm und dem Zylinderblock 60 angeordnet ist, elastisch abgestützt. Der Kolben 40 wird durch eine zweite Feder 37b, die zwischen ihm und dem Innenkern 32 angeordnet ist, elastisch abgestützt.

Das Einlassventil 50 ist ein Plattenventil, dessen eine Seite am Kolben 40 befestigt ist, wobei ein Teil des Plattenventils zum Öffnen und Schließen des Fluidströmungskanals 38 des Kolbens 40 elastisch umgebogen wird.

Demgemäß wird, wenn der Kolben 40 nach hinten zur hinteren Abdeckung 21 bewegt wird, der Teil des Einlassventils zum Öffnen und Schließen des Fluidströmungskanals 38 des Kolbens 40 durch das im Fluidströmungskanal 38 existierende Fluid in der Richtung entgegengesetzt zur hinteren Abdeckung 20 verbogen, wodurch der Fluidströmungskanal 38 geöffnet wird. Andererseits wird, wenn der Kolben 40 vorwärts zum Auslassventil 70 bewegt wird, der Teil des Einlassventils 50 zum Öffnen und Schließen des Fluidströmungskanals 38 des Kolbens 40 durch das zwischen dem Einlassventil 50 und dem Auslassventil 70 existierende Fluid und mittels der eigenen elastischen Kraft in der Richtung entgegengesetzt zum Auslassventil 70 gestreckt, wodurch der Fluidströmungskanal 38 geschlossen wird.

Das Auslassventil 70 weist Folgendes auf: eine Auslassabde ckung 72, die am Zylinderblock 60 montiert ist und an einer Seite mit einer Auslassleitung verbunden ist; und einen Ventilkörper 76, der mittels einer Feder 74 am Auslassventil 70 abgestützt ist und so angebracht ist, dass er in engem Kontakt mit dem Ende des Zylinders 58 steht, um diesen zu öffnen und zu schließen.

Beim oben genannten Linearkompressor schlägt das Einlassventil 50 gegen den Kolben 40, wenn es geöffnet und geschlossen wird, wodurch Geräusche erzeugt werden. Auch schlägt der Ventilkörper 76 gegen den Zylinder 58, wenn das Auslassventil 70 geöffnet und geschlossen wird, wodurch ebenfalls Geräusche erzeugt werden. Derartige Geräusche werden über den Fluidströmungskanal 38 des Kolbens 40, ein Fluidströmungsloch im Innenkern 32 sowie den Fluidströmungskanal 38 der hinteren Abdeckung 20, wie sie in der 1 dargestellt sind, zur Außenseite des hermetisch abgedichteten Behälters 1 übertragen.

Aus diesem Grund ist in einem derartigen Geräusche übertragenden Pfad ein zusätzlicher Dämpfer montiert, um die Übertragung der Geräusche zur Außenseite des Behälters zu verhindern.

Der Dämpfer 80 ist am hinteren Teil des Kolbens 40 angebracht, wobei er vom Fluideinlasskanal 18 der hinteren Abdeckung 20 beabstandet ist. Der Dämpfer verfügt über Fluidströmungslöcher 82, die in seiner Längsrichtung durch ihn hindurch ausgebildet sind und durch die das durch den Fluideinlasskanal 18 der unteren Abdeckung 20 eingeleitete Fluid in den Fluidströmungskanal 33 des Kolbens 40 geleitet wird. Der Dämpfer 80 ist so aufgebaut, dass der Durchmesser des mittleren Teils der Fluidströmungslöcher 82 größer als der des vorderen und des hinteren Teils desselben ist.

Nun wird die Funktion dieses herkömmlichen Linearkompressors mit dem oben genannten Aufbau beschrieben.

Wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 33 geschickt wird, wird der Antriebsmotor 30 so betrieben, dass der Magnet 34 linear hin- und herläuft. Die Hin- und Herbewegung des Magnets 34 wird über den Magnetrahmen 36 an den Kolben 40 übertragen. Im Ergebnis wird der Kolben 40 linear im Zylinder 58 hin- und herbewegt.

Wenn der Kolben 40 linear im Zylinder 41 hin- und herbewegt wird, werden das Auslassventil 70 und das Einlassventil 50 geöffnet und geschlossen. Dabei wird das in den hermetisch abgedichteten Behälter 1 eingeleitete gasförmige Fluid durch den Fluideinlasskanal 18 der hinteren Abdeckung 20, den Fluidströmungskanal des Innenkerns 32, den Dämpfer 80 und den Fluidströmungskanal 38 des Kolbens 40 in den Zylinder 58 geleitet. Im Zylinder 58 wird das gasförmige Fluid komprimiert und dann ausgestoßen. Das ausgestoßene Fluidgas von hoher Temperatur und hohem Druck wird durch eine Auslassleitung (nicht dargestellt) zur Außenseite des Behälters 1 ausgelassen.

Bei diesem herkömmlichen Linearkompressor bewegt sich jedoch der Dämpfer 80 gemeinsam mit dem Kolben 40 hin und her, wobei er vom Fluideinlasskanal 18 der hinteren Abdeckung 20 beabstandet ist. Im Ergebnis wird das durch den Fluideinlasskanal 18 der hinteren Abdeckung 20 eingeleitete Fluid nicht schnell in den Fluidströmungskanal 38 des Zylinders, durch den Dämpfer 80 hindurch, eingeleitet, wie es durch die durchgezogene Linie in der 1 dargestellt ist. Demgemäß ist der Einleit-Wirkungsgrad des Linearkompressors verringert, weswegen seine Leistungsfähigkeit verringert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearkom pressor zu schaffen, bei dem im verlauf des Komprimierens eines Fluids Geräusche und Schwingungen verringert sind und der einen verbesserten Kompressionswirkungsgrad aufweist.

Diese Aufgabe ist durch die Linearkompressoren gemäß den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 1 und 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Erfindungsgemäße Linearkompressoren verfügen über eine Dämpferanordnung, deren Volumen variabel ist, wenn sich ein Kolben hin- und herbewegt, wodurch Geräusche in verschiedenen Frequenzbändern, insbesondere hochfrequente Komponenten, effektiv verringert werden.

Insbesondere ist ein Einlasskanal mit einem ersten und einem zweiten Dämpfer, zwischen einer hinteren Abdeckung und einem Kolben, vorhanden. Demgemäß wird das Auslecken eines Fluids aus dem ersten und dem zweiten Dämpfer, dem Kolben und dem Zylinder minimiert. Ferner dient der zweite Dämpfer dazu, das Fluid zu pumpen, während sein Volumen variiert, wodurch die Menge des in den Zylinder eingeleiteten Fluids erhöht wird und so der Einleitwirkungsgrad des Linearkompressors verbessert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen näher beschrieben.
1 ist eine geschnittene Längsansicht eines herkömmlichen Linearkompressors;
2 ist eine geschnittene Längsansicht eines Linearkompressors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
3 und 4 sind geschnittene Teil-Längsansichten des Linearkompressors der 1 zum Veranschaulichen seines Betriebs, wenn ein Kolben nach vorne bzw. nach hinten bewegt wird; und
5 und 6 sind jeweils eine geschnittene Teil-Längsansicht eines Linearkompressors gemäß einer zweiten bzw. einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Wie es aus der 2 erkennbar ist, verfügt ein Linearkompressor gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über Folgendes: einen hermetisch abgedichteten Behälter 104 mit einem unteren Behälter 101 und einer oberen Abdeckung 102; einen Zylinderblock 110, der auf einem ersten Dämpfer 106, der an einer Seite des Behälters 104 montiert ist, so platziert ist, dass ein auf ihn wirkender Stoß durch den ersten Stoßdämpfer 106 absorbiert wird, wobei im Zylinderblock 110 ein Zylinder 109 ausgebildet ist; eine hintere Abdeckung 102, die auf einem zweiten Stoßdämpfer 108, der an der anderen Seite des Behälters 104 montiert ist, so platziert ist, dass ein auf sie wirkender Stoß durch den zweiten Stoßdämpfer 108 absorbiert wird, wobei die hintere Abdeckung 120 vom Zylinder 109 und vom Zylinderblock 110 beabstandet ist; einen Linearmotor 130, der fest zwischen dem Zylinderblock 110 und der hinteren Abdeckung 120 angebracht ist, um eine Antriebskraft zu erzeugen, die dazu benötigt wird, ein Fluid zu komprimieren; einen Kolben 144, der mit dem Linearmotor 130 verbunden ist, damit das Fluid im Zylinder 109 durch ihn komprimiert wird, wenn er sich im Zylinder 109 hin- und herbewegt, wobei im Kolben ein Fluidströmungskanal 140 ausgebildet ist, durch den das Fluid in den Zylinder 109 eingeleitet wird, und wobei er mit einem Einlassventil 142 zum Öffnen und Schließen des Fluidströmungskanals 140 versehen ist; ein Auslassventil 150 zum Öffnen und Schließen des Auslasses des Zylinders 109, das gemeinsam mit diesem und dem Kolben 144 eine Kompressionskammer C bildet; einen ersten Dämpfer 160, der am Kolben 144 angebracht ist und durch den hindurch ein Verbindungsloch 160a ausgebildet ist, das mit dem Fluidströmungskanal 140 des Kolbens 144 in Verbindung steht, und mit einem Einlassloch 160b, durch das das Fluid eingeleitet wird, wobei im ersten Dämpfer 160 auch ein Geräuschverringerungsraum ausgebildet ist; und einen zweiten Dämpfer 170, der auf solche Weise an der hinteren Abdeckung 120 angebracht ist, dass sein Innenvolumen variabel ist, wenn der erste Dämpfer 160 vorwärts/rückwärts bewegt wird, wobei dieser zweite Dämpfer 170 über ein Einlassloch 170a verfügt, das mit der Außenseite der hinteren Abdeckung 120 in Verbindung steht, so dass ein Fluid außerhalb derselben durch das Einlassloch 170a eingeleitet wird.
Mit dem hinteren Teil des Behälters 104 ist eine Einlassverbindungsleitung 104a auf solche Weise verbunden, dass sie in ihn eindringt. Unterhalb dieser Einlassverbindungsleitung 104a ist eine Aunlassverbindungsleitung 104b zum Auslassen des komprimierten Fluids auf solche Weise angebracht, dass sie ebenfalls in den hermetisch abgedichteten Behälter 104 eindringt.
Die hintere Abdeckung 120 ist mit einer Öffnung 120a versehen, in die der zweite Dämpfer 170 eingesetzt ist, so dass das Fluid im Behälter 104 durch das Einlassloch 170a direkt in den zweiten Dämpfer 170 eingeleitet wird.
Die Öffnung 120a der hinteren Abdeckung 120 ist so ausgebildet, dass sie auf demselben Niveau wie die Zentren des Kolbens 144 und des ersten Dämpfers 160 liegt. Vorzugsweise entspricht der Innendurchmesser der Öffnung 120a der hinteren Abdeckung 120 dem Außendurchmesser des ersten Dämpfers 160, oder er ist geringfügig größer, so dass der erste Dämpfer 160 in diese Öffnung 120a einsetzbar ist.
Der Linearmotor 130 verfügt über einen Stator S und ein Antriebsteil M. Der Stator S verfügt über einen äußeren Laminatkern 131, einen inneren Laminatkern 132, der so angeordnet ist, dass er vom Außenkern 131 um einen vorgegebenen Spaltabstand beabstandet ist, und eine auf den Außenkern 131 gewickelte Spule 133. Das Antriebsteil M verfügt über einen Magnet 134 für Vorwärts/Rückwärts-Bewegung mittels einer um die Spule 133 herum erzeugten Magnetkraft sowie einen Magnetrahmen 136, der zwischen dem Außenkern 131 und dem Innenkern 132 so angeordnet ist, dass er sich vorwärts/rückwärts bewegen kann. Der Magnet 134 ist am Magnetrahmen 136 befestigt, der wiederum fest am Kolben 144 angebracht ist.
Der Außenkern 131 ist durch geeignete Befestigungselemente zwischen dem Zylinderblock 110 und der hinteren Abdeckung 120 angebracht. Der Innenkern 132 ist durch geeignete Befestigungselemente am Zylinderblock 110 befestigt. Der Magnetrahmen 136 ist durch geeignete Befestigungselemente am Kolben 144 befestigt.
Ein Teil des Kolbens 144 ist in den Zylinder 109 eingeführt, wobei er in diesem vorwärts und rückwärts hin- und herlaufen kann. An einer Seite des Kolbens 144, die in den Zylinder 109 eingesetzt ist, ist ein Einlassventil 142 angebracht, und an der anderen Seite des Kolbens 144, die nicht in den Zylinder 109 eingesetzt ist, ist ein Befestigungsteil 146 ausgebildet, das in der radialen Richtung vorsteht. Das Befestigungsteil 146 des Kolbens 144 ist durch geeignete Befestigungselemente am Magnetrahmen 136 befestigt.
Der Kolben 144 wird durch eine erste Feder 144a, die zwischen einer Fläche des Befestigungsteils 146 und dem Zylinderblock 110 angebracht ist, und eine zweite Feder 144b, die zwischen der anderen Fläche des Befestigungsteils 146 und der hinteren Abdeckung 120 angebracht ist, elastisch abgestützt, so dass der Kolben 144 gemeinsam mit dem Antriebsteil M des Linearmotors 130 und dem ersten Dämpfer 160 hin- und herläuft.
Vorzugsweise ist das Einlassventil 142 ein Plattenventil, dessen eine Seite am Kolben 144 befestigt ist und dessen Teil, der dem Fluidströmungskanal 140 des Kolbens 144 entspricht, elastisch gebogen wird.
Das Auslassventil 150 weist Folgendes auf: eine innere Auslassabdeckung 152, die am Zylinderblock 110 angebracht ist und mit dem ersten Zylinder 109 in Verbindung steht und über ein an einer Seite ausgebildetes Fluidauslassloch 151 verfügt; eine äußere Auslassabdeckung 154, die außerhalb der inneren Auslassabdeckung 152 beabstandet von dieser angebracht ist und die mit einer Fluidauslassleitung 153 zum Auslassen des Fluids an einer Seite versehen ist; und einen Ventilkörper 138, der durch eine Feder 156, die in der inneren Auslassabdeckung 152 untergebracht ist, elastisch abgestützt wird, um den ersten Zylinder 109 zu öffnen und zu schließen, wenn er mit diesem in Kontakt gelangt oder von ihm weg gezogen wird.
Es ist bevorzugt, dass vom ersten und zweiten Dämpfer 160 und 170 mindestens einer aus einem unmagnetischen Material besteht, um eine Verringerung des Kompressionswirkungsgrads des Linearkompressors zu verhindern.
Genauer gesagt, verfügt der Linearmotor 130 über die Spule 133 und den Magnet 134, wodurch eine starke magnetische Kraft erzeugt wird. Die meisten Komponenten, mit denen der Linearkompressor aufgebaut ist, bestehen im Allgemeinen aus Stahlmaterialien. Wenn sowohl der erste Dämpfer 160 als auch der zweite Dämpfer 170 aus magnetischem Material bestehen, wird die durch den Linearmotor 130 erzeugte Magnetkraft an den zweiten Dämpfer 170 und über den ersten Dämpfer 160 an die hintere Abdeckung 120 übertragen. Im Ergebnis kommt es zu elektromagnetischen Verlusten. Ferner wird die Vorwärts/Rückwärts-Bewegung des ersten Dämpfers 160 aufgrund der Magnetkraft des ersten Dämpfers 160 und des zweiten Dämpfers 170 nicht gleichmäßig ausgeführt.
Der erste Dämpfer 160 ist in der Form eines Zylinders mit einem in ihm ausgebildeten Geräuschverringerungs-Resonanzraum ausgebildet. Er ist im zentralen Teil einer seiner Flächen, und zwar derjenigen, die am Kolben 144 befestigt ist, mit dem Verbindungsloch 160a versehen. Der erste Dämpfer 160 ist im zentralen Teil seiner anderen Fläche, die in den zweiten Dämpfer 170 hinein bewegt wird, auch mit dem Einlassloch 160b versehen.
Der zweite Dämpfer ist in Form eines Zylinders ausgebildet, in dem ein Resonanzraum ausgebildet ist. Der vordere Teil des zweiten Dämpfers 170 ist geöffnet, so dass der hintere Teil des ersten Dämpfers 160 in ihn eingeführt werden kann. Der zweite Dämpfer 170 ist im zentralen Teil seiner hinteren Fläche mit dem Einlassloch 170a versehen. Der Resonanzraum des zweiten Dämpfers 170 ist mittels des ersten Dämpfers 160 variabel, wodurch in verschiedenen Bändern erzeugte Geräusche effektiv verringert werden.
Die Kennzahl 200 kennzeichnet eine Schleifenleitung, deren eines Ende mit der Fluidauslassleitung 153 verbunden ist und deren anderes Ende mit der Auslassverbindungsleitung 104b verbunden ist.
Aus den 3 und 4 ist es erkennbar, dass der erste Dämpfer 160 über mindestens eine Expansionskammer 162 zum Verringern hochfrequenter Geräusche oder mindestens einen Helm holtz-Resonator 164 zum Verringern niederfrequenter Geräusche verfügt.
Die Expansionskammer 162 ist im inneren Vorderteil des ersten Dämpfers 160 so ausgebildet, dass sie sich in der Längsrichtung erstreckt. Der Helmholtz-Resonator 164 ist so ausgebildet, dass er im hinteren Innenteil des ersten Dämpfers 160 in der Umfangsrichtung einen Raum aufweist. Dieser Raum des Helmholtz-Resonators 164 steht über Verbindungslöcher 163 mit dem Inneren des ersten Dämpfers 160 in Verbindung.
Der zweite Dämpfer 170 weist Folgendes auf: einen hinteren Teil 172, der an der Öffnung 120a der hinteren Abdeckung 120 angebracht ist und durch den hindurch das Einlassloch 170a ausgebildet ist; und einen zylindrischen Teil 180, der sich ausgehend vom Rand des hinteren Teils 172 in solcher Weise erstreckt, dass er den Umfang des ersten Dämpfers 160 umgibt, um ein Auslecken des Fluids zu verhindern.
Vorzugsweise beträgt der Spaltabstand t zwischen dem zylindrischen Teil 180, der teilweise den Umfang des ersten Dämpfers 160 umgibt, und diesem Umfang etwa 0,1 bis 1,0 mm.
Genauer gesagt, ist es bevorzugt, den Spaltabstand t zwischen dem zylindrischen Teil 180 und dem ersten Dämpfer 160 unter Berücksichtigung der Zusammenbautoleranz dieser Teile oder angesichts der Vorwärts/Rückwärts-Bewegung des ersten Dämpfers 160 auf 0,1 mm oder mehr einzustellen. Wenn der Spaltabstand t zu groß ist, ist jedoch das Auslecken des Fluids erhöht. Daher ist es bevorzugt, dass der Spaltabstand t auf 1,0 mm oder weniger begrenzt ist.
Nun wird der Betrieb des Linearkompressors gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform detailliert beschrieben.
Wenn durch die Spule 133 des Linearmotors 130 ein elektrischer Strom geschickt wird, wird um sie herum ein Magnetfeld erzeugt, und der Magnet 134 wird durch dieses vorwärts und rückwärts bewegt. Die Vorwärts/Rückwärts-Bewegung des Magnets 134 wird durch den Magnetrahmen 136 an den Kolben 144 und den ersten Dämpfer 160 übertragen.
Der Kolben 144 wird im Zylinder 109 vorwärts und rückwärts bewegt, so dass das Innere der Kompressionskammer C durch ihn komprimiert wird. Der erste Dämpfer 160 wird im zweiten Dämpfer 170 vorwärts und rückwärts bewegt, so dass das Innenvolumen des zweiten Dämpfers 170 durch den ersten Dämpfer 160 variiert wird, wodurch in verschiedenen Bändern erzeugte Geräusche effektiv verringert werden.
Das Einlassventil 142 und das Auslassventil 150 werden aufgrund der Druckänderung geöffnet und geschlossen, die durch die Vorwärts/Rückwärts-Bewegung des Kolbens 144 und des ersten Dämpfers 160 verursacht wird, und das Fluid (in den 3 und 4 durch eine durchgezogene Linie gekennzeichnet) wird durch die Einlassverbindungsleitung 104a in den hermetisch abgedichteten Behälter 104 eingeleitet.
Das in den Behälter 104 eingeleitete Fluid wird durch das Einlassloch 170a des zweiten Dämpfers 170 in dessen Inneres geleitet. Dabei wird das Fluid entlang dem zylindrischen Teil 10 des zweiten Dämpfers 170 geleitet, wodurch ein Auslecken desselben in die Umgebung des ersten Dämpfers 160 maximal verhindert ist. Anschließend wird das Fluid durch das Einlassloch 160b des ersten Dämpfers 160 in diesen eingeleitet.
Das in den ersten Dämpfer 160 eingeleitete Fluid durchströmt der Reihe nach das Verbindungsloch 160a desselben, den Fluidströmungskanal 140 des Kolbens 144 sowie das Einlass ventil 142, und dann wird es in die Kompressionskammer C eingeleitet, wo es komprimiert wird. Das komprimierte Fluid wird der Reihe nach durch das Auslassventil 150, die Auslassleitung 153, die Schleifenleitung 200 und die Auslassverbindungsleitung 104b ausgestoßen.
Wenn das Einlassventil und das Auslassventil beim obigen Linearkompressor der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geöffnet und geschlossen werden, treten Stöße zwischen ihnen auf, wodurch Geräusche erzeugt werden. Derartige Geräusche werden durch den Fluidströmungskanal 140 des Kolbens 144 und das Verbindungsloch 160a des ersten Dämpfers 160 in das Innere desselben übertragen.
Die an das Innere des ersten Dämpfers 160 übertragenen Geräusche durchlaufen den Helmholtz-Resonator 164, wodurch Geräuschkomponenten niedriger Frequenzbänder abgetrennt werden. Die Störkomponenten hochfrequenter Bänder, die durch den ersten Dämpfer 160 nicht abgetrennt wurden, werden in das Innere des zweiten Dämpfers 170 übertragen, wodurch sie abgetrennt werden.
Die an den zweiten Dämpfer 170 übertragenen Geräusche werden durch den Innenraum desselben abgetrennt. Dabei werden in verschiedenen Bändern erzeugte Geräusche effektiv verringert, da das Innenvolumen des zweiten Dämpfers 170 variiert wird. Demgemäß ist das Ausmaß der zur Außenseite des Behälters 104 über den zweiten Dämpfer 170 übertragenen Geräusche minimiert.
Wie es in der 5 dargestellt ist, verfügt ein Linearkompressor gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über eine Einlassleitung 174, die sich so zum ersten Dämpfer 160 erstreckt, dass im hinteren Teil 172 des zweiten Dämpfers 170 ein Sammelraum zum Verringern von Ge räuschen gebildet ist. Der Innendurchmesser der Einlassleitung 174 ist zum ersten Dämpfer 160, in dem ein Einlassloch 170a ausgebildet ist, allmählich verringert.
Der erste Dämpfer 160 ist mit einer Einlassleitung 166 mit derselben oder einer ähnlichen Form wie der der Einlassleitung 174 des zweiten Dämpfers 170 versehen, so dass Geräusche durch den ersten Dämpfer 160 gesammelt werden, während kein Zusammentreffen und keine Wechselwirkung mit der Einlassleitung 174 des zweiten Dämpfers 170 besteht. In der Einlassleitung 166 des ersten Dämpfers 160 ist ein Einlassloch 160b ausgebildet.
Der Linearkompressor gemäß dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform ist mit demjenigen der bereits beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform hinsichtlich der Konstruktion und des Betriebs mit der Ausnahme identisch, dass die Konstruktion des ersten und des zweiten Dämpfers bei den beiden Ausführungsformen verschieden sind. Daher werden Elemente des Linearkompressors gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die solchen des Linearkompressors gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und es wird keine zugehörige detaillierte Beschreibung geliefert.
Die Einlassleitung 174 des zweiten Dämpfers 170 ist im zentralen Innenteil des zylindrischen Teils 180 so ausgebildet, dass sie von der Innenumfangsfläche des zylindrischen Teils 180 des zweiten Dämpfers 170 beabstandet ist; sie dient zum Ausführen derselben Funktionen wie der Einlassteil 166 des ersten Dämpfers 160.
Vorzugsweise ist jeder der Einlassteile 166 und 174 in Form eines Trichters ausgebildet, der zur Rückseite hin zunehmend geöffnet ist, so dass das Fluid leicht eingeleitet wird.
Die Bezugszahl 165 kennzeichnet eine vorstehende Leitung, die sich in den Fluidströmungskanal 140 des Kolbens 144 erstreckt.
Beim in der 6 dargestellten Linearkompressor gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Dämpfer 170 in der hinteren Abdeckung 120 angebracht, die über ein Verbindungsloch 120b verfügt, das mit dem Einlassloch 170a des zweiten Dämpfers 170, das durch diesen hindurch ausgebildet ist, in Verbindung steht. Die restliche Konstruktion dieses Linearkompressors ist mit der des Linearkompressors gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform identisch. Daher sind Elemente des Linearkompressors der dritten bevorzugten Ausführungsform, die solchen des Linearkompressors der ersten bevorzugten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und es wird keine zugehörige detaillierte Beschreibung geliefert.
Vorzugsweise entspricht die Größe des Verbindungslochs 120b der hinteren Abdeckung 120 derjenigen des Einlasslochs 170a des zweiten Dämpfers 170, oder sie ist geringfügig größer. Das im hermetisch abgedichteten Behälter 104 vorhandene Fluid wird der Reihe nach durch das Verbindungsloch 120b der hinteren Abdeckung 120 und das Einlassloch 170a des zweiten Dämpfers 170 geleitet.
Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Zum Beispiel kann ein erfindungsgemäßer Linearkompressor über mehrere erste Dämpfer, von denen jeder vorwärts/rückwärts bewegt wird, und mehrere zweite Dämpfer verfügen, deren Innenvolumina jeweils durch den zugehörigen ersten Dämpfer variabel sind.

Claims

Linearkompressor mit: – einem Zylinder (109), der an einer Seite mit einem Auslassteil (150) versehen ist; – einem Kolben (144), der durch einen Linearmotor (130) zum Komprimieren eines Fluids im Zylinder hin- und herbewegt wird und der über einen durch ihn hindurch ausgebildeten Fluidströmungskanal verfügt, der mit dem Inneren des Zylinders in Verbindung steht; – einem ersten Dämpfer (160), der fest am hinteren Teil des Kolbens angebracht ist, so dass er linear gemeinsam mit diesem beweglich ist, wobei durch ihn hindurch ein Fluidströmungskanal ausgebildet ist, der mit dem Fluidströmungskanal des Kolbens in Verbindung steht, und wobei der erste Dämpfer auch über einen in ihm ausgebildeten Geräuschverringerungsraum verfügt; und – einem zweiten Dämpfer (170), der fest im Linearkompressor so montiert ist, dass sein Innenvolumen variiert, wenn der erste Dämpfer linear bewegt wird, wobei durch ihn hindurch ein Fluidströmungskanal ausgebildet ist, der mit dem Fluidströmungskanal des ersten Dämpfers in Verbindung steht; und wobei auch im zweiten Dämpfer ein Geräuschverringerungsraum ausgebildet ist.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dämpfer (160) so aufgebaut ist, dass sich sein hinterer Teil hin- und herbewegt, während er in den zweiten Dämpfer (170) eingesetzt ist.
Kompressor nach Anspruch Linearkompressor, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltabstand zwischen der Außenumfangsfläche des ersten Dämpfers (160) und der Innenumfangsfläche des zweiten Dämpfers (170) 0,1 bis 1,0 mm beträgt.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dämpfer (160) in Form eines Zylinders ausgebildet ist, durch dessen vorderen und hinteren Teil Fluidströmungslöcher (160a, 160b) ausgebildet sind, durch die das Fluid strömt.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dämpfer (170) in Form eines Zylinders ausgebildet ist, der in seinem vorderen Teil geöffnet ist, so dass der erste Dämpfer (160) in ihn einführbar ist, wobei durch den Zylinder hindurch ein Einlassloch (170a) ausgebildet ist, durch das das Fluid eingeleitet wird.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dämpfer (160) mit einem Helmholtz-Resonator (164) versehen ist.
Kompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Helmholtz-Resonator (164) über einen Raum verfügt, der am Innenumfang des ersten Dämpfers (160) in der Umfangsrichtung ausgebildet ist.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Dämpfer (160) und/oder im zweiten Dämpfer (170) im hinteren Teil intern ein Sammelraum ausgebildet ist.
Kompressor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum in der Nähe einer Einlassleitung (166, 174) ausgebildet ist, wo sich das Loch (160b, 170a) des ersten Dämpfers (160) oder des zweiten Dämpfers (170) zu dessen Innerem hin erstreckt.
Kompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassleitung (166, 174) zu ihrem hinteren Teil hin allmählich erweitert ist.
Kompressor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine hintere Abdeckung (120), die am hinteren Teil des Linearmotors (130) befestigt ist und die in ihrem zentralen Teil über eine Öffnung (120a) verfügt, in die der zweite Dämpfer (170) fest eingesetzt ist.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dämpfer (160) und/oder der zweite Dämpfer (170) aus einem unmagnetischen Material besteht.
Linearkompressor mit: – einem Zylinder (109), der mit einem Auslassventil (150) versehen ist; – einem Kolben (144), der so angebracht ist, dass er im Zylinder vorwärts/rückwärts bewegt wird, und durch den hindurch ein Fluidströmungskanal (140) ausgebildet ist, durch den hindurch ein Fluid in das Innere des Zylinders geleitet wird; – einem Linearmotor (130), der zum Hin- und Herbewegen des Kolbens im Linearkompressor montiert ist; – einer hinteren Abdeckung (120), die so am Linearmotor befestigt ist, dass sie den hinteren Teil des Kolbens umgibt, und die in ihrem zentralen Teil eine Öffnung (120a) aufweist; – einem ersten Dämpfer (160), der fest am hinteren Teil des Kolbens angebracht ist, so dass er sich gemeinsam mit diesem hin- und herbewegt, wobei in ihm ein Einlassloch (160b) ausgebildet ist, durch das hindurch das Fluid in ihn eingeleitet wird, wobei dieses Einlassloch mit dem Fluidströmungskanal des Kolbens in Verbindung steht; und – einem zweiten Dämpfer (170), der fest an der hinteren Ab deckung (120) angebracht ist, so dass sein Innenvolumen variiert, wenn sich der erste Dämpfer gemeinsam mit dem Kolben hin- und herbewegt, wobei in ihm ein Einlassloch (170a) ausgebildet ist, das mit der Außenseite der hinteren Abdeckung in Verbindung steht, so dass außerhalb derselben vorhandenes Fluid durch dieses Einlassloch in den zweiten Dämpfer (170) eingeleitet wird.