DE102005005699B3

DE102005005699B3 - Linearkompressor

Info

Publication number: DE102005005699B3
Application number: DE102005005699A
Authority: DE
Inventors: Jong Koo Suwon Lee; Gye Young Kwangmyung Song
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2004-11-03
Filing date: 2005-02-08
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-02-09
Also published as: BRPI0500138A; CN100404857C; US7748963B2; US20060093496A1; KR100613516B1; JP4917264B2; KR20060039620A; CN1769681A; JP2006132521A

Abstract

Es wird ein Linearkompressor offenbart, der so konzipiert ist, dass Öl (O) in einen Raum zwischen einem Zylinder (62) und einem Kolben (80) gesaugt wird, wenn zwischen diesen ein niedriger Druck erzeugt wird, wenn sich der Kolben nach hinten bewegt, und es dann durch einen hohen Druck nach außen ausgestoßen wird, wie er zwischen den beiden erzeugt wird, wenn sich der Kolben nach vorne bewegt, wodurch eine vereinfachte Öl-Pumpenkonstruktion und geringe Kosten erzielt werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearkompressor, der zum Komprimieren eines Fluids, wie eines Kühlmittelgases, ausgebildet ist.

Linearkompressoren sind Maschinen, die im Allgemeinen dazu verwendet werden, ein Fluid, wie ein Kühlmittelgas, anzusaugen und zu komprimieren und das komprimierte Fluid auszustoßen, wenn sich ein Kolben unter Ausnutzung der Antriebskraft eines Linearmotors linear innerhalb eines Zylinders hin- und herbewegt.

Die 1 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines herkömmlichen Linearkompressors.

Wie es aus der 1 erkennbar ist, verfügt der herkömmliche Linearkompressor über ein Gehäuse 2, eine Linearkompressionseinheit 10, und eine Ölpumpe 20. Das Gehäuse 2 nimmt in einem Bodenbereich Öl O auf, und die Linearkompressionseinheit 10 ist so im Gehäuse 2 mittels eines Dämpfers 8 angeordnet, dass sie im Betrieb schwingt. Die Linearkompressionseinheit 10 dient zum Ansaugen und Komprimieren von Fluid und zum Ausstoßen des komprimierten Fluids. Die unter der Linearkompressionseinheit 10 liegende Ölpumpe 20 ist so ausgebildet, dass sie das im unteren Bereich des Gehäuses 2 aufgenommene Öl O in die Linearkompressionseinheit 10 liefert, wenn diese schwingt.

Eine Fluid-Saugleitung 3 und eine Fluid-Auslassleitung 4 laufen in das Gehäuse 2, wobei die erstere auch mit der Linearkompressionseinheit 10 verbunden ist. Auf diese Weise wird Fluid über die Saugleitung 3 in das Gehäuse 2 gesaugt und dann über die Auslassleitung 4 ausgestoßen, nachdem es in der Linearkompressionseinheit 10 komprimiert wurde.

Die Linearkompressionseinheit 10 verfügt über einen Zylinderblock 16, der mit einem Zylinder 12 versehen ist; eine hintere Abdeckung 24, die mit einer Fluid-Saugleitung 22 versehen ist; und einen Kolben 30, der linear hin- und herbewegbar im Zylinder 12 angeordnet ist. Der Kolben 30 bildet intern einen Fluid-Saugkanal 28, um es zu ermöglichen, Fluid in den Zylinder 12 zu saugen. Die Linearkompressionseinheit 10 verfügt ferner über ein im Kolben 30 installiertes Fluid-Saugventil 32 zum Öffnen oder Schließen des Fluid-Saugkanals 28; einen Linearmotor 34 zum linearen Hin- und Herbewegen des Kolbens 30; und eine Auslassventil-Baugruppe 36, die vorhanden ist, um das Vorderende des Zylinders zu öffnen oder zu schließen. Mit dieser Baugruppe 36 der Linearkompressionseinheit 10 ist die Fluid-Auslassleitung 4 verbunden.

Außerdem verfügt die Linearkompressionseinheit 10, um den Zylinder 12 und den Kolben 30 zu schmieren/zu kühlen, über einen Öl-Saugkanal 37 und einen Öl-Auslasskanal 38.

Der Öl-Saugkanal 37 ist eine Kombination aus einer Ölleitung 39, einer Ölabdeckung 41, einem Zylinderblock-Saugkanal 42 und einem Zylinder-Saugkanal 43. Die Ölleitung 39 ist mit ihrem einen Ende in das im Bodenbereich des Gehäuses 2 aufgenommene Öl O eingetaucht. Die Ölabdeckung 41 ist mit dem Zylinderblock 16 verbunden, um dazwischen einen Ölkanal 40 auszubilden. Der Zylinderblock-Saugkanal 42 dient zum Leiten von Öl vom Ölkanal 40 durch den Zylinderblock 16, und der Zylinder-Saugkanal 43 dient zum Liefern des Öls vom Zylinderblock-Saugkanal 42 in einen Raum zwischen dem Zylinder 12 und dem Kolben 30.

Die Ölpumpe 20 verfügt über einen Ölzylinder 44, einen Öl-kolben 45 sowie eine vordere und eine hintere Ölfeder 46 und 47. Der Ölzylinder 44 ist so unter der Linearkompressionseinheit 10 montiert, dass er mit dem Öl-Saugkanal 47, genauer gesagt, dem Ölkanal 40, in Verbindung steht. Der Ölkolben 45 ist innerhalb des Ölzylinders 44 linear hin- und herbewegbar angeordnet, und die Ölfedern 46 und 47 sind an entgegengesetzten Seiten des Ölkolbens 44 innerhalb des Ölzylinders 41 so angeordnet, dass sie den Ölkolben 45 elastisch abstützen.

Die Bezugszahl 48 bezeichnet ein Öl-Saugventil, das durch eine Druckdifferenz zwischen der Ölleitung 49 und dem Ölkanal 40 arbeitet, um einen Einlass des Ölkanals 40 zu öffnen oder zu schließen. Die Bezugszahl 49 bezeichnet ein Öl-Auslassventil, das durch eine Druckdifferenz zwischen dem Ölkanal 40 und dem Zylinderblock-Saugkanal 42 arbeitet, um einen Auslass des Ölkanals 40 zu öffnen oder zu schließen.

Beim herkömmlichen Linearkompressor, der auf die oben angegebene Weise aufgebaut ist, schwingt der Ölkolben 45 der Ölpumpe 20, wenn die Linearkompressionseinheit 10 schwingt.

Wenn sich der Ölkolben 45 nach hinten bewegt, wird im Ölkanal 40 ein niedriger Druck erzeugt, wodurch das Öl-Saugventil 48 öffnet, so dass Öl O über die Ölleitung 39 angesaugt und in den Ölkanal 40 gefüllt wird.

Wenn sich andererseits der Ölkolben 45 nach vorne bewegt, wird im Ölkanal 40 ein Unterdruck erzeugt, wodurch das Öl-Auslassventil 49 öffnet, so dass in den Ölkanal 40 gefülltes Öl aufeinanderfolgend durch den Zylinderblock-Saugkanal 42 und den Zylinder-Saugkanal 43 strömen kann, um in den Raum zwischen dem Zylinder 12 und dem Kolben 30 geliefert zu werden.

Das dem Zwischenraum zwischen dem Zylinder 12 und dem Kolben 30 zugeführte Öl wird dazu verwendet, diese zu schmieren/zu kühlen, und es wird dann über den Öl-Auslasskanal 36 zur Außenseite der Linearkompressionseinheit 10 ausgestoßen. Das ausgestoßene Öl wird erneut im Bodenbereich des Gehäuses 2 gesammelt.

Jedoch besteht beim oben beschriebenen herkömmlichen Linearkompressor das Problem, dass eine Anzahl von Ölpumpenelementen erforderlich ist, einschließlich des Ölzylinders 44, des Ölkolbens 45 sowie der vorderen und der hinteren Ölfeder 46 und 47, was zu einer komplizierten Pumpenkonstruktion und hohen Kosten führt.

Ferner ist es als Ergebnis der Positionierung des Ölzylinders 44, des Ölkolbens 45 sowie der vorderen und der hinteren Ölfeder 46 und 47 unter der Linearkompressionseinheit 10 unmöglich, Anschlüsse des Linearmotors 34 unter der Linearkompressionseinheit 10 anzuordnen. Dies schränkt die räumliche Benutzbarkeit des Linearkompressors deutlich ein.

Die US 5,993,175 A zeigt eine Ölzufuhrvorrichtung für einen Linearkompressor. Mittels der Ölzuführvorrichtung wird die Schmierung zwischen Kolben und Zylinder verbessert. Der Zylinder umfasst eine Vielzahl von Löchern, durch die Öl zugeführt wird, um den Zylinder mit Öl zu versorgen. Durch die verbesserte Schmierung wird das Innere des Zylinders effizient gekühlt.

Die WO 02/073034 A2 beschreibt ein Schmierungssystem für einen Kompressor mit einem Linearmotor. Ein Kolben wird innerhalb eines Zylinders geführt, wobei in dem Kolben eine Leitung angeordnet ist, die in einer Ölwanne endet. Aus der Ölwanne wird das Öl innerhalb des Kolbens an das obere Ende des Kolbens gefördert, wo es aus dem Kolben heraus in einen Spalt zwischen Kolben und Zylinder gelangt und somit eine Schmierung zwischen Kolben und Zylinder bereitstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen billigen Linearkompressor mit einfacher Ölpumpenkonstruktion zu schaffen.

Diese Aufgabe ist durch die in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 1, 2 und 11 angegebenen Linearkompressoren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche. Bei den erfindungsgemäßen Linearkompressoren ist die Konstruktion im Bereich unter der Linearkompressionseinheit vereinfacht, wodurch die räumliche Nutzbarkeit dieses Bereichs verbessert ist, so dass z. B. Anschlüsse eines Linearmotors dort angeordnet werden können.

Bei den erfindungsgemäßen Linearkompressoren wird Öl durch einen niedrigen Druck zwischen einem Zylinder und einem Kol ben angesaugt, wenn sich der letztere nach hinten bewegt, und dann wird es durch einen hohen Druck zwischen den beiden ausgestoßen, wenn sich der Kolben nach vorne bewegt, wodurch die oben genannten Vorteile erzielt werden.

Ferner kann ein erfindungsgemäßer Linearkompressor leicht gegossen werden, wodurch ein getrennter Befestigungsprozess weggelassen werden kann, was zu einem vereinfachten und billigen Herstellprozess führt, wenn eine Pumpvorrichtung aus einem Paar stufenförmiger Abschnitte besteht, die an der Innenumfangsfläche des Zylinders und der Außenumfangsfläche des Kolbens ausgebildet sind.

Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher verständlich werden.
1 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines herkömmlichen Linearkompressors;
2 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Linearkompressors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bei einer Rückwärtsbewegung eines Kolbens; und
3 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen des in der 2 dargestellten Linearkompressors, jedoch bei einer Vorwärtsbewegung des Kolbens.
Wie es aus den 2 und 3 erkennbar ist, verfügt der Linearkompressor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über eine Linearkompressionseinheit 60, die auf stoßabsorbierende Weise in einem Gehäuse 50 montiert ist.
Das Gehäuse 50 ist in eine untere Schale 51 mit einer offe nen Oberseite sowie eine obere Schale 52 unterteilt, die so konfiguriert ist, dass sie die Oberseite der unteren Schale 51 abdeckt. Die untere und die obere Schale 51 und 52 sind so miteinander verbunden, dass zwischen ihnen ein hermetisch abgedichteter Raum gebildet ist. Die untere Schale 51 nimmt in ihrem Bodenbereich Öl O auf.
In das Gehäuse 50 verlaufen eine Fluid-Saugleitung 53 und eine Fluid-Auslassleitung 54. Die Letztere ist auch mit der Linearkompressionseinheit 60 verbunden, um in dieser komprimiertes Fluid nach außen auszustoßen. Die Linearkompressionseinheit 60 ist an einem im unteren Mantel 51 montierten Dämpfer 55 gelagert, so dass sie im Betrieb desselben schwingt.
Die Linearkompressionseinheit 60 verfügt über einen mit einem Zylinder 62 versehenen Zylinderblock; eine hintere Abdeckung 74 mit einer Fluid-Saugleitung 72; und einen Kolben 80, der linear hin- und herbewegbar im Zylinder 62 angeordnet ist. Der Kolben 80 bildet in seinem Inneren einen Fluid-Saugkanal 78, und er verfügt über einen Fluid-Saugstutzen 79 zum Ermöglichen des Ansaugens von Fluid in den Zylinder 62. Die Linearkompressionseinheit 60 verfügt ferner über ein im Kolben 80 installiertes Saugventil 82 zum Öffnen oder Schließen des Fluid-Saugkanals 78, einen Linearmotor 84 zum linearen Hin- und Herbewegen des Kolbens 80 sowie eine Auslassventil-Baugruppe 92, die mit dem Zylinderblock 66 verbunden ist, um zwischen ihr und dem Kolben 80 eine Kompressionskammer C auszubilden. Wenn das Fluid in der Kompressionskammer C über einen vorbestimmten Druck hinaus komprimiert wird, fungiert die Auslassventil-Baugruppe 92 so, dass sie das komprimierte Fluid über die Auslassleitung 54 ausstößt.
Der Zylinder 62 liegt zentrisch im Zylinderblock 66.
Die hintere Abdeckung 74 ist durch eine Befestigungseinrichtung, wie Schrauben, mit einer Statorabdeckung 152 verbunden, die später erläutert wird.
Am hinteren Ende des Kolbens 80 ist ein Flansch 81 ausgebildet, der durch eine Befestigungseinrichtung, wie Schrauben, mit dem Linearmotor 84 verbunden ist und der so ausgebildet ist, dass er die Antriebskraft desselben empfängt.
Das Saugventil 82 ist ein elastisches Element, das über Befestigungsschrauben mit einer Vorderendfläche des Kolbens 80 verbunden ist. Das Saugventil 82 dient zum Öffnen oder Schließen des Saugstutzens 79 bei einer Druckdifferenz zwischen diesem und der Kompressionskammer C.
Der Linearmotor 84 verfügt über einen Außenkern 85, einen Spulenhalter 86 mit einer Spule 87, einen Innenkern 88, einen Magnet 89 und Magnetrahmen 90. Der Außenkern 85 ist am Zylinderblock 66 montiert, und der Spulenhalter 86 ist wiederum am Außenkern 85 montiert. Um den Spulenhalter 86 ist die Spule 87 gewickelt. Der Innenkern 88 ist ebenfalls im Zylinderblock 66 montiert und zwar so, dass zwischen ihm und dem Außenkern 85 ein vorbestimmter Zwischenraum ausgebildet ist. Der Magnet 89 befindet sich zwischen dem Außenkern 85 und dem Innenkern 88, um sich unter Ausnutzung der durch die Spule 87 erzeugten elektromagnetischen Kraft linear hin- und herzubewegen. Der Magnetrahmen 90, um den herum der Magnet 89 montiert ist, ist mit dem Flansch 81 des Kolbens 80 verbunden, und er ist so ausgebildet, dass er eine lineare Bewegungskraft an den Kolben 80 überträgt.
Die Auslassventil-Baugruppe 92 verfügt über ein Auslassventil 93, eine Auslassfeder 94, eine innere Auslassabdeckung 96, eine äußere Auslassabdeckung 97 und eine Verbindungslei tung 98. Das Auslassventil 93 dient zum Öffnen oder Schließen des Vorderendes des Zylinders 82, und es wird durch die Auslassfeder 94 elastisch gehalten. Die innere Auslassabdeckung 96 ist mit einem Fluid-Auslassloch 95 versehen, und die äußere Auslassabdeckung 97 ist mit der inneren Auslassabdeckung 96 verbunden, um dazwischen einen Kanal auszubilden. Die Verbindungsleitung 98 ist mit ihrem einen Ende mit der äußeren Auslassabdeckung 97 verbunden, und mit ihrem anderen Ende ist sie mit der Auslassleitung 54 verbunden.
Indessen bildet die Linearkompressionseinheit 60 intern einen Öl-Saugkanal 110 und einen öl-Auslasskanal 120. Das im Gehäuse 50 aufgenommene Öl Owird über den Öl-Saugkanal 110 in einen Raum zwischen dem Kolben 80 und dem Zylinder 62 aufgenommen, und das Öl O zwischen diesen beiden wird über den Öl-Auslasskanal 120 zur Außenseite der Linearkompressionseinheit 60 ausgegeben. Zum Einleiten und Auslassen des Öls O ist die Linearkompressionseinheit 60 mit einer Pumpvorrichtung 130 versehen. Wenn sich der Kolben 80 in der 2 nach hinten bewegt, erzeugt die Pumpvorrichtung 130 zwischen dem Zylinder 62 und dem Kolben 80 einen niedrigen Druck. Umgekehrt erzeugt sie einen hohen Druck zwischen diesen beiden, wenn sich der Kolben 80 nach vorne bewegt, wie es in der 3 dargestellt ist.
Der Öl-Saugkanal 110 ist eine Kombination einer Ölleitung 111, einer Ölabdeckung 113, eines Zylinderblock-Saugkanals 114 und eines Zylinder-Saugkanals 115. Die Ölleitung 111 ist so im Zylinderblock 66 montiert, dass ihr eines Ende in das Öl O eingetaucht ist, das im Bodenbereich des Gehäuses 50 untergebracht ist. Die Ölabdeckung 113 ist mit dem Zylinderblock 66 verbunden, um dazwischen einen Ölkanal 112 zu bilden. Der Ölkanal 112 steht mit der Ölleitung 111 in Verbindung. Der im Zylinderblock 66 ausgebildete Zylinderblock-Saugkanal 114 ermöglicht es, das durch den Ölkanal 112 ange saugte Öl durch den Zylinderblock 66 zu leiten. Der im Zylinder 62 ausgebildete Zylinder-Saugkanal 115 ermöglicht es, das Öl im Zylinderblock-Saugkanal 114 in die Pumpvorrichtung 130 zu saugen.
Der Öl-Auslasskanal 120 ist eine Kombination aus einem im Zylinder 62 ausgebildeten Zylinder-Auslasskanal 121 zum Leiten von Öl von der Pumpvorrichtung 130 nach außen, und einem Zylinderblock--Auslasskanal 122, der im Zylinderblock 66 ausgebildet ist, um das Öl aus dem Linearkompressor-Auslasskanal 121 durch den Zylinderblock 66 zu leiten.
Die Pumpvorrichtung 130 verfügt über einen gestuften Zylinderabschnitt 131, der an der Innenumfangsfläche des Zylinders 62 ausgebildet ist, sowie einen gestuften Kolbenabschnitt 132, der an der Außenumfangsfläche des Kolbens 80 ausgebildet ist. Wenn sich der Kolben 80 nach hinten bewegt, wird zwischen dem gestuften Zylinderabschnitt 131 und dem gestuften Kolbenabschnitt 132 ein niedriger Druck gebildet. Umgekehrt wird zwischen diesen beiden Abschnitten ein hoher Druck erzeugt wenn sich der Kolben 80 nach vorne bewegt.
Der gestufte Zylinderabschnitt 131 und der gestufte Kolbenabschnitt 132 verfügen über identische, d. h. zueinander passende Neigungen.
Der Zylinder 62 ist so konfiguriert, dass ein Teil vor dem gestuften Zylinderabschnitt 131 über einen Innendurchmesser D₁ verfügt, der kleiner als der Außendurchmesser D₂ des Abschnitts desselben hinter dem gestuften Kolbenabschnitt 132 ist.
Wenn sich der Kolben 80 nach hinten bewegt, bilden der gestufte Zylinderabschnitt 131 und der gestufte Kolbenabschnitt 132 zwischen sich einen zylindrischen Raum.
Indessen verfügt die Linearkompressionseinheit 60 weiter über ein Öl-Saugventil 140, das dazu dient, den Öl-Saugkanal 110 zu öffnen oder zu schließen. Wenn sich der Kolben 80 nach hinten bewegt, öffnet das Öl-Saugventil 140 den Öl-Saugkanal 110 aufgrund des durch die Pumpvorrichtung 130 erzeugten niedrigen Drucks. Dann schließt, sobald der tiefere Druck aufgehoben wird, das Öl-Saugventil 140 den Öl-Saugkanal 110.
Das Öl-Saugventil 140 ist ein elastisches Element, das über eine Befestigungseinrichtung, wie Schrauben, mit dem Zylinderblock 66 verbunden ist. Das Öl-Saugventil 140 öffnet den Öl-Saugkanal 110, d. h. den Einlass des Ölkanals 112, wenn es sich teilweise verbiegt.
Die Linearkompressionseinheit 60 verfügt ferner über ein Öl-Auslassventil 150, das dazu dient, den Öl-Auslasskanal 120 zu öffnen oder zu schließen. Wenn sich der Kolben 80 nach vorne bewegt, öffnet das Öl-Auslassventil 150 aufgrund des durch die Pumpvorrichtung 130 erzeugten hohen Drucks den Öl-Auslasskanal 120. Sobald der hohe Druck weggenommen wird, schließt das Öl-Auslassventil 150 den Öl-Auslasskanal 120.
Das Öl-Auslassventil 150 ist ein elastisches Element, das über eine Befestigungseinrichtung wie Schrauben mit dem Zylinderblock 66 verbunden ist; es öffnet den Öl-Auslasskanal 120, d. h. den Auslass des Zylinderblock-Auslasskanals 122, da es sich teilweise verbiegt.
Eine Statorabdeckung 152, die durch eine Befestigungseinrichtung wie Schrauben mit dem Außenkern 85 verbunden ist, bedeckt die Rückseite desselben.
Ein Federhalter 154 ist über eine Befestigungseinrichtung wie Schrauben mit dem Flansch 81 des Kolbens 80 verbunden; er verfügt über eine erste Feder 156, die zwischen ihm und der hinteren Abdeckung 74 angeordnet ist, sowie eine zweite Feder 158, die zwischen ihm und der Statorabdeckung 152 angeordnet ist.
Am Hinterende des Kolbens 80 ist ein Schalldämpfer 160 installiert, der dazu führt, das durch die Saugleitung 72 der hinteren Abdeckung 74 angesaugte Fluid zum Fluid-Saugkanal 78 des Kolbens 80 zu leiten, während er dabei Betriebsgeräusche verringert.
Nun werden der Betrieb sowie Effekte des auf die oben beschriebene Weise aufgebauten Linearkompressors erläutert.
Zunächst wird an die Spule 87 eine Betriebsspannung angelegt, um um sie herum ein Magnetfeld zu erzeugen, das durch Wechselwirkung den Magnet 90 linear hin- und herbewegt. Eine derartige Hin- und Herbewegung des Magnets 89 wird über den Magnetrahmen 90 an den Kolben 80 übertragen, was zu einer linearen Hin- und Herbewegung desselben im Zylinder 62 führt.
Das Saugventil 82 und das Auslassventil 93 werden durch Druckdifferenzen an der Vorder- und der Rückseite der Kompressionskammer C, die durch die lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 80 verursacht werden, geöffnet oder geschlossen. Das Fluid innerhalb des Gehäuses 50 strömt aufeinanderfolgend durch die Fluid-Saugleitung 72 der hinteren Abdeckung 74, den Schalldämpfer 160 und den Fluid-Saugkanal 78 sowie den Saugstutzen 79 des Kolbens 80, um in die Kompressionskammer C gesaugt zu werden. Nach Kompression durch den Kolben 80 strömt das komprimierte Fluid aufeinanderfolgend durch die Auslassventil-Baugruppe 92 und die Auslassleitung 54, um nach außen ausgestoßen zu werden.
Indessen wird, wenn sich der Kolben 80 auf die oben beschriebene Weise linear hin- und herbewegt und das Fluid im Gehäuse 50 angesaugt, komprimiert und ausgestoßen wird, das im Bodenbereich des Gehäuses 50 aufgenommene Öl Ounter Verwendung der Druckänderung innerhalb der Pumpvorrichtung 130 zu dieser gesaugt. Das angesaugte Öl wird dazu verwendet, den Zylinder 62 und den Kolben 60 zu schmieren/zu kühlen, und dann wird es zur Außenseite der Linearkompressionseinheit 60 ausgestoßen.
Nun werden die Druckänderung innerhalb der Pumpvorrichtung 130 und die sich ergebende Ölzuführprozedur detaillierter erläutert.
Wenn sich der Kolben 80 nach hinten bewegt, wie es in der 2 dargestellt ist, bewegt sich der gestufte Kolbenabschnitt 132 vom gestuften Zylinderabschnitt 131 weg, wodurch dazwischen ein niedriger Druck erzeugt wird, so dass sich das Öl-Saugventil 140 teilweise verbiegen kann, um den Öl-Saugkanal 110, insbesondere den Einlass des Ölkanals 112, zu öffnen. Auf diese Weise verbiegt sich das Öl-Auslassventil 150, wenn es den niedrigen Druck erfährt, um den Öl-Auslasskanal 120 zu verschließen, insbesondere den Zylinderblock-Auslasskanal 122.
Wenn der Öl-Saugkanal 110 öffnet, strömt das im Bodenbereich des Gehäuses 50 aufgenommene Öl der Reihe nach durch die Ölleitung 111, den Ölkanal 112, den Zylinderblock-Saugkanal 114 und den Zylinder-Saugkanal 115, und dann wird es in den Raum zwischen dem gestuften Kolbenabschnitt 132 und dem gestuften Zylinderabschnitt 131 gesaugt, um dadurch den Zylinder 62 und den Kolben 80 zu schmieren/zu kühlen.
Andererseits bewegt sich, wenn sich der Kolben 80 nach vorne bewegt, wie es in der 3 dargestellt ist, der gestufte Kolbenabschnitt 132 zum gestuften Zylinderabschnitt 131 hin, um zwischen diesen beiden einen hohen Druck zu erzeugen, wodurch das Öl-Saugventil 140 den Öl-Saugkanal 110, insbesondere den Einlass des Ölkanals 112, verschließen kann. In diesem Fall verbiegt sich das Öl-Auslassventil 150, wenn es den hohen Druck empfängt, um den Öl-Auslasskanal 120, insbesondere den Zylinderblock-Auslasskanal 122, zu öffnen.
Das Öl zwischen dem gestuften Zylinderabschnitt 131 und dem gestuften Kolbenabschnitt 132 strömt der Reihe nach durch den Zylinder-Auslasskanal 121 und den Zylinderblock-Auslasskanal 122, da der hohe Druck vorliegt, um dadurch zur Außenseite der Linearkompressionseinheit 60 ausgestoßen zu werden.
Es ist ersichtlich, dass die Erfindung auf verschiedene Arten modifiziert werden kann, so dass keine Beschränkung auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform besteht. Zum Beispiel können die Formen und Positionen der gestuften Abschnitte des Kolbens und des Zylinders umgekehrt werden, und ein Abschnitt des Kolbens vor dem gestuften Kolbenabschnitt kann über einen Außendurchmesser verfügen, der größer als der Innendurchmesser eines Abschnitts des Zylinders hinter dem gestuften Zylinderabschnitt ist.

Claims

Linearkompressor mit: – einem Öl-Saugkanal (110), der so ausgebildet ist, dass er es ermöglicht, Öl (O) in einen Raum zwischen einem Zylinder (62) und einem Kolben (80) einzuleiten; – einem Öl-Auslasskanal (120), der so ausgebildet ist, dass er es ermöglicht, Öl zwischen dem Zylinder und dem Kolben zur Außenseite des Zylinders auszustoßen; und – einer Pumpvorrichtung (130), die von dem Zylinder und dem Kolben ausgebildet ist, um zwischen diesen beiden einen niedrigen Druck zu erzeugen, wenn der Kolben in einer ersten Richtung bewegt wird, damit Öl in den Raum zwischen ihm und dem Zylinder über den Öl-Saugkanal gesaugt werden kann, und um zwischen den beiden einen hohen Druck zu erzeugen, der in einer zweiten Richtung bewegt wird, um Öl zwischen ihm und dem Zylinder über den Öl-Auslasskanal ausstoßen zu können.
Linearkompressor mit: – einem Gehäuse (50), in dem Öl (O) aufgenommen ist; – einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Zylinderblock (66); – einem im Zylinderblock angeordneten Zylinder (62); – einem Kolben (80), der linear hin- und herbewegbar im Zylinder angeordnet ist; – einem Öl-Saugkanal (110), der so ausgebildet ist, dass er es ermöglicht, im Gehäuse aufgenommenes Öl in einen Raum zwischen dem Zylinder und dem Kolben einzuleiten; – einem Öl-Auslasskanal (120), der im Zylinder ausgebildet ist, um es zu ermöglichen, Öl zwischen diesem und dem Kolben zur Außenseite des Zylinderblocks auszustoßen; und – einer Pumpvorrichtung (130), die von dem Zylinder und dem Kolben ausgebildet ist, um zwischen diesen beiden einen niedrigen Druck zu erzeugen, wenn der Kolben in einer ersten Richtung bewegt wird, damit Öl in den Raum zwischen ihm und dem Zylinder über den Öl-Saugkanal gesaugt werden kann, und um zwischen den beiden einen hohen Druck zu erzeugen, wenn er in einer zweiten Richtung bewegt wird, um Öl zwischen ihm und dem Zylinder über den Öl-Auslasskanal ausstoßen zu können.
Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öl-Saugkanal (110) Folgendes aufweist: – eine Ölleitung (111), die so im Zylinderblock (66) montiert ist, dass ihr eines Ende in das in einem Bodenbereich des Gehäuses (50) aufgenommenen Öls (O) eingetaucht ist; – eine Ölabdeckung (113), die mit dem Zylinderblock verbunden ist, um dazwischen einen Ölkanal (112) auszubilden, der mit der Ölleitung in Verbindung steht; – einen Zylinderblock-Saugkanal (114), der im Zylinderblock ausgebildet ist, um es zu ermöglichen, dass durch den Ölkanal angesaugtes Öl zum Zylinderblock strömt; und – einen Zylinder-Saugkanal (115), der im Zylinder ausgebildet ist, damit Öl im Zylinderblock-Saugkanal in die Pumpvorrichtung (130) gesaugt werden kann.
Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öl-Auslasskanal (120) Folgendes aufweist: – einen Zylinder-Auslasskanal (121), der im Zylinder (62) ausgebildet ist, um es zu ermöglichen, Öl (O) innerhalb der Pumpvorrichtung (130) auszustoßen; und – einen Zylinderblock-Auslasskanal (122), der im Zylinderblock (66) ausgebildet ist, um es zu ermöglichen, dass aus dem Zylinder-Auslasskanal ausgelassenes Öl durch den Zylinderblock strömt und ausgestoßen wird.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Öl-Saugventil (140), das so ausgebildet ist, dass es dann ein Ende des Öl-Saugkanals (110) öffnet, wenn es einen niedrigen Druck erfährt, der durch die Pumpvorrichtung (130) erzeugt wird, wenn sich der Kolben (80) in der ersten Richtung bewegt, und es das Ende desselben verschließt, wenn der niedrige Druck weggenommen wird.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Öl-Auslassventil (150), das so ausgebildet ist, dass es dann ein Ende des Öl-Auslasskanals (120) öffnet, wenn es einen hohen Druck erfährt, der durch die Pumpvorrichtung (130) erzeugt wird, wenn sich der Kolben (80) in der zweiten Richtung bewegt, und es das Ende desselben verschließt, wenn der hohe Druck weggenommen wird.
Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpvorrichtung (130) Folgendes aufweist: – einen gestuften Zylinderabschnitt (131), der an der Innenumfangsfläche des Zylinders (62) ausgebildet ist; und – einen gestuften Kolbenabschnitt (132), der an der Außenumfangsfläche des Kolbens (80) ausgebildet ist; – wobei der niedrige Druck zwischen dem gestuften Zylinderabschnitt und dem gestuften Kolbenabschnitt erzeugt wird, wenn sich der Kolben in der ersten Richtung bewegt und der hohe Druck bei Bewegung des Kolbens in der zweiten, entgegengesetzten Richtung erzeugt wird.
Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gestufte Zylinderabschnitt (131) und der gestufte Kolbenabschnitt (132) über dieselbe, d. h. zueinander passende Neigung verfügen.
Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Zylinders (62) vor dem gestuften Zylinderabschnitt (131) einen Innendurchmesser (D₁) aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser (D₂) eines Abschnitts des Kolbens (80) hinter dem gestuften Kolbenabschnitt (132) ist.
Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gestufte Zylinderabschnitt (131) und der gestufte Kolbenabschnitt (132) zwischen sich einen zylindrischen Raum ausbilden, wenn sich der Kolben (80) in der ersten Richtung bewegt.
Linearkompressor mit: – einem Gehäuse (50), in dem Öl (O) aufgenommen ist; – einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Zylinderblock (66); – einem im Zylinderblock angeordneten Zylinder (62), der an seiner Innenumfangsfläche mit einem gestuften Zylinderabschnitt (131) versehen ist; – einem Kolben (80), der linear hin- und herbewegbar im Zylinder angeordnet ist und dessen Außenumfangsfläche mit einem gestuften Kolbenabschnitt (132) versehen ist, wobei bei Hin- und Herbewegung des Kolbens zwischen diesen gestuften Abschnitten Drücke zum Ansaugen und Ausstoßen von Öl erzeugt werden; – einem Öl-Saugkanal (110), der so ausgebildet ist, dass er es ermöglicht, im Gehäuse aufgenommenes Öl in einen Raum zwischen den gestuften Abschnitten einzuleiten, wenn zwischen diesen ein niedriger Druck erzeugt wird; – einem Öl-Auslasskanal (120), der so ausgebildet ist, dass Öl zwischen den gestuften Abschnitten aus dem Zylinderblock ausgegeben werden kann, wenn zwischen diesen ein hoher Druck erzeugt wird; – einem Öl-Saugventil (140), das so ausgebildet ist, dass es ein Ende des Öl-Saugkanals öffnet oder schließt; und – einem Öl-Auslassventil (150), das so ausgebildet ist, dass es ein Ende des Öl-Auslasskanals öffnet oder schließt.