DE102006009270A1 - Linear compressor for cooling equipment e.g. refrigerator, freezer has linkage having spring, and which couples compressor piston to drive - Google Patents

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Abstract

A piston housing (2) accommodates a compressor piston (4) movable back and forth along an axis (3). The compressor piston is coupled by a linkage (5) to a drive (6) for moving the compressor piston back and forth. The linkage includes a spring (7), particularly a coil spring. An independent claim is included for a method for cooling or freezing a commodity using a cooling equipment.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearverdichter umfassend ein Kolbengehäuse und einen darin entlang einer Achse hin und her beweglichen Verdichterkolben, wobei der Verdichterkolben über ein Gestänge mit einem Antrieb für die Hin- und Herbewebung verbunden ist, eine Kältemaschine sowie ein Verfahren zum Kühlen oder Gefrieren einer Ware.The The invention relates to a linear compressor comprising a piston housing and a compressor piston reciprocable therein along an axis, the compressor piston over a linkage with a drive for the reciprocation is connected, a chiller and a method for cooling or freezing a commodity.

Es ist bekannt, bei ölfrei arbeitenden Linearverdichtern einen Verdichterkolben durch ein Polster aus gasförmigem Kältemittel zu lagern, das durch Mikroöffnungen durch eine Gehäusewand eines Kolbengehäuses nach innen zum Verdichterkolben einströmt. Für eine Aufrechterhaltung dieser durch das Polster vermittelten Gasdrucklagerung ist eine kontinuierliche Gaszufuhr erforderlich, da es sonst zu einem Kontakt des Verdichterkolbens mit der Gehäusewand kommt, der Reibung bewirkt und damit zu Verschleiß des Linearverdichters führt. Aus der DE 695 26 217 T2 geht hervor, dass insbesondere bei Gasdrucklagern ein Berühren von Kolben und Zylinder im Arbeitszustand vermieden werden sollte, um die Reibung und damit den Verschleiß des Linearverdichters zu minimieren.It is known to store in oil-free linear compressors a compressor piston through a cushion of gaseous refrigerant flowing through micro-openings through a housing wall of a piston housing inwardly to the compressor piston. For maintaining this mediated by the cushion gas pressure bearing a continuous gas supply is required, otherwise it comes to a contact of the compressor piston with the housing wall, which causes friction and thus leads to wear of the linear compressor. From the DE 695 26 217 T2 shows that especially in gas pressure bearings, a contact between the piston and the cylinder should be avoided in the working state, in order to minimize the friction and thus the wear of the linear compressor.

Um den Verbrauch an Gas möglichst gering zu halten sowie die Lebensdauer der Linearverdichter zu verlängern, muss insbesondere bei Linearverdichtern, die eine derartige Gasdrucklagerung aufweisen, die Linearbewegung des Linearantriebs auf den Kolben durch eine Kolbenstange möglichst querkraftfrei übertragen werden.Around the consumption of gas as possible To keep low and extend the life of the linear compressor, must especially in linear compressors, such a gas pressure bearing have, the linear movement of the linear drive on the piston by a piston rod as possible transmitted without lateral force become.

Die aus der DE 695 26 217 T2 bekannte Kolbenstange sieht einen Federstab bzw. ein Rohr vor, mit dem Kräfte übertragen werden. Ein einfaches Rohr bzw. ein einfacher Federstab reicht jedoch nicht aus, um die nötige Kombination aus geringer Quersteifigkeit zum Aufnehmen der unerwünschten Querkräfte und hoher Axialsteifigkeit zur Übertragung eines Arbeitshubes aufzubringen. Aus diesem Grund sehen bekannte Lösungen speziell stabförmig gestaltete Federelemente mit zwei Engstellen vor, die als Biegestellen dienen und für eine möglichst geringe Quersteifigkeit sorgen.The from the DE 695 26 217 T2 known piston rod provides a spring rod or a pipe, are transmitted to the forces. However, a simple tube or a simple spring bar is not sufficient to apply the necessary combination of low transverse stiffness for absorbing the undesirable transverse forces and high axial stiffness for the transmission of a working stroke. For this reason, known solutions provide specially designed rod-shaped spring elements with two bottlenecks that serve as bending points and ensure the lowest possible lateral stiffness.

Nachteilig bei bekannten Lösungen ist, dass aufgrund der dünnen Biegestellen die Wahrscheinlichkeit eines Ausknickens auch während des normalen Betriebs vergleichsweise hoch ist. In der Folge ist es erforderlich, für jeden Anwendungsfall, d.h. für jede Kompressorvariante, eine eigene speziell angepasste Kolbenstange zu entwickeln, damit die konstruktionsbedingte empfindliche Balance aus Quer- und Axialsteifigkeit eingehalten wird. Darüber hinaus ist eine Anbindung der Kolbenstange an Kolben und Linearantrieb aufgrund des geringen Durchmessers der Engstellen aufwendig.adversely in known solutions is that because of the thin Bends the likelihood of buckling even during the normal operation is comparatively high. In the episode it is required for every application, i. for every Compressor variant, its own specially adapted piston rod to develop, so that the design-related delicate balance is maintained from transverse and axial stiffness. In addition, it is a connection of the piston rod to piston and linear actuator due the small diameter of the bottlenecks consuming.

Die aus der DE 695 26 217 T2 bekannte Lösung weist eine zu geringe Axialsteifigkeit auf. Hieraus können Leistungsverluste sowie Störungen während des Betriebs resultieren, so dass der Linearverdichter unter Umständen wenig effizient und zuverlässig arbeitet.The from the DE 695 26 217 T2 known solution has too low axial stiffness. This can result in power losses as well as disturbances during operation, so that the linear compressor may not work efficiently and reliably.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Linearverdichter bzw. eine Kältemaschine anzugeben, wobei eine axial steife jedoch gegenüber Querkräften weiche Ankopplung des Verdichterkolbens an einen Antrieb realisiert werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe, ein Verfahren zum Kühlen oder Gefrieren einer Ware anzugeben, welches zuverlässig mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet und in der Lage ist Waren schnell und effizient abzukühlen.It is therefore an object of the present invention, a linear compressor or a chiller specify, with an axially stiff but soft against transverse forces coupling of the Compressor piston can be realized to a drive. Farther It is the task of a method for cooling or freezing a product indicate which reliable works with a high efficiency and is capable of goods to cool quickly and efficiently.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Linearverdichter, durch die Kältemaschine sowie durch das Verfahren, wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben, gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, die jeweils einzeln angewandt oder beliebig miteinander kombiniert werden können, sind Gegenstand der jeweilig abhängigen Ansprüche.These Tasks are performed according to the invention the linear compressor, by the chiller and by the Method as specified in the independent claims, solved. Further advantageous embodiments and developments, each individually applied or can be combined with each other, are Subject of the respective dependent Claims.

Der erfindungsgemäße Linearverdichter umfasst ein Kolbengehäuse und einen darin entlang einer Achse hin und her beweglichen Verdichterkolben, wobei der Verdichterkolben über ein Gestänge mit einem Antrieb für die Hin- und Herbewegung verbunden ist, wobei das Gestänge eine vorgespannte Feder, insbesondere eine Schraubenfeder, aufweist.Of the Linear compressor according to the invention includes a piston housing and a compressor piston reciprocable therein along an axis, wherein the compressor piston over a linkage with a drive for the reciprocating motion is connected, wherein the linkage a prestressed spring, in particular a helical spring.

Das Gestänge kann durch eine oder mehrere Kolbenstangen gebildet sein. Mehrere Kolbenstangen können parallel zueinander und/oder in Reihe miteinander verbunden sind.The linkage may be formed by one or more piston rods. Several Piston rods can parallel to each other and / or connected in series.

Der Linearverdichter kann ölfrei sein. Insbesondere weist er eine Gasdrucklagerung auf, durch die der Verdichterkolben berührungsfrei in dem Kolbengehäuse bei der Hin- und Herbewegung gelagert wird.Of the Linear compressor can be oil-free be. In particular, it has a gas pressure bearing through which the compressor piston without contact in the piston housing is stored during the reciprocation.

Das Gestänge zur Übertragung einer Kraft des Antriebs auf den Verdichterkolben weist eine vorgespannte Feder auf, d.h. eine Feder, die erst dann ihre Länge ändert, wenn eine vorgegebene Schwelle eines Kraftbetrags überschritten ist.The linkage for transmission a force of the drive on the compressor piston has a prestressed Spring on, i. a spring, which only changes its length when a given Threshold of a force amount exceeded is.

Die Feder kann aus einem Metall, insbesondere Stahl, wie auch aus Kunststoffen oder Verbundmaterialien hergestellt sein. Insbesondere können faserverstärkte Federn wie z.B. karbon-, glas- und/oder polyaramidfaserverstärkte Federn verwendet werden.The Spring can be made of a metal, especially steel, as well as plastics or composite materials. In particular, fiber-reinforced springs can such as. carbon, glass and / or polyaramid fiber reinforced springs be used.

Vorteilhafterweise ist die Feder eine Schraubenfeder, die auf Block liegt, d.h. benachbarte Windungen berühren einander, wobei vorteilhafterweise die Oberflächen von benachbarten Windungen gegeneinander unter Druck aufeinander liegen. Bei einer derartigen Feder muss eine vorgegebene Schwelle einer Kraft, d.h. gewisser vorgegebener Kraftbetrag, überschritten werden, damit benachbarte Federwindungen voneinander getrennt werden. Zwischen zwei benachbarten Windungen der Feder kann entlang der Berührungsfläche ein Kompressionsdruck wirken, der größer als Null ist.Advantageously, the spring is a helical spring lying on block, ie adjacent Win Applications touch each other, wherein advantageously the surfaces of adjacent turns against each other under pressure. In such a spring, a predetermined threshold of a force, ie certain predetermined amount of force must be exceeded so that adjacent spring coils are separated. Between two adjacent turns of the spring, a compression pressure greater than zero can act along the interface.

Mit einem derartigen Gestänge können vergleichsweise große axiale Kräfte aufgenommen werden, während vergleichsweise geringe Querkräfte weich abgefedert werden können. Liegt die Feder auf Block kann ein Druckkraft in Längsrichtung von den Seitenflächen der aufeinander liegenden Windungen aufgenommen, so dass eine hohe Längssteifigkeit erzielt wird. Bei einer vorgespannten Feder wird eine hohe Längssteifigkeit durch die Vorspannung erreicht. Vergleichsweise geringe Querkräfte können jedoch aufgrund eines Hebeleffektes aufgenommen und ausgeglichen werden. Die Feder ist aufgrund des Hebeleffektes und der Möglichkeit, dass eine Windung sich von ihrer benachbarten Windung einseitig abheben kann, in Querrichtung sehr weich.With such a linkage can comparatively large axial forces to be taken while comparatively low lateral forces soft can be cushioned. If the spring is on block, a compressive force in the longitudinal direction from the side surfaces The superimposed turns recorded, so that a high Longitudinal rigidity achieved becomes. A preloaded spring will have a high longitudinal stiffness achieved by the bias. However, comparatively low transverse forces can be absorbed and compensated for due to a leverage effect. The spring is due to the leverage effect and the ability that a turn stand out from its adjacent turn unilaterally can be very soft in the transverse direction.

Aufgrund der Vorspannung führen Kräfte in Längsrichtung weniger zu einer Destabilisierung der Feder in Querrichtung als es bei bekannten Kolbenstangen der Fall ist.by virtue of lead to the bias personnel longitudinal less destabilization of the spring in the transverse direction than it is the case with known piston rods.

Vorteilhafterweise ist die Vorspannung der Feder größer als eine mit dem Antrieb in dem Gestänge erzeugbare Zugspannung. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Feder nicht weiter gestaucht bzw. gestreckt wird und somit eine harte Kopplung zwischen Antrieb und Verdichterkolben bewirkt wird. Insbesondere wird hierdurch vermieden, dass das Gestänge aufgrund der Feder nicht zu einem in sich schwingenden System wird.advantageously, the spring bias is greater than one with the drive in the linkage generated tensile stress. This will ensure that the Spring is not further compressed or stretched and thus a hard coupling between the drive and the compressor piston is effected. Especially This avoids that the linkage is not due to the spring becomes a self-oscillating system.

In einer speziellen Ausgestaltung weist das Gestänge an mindestens zwei Abschnitten jeweils eine vorgespannte Feder auf. Besonders bevorzugt ist jedoch, dass das Gestänge als solches durch die Feder gebildet wird. Hierdurch wird eine besonders weiche Kopplung in Querrichtung bewirkt, die verschiedenste Schwingungsmoden, insbesondere S-förmige Verbiegungen des Gestänges aufnehmen kann.In a special embodiment, the linkage at least two sections in each case a prestressed spring. However, it is particularly preferred that the linkage as such is formed by the spring. This will be a particularly soft Coupling in the transverse direction causes a variety of vibration modes, in particular S-shaped bends of the linkage can record.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Gestänge, insbesondere mit einem Federabschnitt, an dem Antrieb und/oder an den Verdichterkolben angeschraubt. Insbesondere ergibt sich durch die besondere Geometrie einer auf Block liegenden Schraubenfeder die Möglichkeit, die Verbindung zwischen dem Verdichterkolben und dem Antrieb jeweils als Schraubverbindung auszuführen, indem die Windungen der Schraubenfeder an den Enden als Gewinde genutzt werden, was gegenüber der bekannten Befestigungstechniken durch Kleben oder Klemmen zuverlässiger und preiswerter ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention is linkage, in particular with a spring section on the drive and / or on screwed on the compressor piston. In particular, results from the special geometry of a block spring the possibility of the Connection between the compressor piston and the drive respectively as a screw connection, by threading the turns of the coil spring at the ends be used, which is opposite the known fastening techniques by gluing or clamping reliable and is cheaper.

Das Verhältnis von Axial- zur Quersteifigkeit der Feder bzw. des erfindungsgemäßen Gestänges beträgt mindestens 20:1, insbesondere mindestens 50:1, vorzugsweise mindestens 200:1. Das beschriebene Gestänge hat aufgrund seiner Bauweise ein besonders gutes Verhältnis von Axial- zu Quersteifigkeit. In der Folge kann das gleiche Bauteil für verschiedene Linearverdichter, insbesondere Linearverdichter mit unterschiedlichen Leistungsstufen, z.B. 40 Watt, 80 Watt, 120 Watt oder 160 Watt, eingesetzt werden. Eine besondere Anpassung des Gestänges auf den jeweiligen Linearverdichtertyp ist nicht mehr erforderlich. Hierdurch werden die Herstellungskosten des Linearverdichters weiter reduziert.The relationship from axial to transverse stiffness of the spring or the linkage according to the invention is at least 20: 1, in particular at least 50: 1, preferably at least 200: 1. The described linkage Due to its construction, it has a particularly good ratio of Axial to transverse stiffness. As a result, the same component for different Linear compressor, in particular linear compressor with different Power levels, e.g. 40 watts, 80 watts, 120 watts or 160 watts, be used. A special adaptation of the linkage the respective type of linear compressor is no longer necessary. As a result, the manufacturing cost of the linear compressor continue reduced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verdichterkolben in dem Kolbengehäuse mit Hilfe einer Öffnungen aufweisenden Gehäusewand und eines durch die Öffnungen strömenden gasförmigen Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, geführt.In An advantageous embodiment of the invention is the compressor piston in the piston housing with the help of an opening having housing wall and one through the openings flowing gaseous Fluids, in particular a coolant, guided.

Insgesamt kann mit dem erfindungsgemäßen Linearverdichter ein zuverlässiger Betrieb bei einem hohen Wirkungsgrad realisiert werden. Leistungsverluste aufgrund einer übermäßig weichen Kolbenstange in Längsrichtung werden vermieden. Auch werden Leistungsverluste aufgrund eines Verkantens des Verdichterkolbens im Kolbengehäuse durch eine übermäßige Quersteifigkeit der Kolbenstange oder ein Abknicken der Kolbenstange an einer Engstelle vermieden. Insgesamt wird somit der Verschleiß am Linearverdichter verringert und die Störanfälligkeit des Linearverdichters weiter reduziert.All in all can with the linear compressor according to the invention a reliable one Operation can be realized at a high efficiency. power losses due to an excessively soft piston rod longitudinal are avoided. Also, performance losses are due to a tilting the compressor piston in the piston housing by an excessive transverse stiffness the piston rod or a kinking of the piston rod at a bottleneck avoided. Overall, thus the wear on the linear compressor is reduced and the susceptibility to interference of the linear compressor further reduced.

Die erfindungsgemäße Kältemaschine, insbesondere ein Kühl- und/oder Gefrierschrank oder eine Klimaanlage, insbesondere eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, umfasst den erfindungsgemäßen Linearverdichter. Die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Linearverdichters übertragen sich somit auf die Kältemaschine und erlauben somit einen besonders zuverlässigen wie energiesparenden Betrieb der Kältemaschine, welches die Anwendungsmöglichkeiten der Kältemaschine, insbesondere hinsichtlich mobiler Einsatzgebiete, vergrößert.The cooling machine according to the invention, especially a cooling and / or freezer or air conditioning, especially one Air conditioning for Motor vehicles, comprises the linear compressor according to the invention. The advantageous ones Properties of the linear compressor according to the invention are transferred thus on the chiller and thus allow a particularly reliable as energy-saving Operation of the chiller, which the application possibilities the chiller, especially in terms of mobile applications, increased.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kühlen oder Gefrieren einer Ware umfasst die erfindungsgemäße Kältemaschine. Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit sowie des hohen Wirkungsgrades der Kältemaschine, ist ein besonders zuverlässiges und energiesparendes Kühlen oder Gefrieren von Waren möglich. Hierdurch wird ein besonders schnelles und kostengünstiges Kühlen oder Gefrieren von Waren ermöglicht.The method according to the invention for cooling or freezing a product comprises the refrigerating machine according to the invention. Due to the high reliability and high efficiency of the chiller, is a particularly reliable and energy-saving cooling or freezing of Goods possible. This allows a particularly fast and cost-effective cooling or freezing of goods.

Weitere besondere Vorteile oder Einzelheiten werden anhand der folgenden Zeichnung, welche die Erfindung nicht einschränken sondern lediglich exemplarisch illustrieren soll, näher erläutert. Es zeigen schematisch:Further Special benefits or details will be made by the following Drawing, which does not limit the invention but merely by way of example to illustrate, closer explained. They show schematically:

1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Linearverdichters, 1 a sectional view of a linear compressor according to the invention,

2 eine Schnittansicht eines Ausschnitts eines weiteren erfindungsgemäßen Linearverdichters, 2 a sectional view of a section of another linear compressor according to the invention,

3 einen erfindungsgemäßen Linearverdichter in perspektivischer Ansicht, und 3 a linear compressor according to the invention in a perspective view, and

4 ein erfindungsgemäßes Kältegerät. 4 an inventive refrigeration device.

1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Linearverdichters 1 mit einem Verdichterkolben 4, der innerhalb einer Gehäusewand 14, welche zur Lagerung von Fluid durchströmte Öffnungen 12 aufweist, einen Antrieb 6 und ein Gestänge 5 zur Verbindung des Verdichterkolbens 4 mit dem Antrieb 6 aufweist. Das als Kolbenstange ausgestaltete Gestänge 5 wird durch eine auf Block liegende Schraubenfeder 7 gebildet, welche unter einer Vorspannung steht. Die Vorspannung beträgt in etwa 5 bis 50 Newton, d.h. es müssen in axialer Richtung des Gestänges 5 mindestens 5 bis 50 Newton aufgewandt werden, um benachbarte Windungen 16 voneinander zu trennen. Aufgrund der Hebelwirkung sind jedoch in Querrichtung lediglich 0,14 bis 1,4 Newton erforderlich, um bei dem hier gezeigten Hebel ein Abheben einer Windung von ihrer benachbarten Windung zu bewirken. Der Verdichterkolben 4 bewegt sich in der als Zylinderhülse ausgestalteten Gehäusewand 14 auf einer Achse 3 hin und her. Der Kolben 4 wird mit Hilfe eines Fluids 17, welches zwischen der Gehäusewand 14 und dem Kolbengehäuse 2 durch die Öffnungen 12 strömt, gelagert. Das strömende Fluid bildet ein Gaspolster, so dass eine Gasdrucklagerung erzeugt wird. 1 shows a longitudinal section through a section of a linear compressor according to the invention 1 with a compressor piston 4 that inside a housing wall 14 , which flows through the storage of fluid openings 12 has, a drive 6 and a linkage 5 for connecting the compressor piston 4 with the drive 6 having. The rod designed as a piston rod 5 is through a lying on block coil spring 7 formed, which is under a bias. The preload is about 5 to 50 Newton, ie it must be in the axial direction of the linkage 5 At least 5 to 50 Newtons are expended to adjacent turns 16 separate from each other. However, due to the leverage effect, only 0.14 to 1.4 Newtons are required in the transverse direction to cause the lever shown to lift one turn from its adjacent turn. The compressor piston 4 moves in the housing wall designed as a cylinder sleeve 14 on an axis 3 back and forth. The piston 4 is with the help of a fluid 17 which is between the housing wall 14 and the piston housing 2 through the openings 12 flows, stored. The flowing fluid forms a gas cushion, so that a gas pressure bearing is generated.

2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Linearverdichters 1, wobei das Gestänge 5 rohrförmig ist und an einem ersten Abschnitt 8 und an einem zweiten Abschnitt 9 als auf Block liegende vorgespannte Federn ausgestaltet sind. Die beiden Abschnitte 8, 9 ermöglichen ein Biegen des Gestänges 5 in diesen Bereichen und ermöglichen somit eine besonders geringe Quersteifigkeit. 2 shows a longitudinal section through a section of another linear compressor according to the invention 1 , where the linkage 5 is tubular and at a first section 8th and at a second section 9 are designed as lying on block preloaded springs. The two sections 8th . 9 allow bending of the linkage 5 in these areas and thus allow a particularly low transverse stiffness.

3 zeigt eine Perspektiv-Ansicht eines erfindungsgemäßen Linearverdichters 1 mit einem Antrieb 6, einem Kolbengehäuse 2, wobei ein Verdichterkolben (nicht dargestellt) durch den Antrieb 6 mit Hilfe eines Gestänges 5 angetrieben wird. 3 shows a perspective view of a linear compressor according to the invention 1 with a drive 6 , a piston housing 2 , wherein a compressor piston (not shown) by the drive 6 with the help of a linkage 5 is driven.

Der Kompressionsdruck beträgt 9 bis 10 bar. Die Masse des Verdichterkolbens 6 beträgt 50 g. Die Arbeitsfrequenz liegt bei etwas unter 50 Hz. Der Hub des Verdichterkolbens beträgt etwa 20 mm und das Volumen, das zusammengedrückt wird, beträgt 1 bis 9 cm3.The compression pressure is 9 to 10 bar. The mass of the compressor piston 6 is 50 g. The operating frequency is slightly below 50 Hz. The stroke of the compressor piston is about 20 mm and the volume that is compressed is 1 to 9 cm 3 .

4 zeigt das erfindungsgemäße Kältegerät 13 mit dem erfindungsgemäßen Linearverdichter 1 und einer Ware 15, welche gekühlt wird. Durch die hohe Zuverlässigkeit und den hohen Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Linearverdichters 1 wird ein besonders zuverlässiges, schnelles und energiesparsames Kühlen der Ware 15 ermöglicht. 4 shows the refrigerator according to the invention 13 with the linear compressor according to the invention 1 and a commodity 15 which is cooled. Due to the high reliability and high efficiency of the linear compressor according to the invention 1 becomes a particularly reliable, fast and energy-saving cooling of the goods 15 allows.

Die Erfindung betrifft einen Linearverdichter 1 umfassend ein Kolbengehäuse 2 und eine darin entlang einer Achse 3 hin und her beweglichen Verdichterkolben 4, wobei der Verdichterkolben 4 über ein Gestänge 5 mit einem Antrieb 6 für die Hin- und Herbewegung verbunden ist, wobei das Gestänge 5 eine vorgespannte Feder 7 aufweist, sowie eine Kältemaschine und ein Verfahren zum Kühlen oder Gefrieren einer Ware umfassend den erfindungsgemäßen Linearverdichter 1. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass aufgrund der Bauweise der vorgespannten Feder ein besonders gutes Verhältnis von Axial- zur Quersteifigkeit der Kopplung zwischen Antrieb 6 und Verdichterkolben 4 erreicht werden kann und somit mit einem und demselben Bauteil verschiedene Linearverdichter mit unterschiedlichen Leistungsstufen abgedeckt werden können. Dadurch reduziert sich nicht nur die Varianz der Kolbenstange sondern auch die Anzahl der erforderlichen Befestigungsteile kolben- und antriebsseitig.The invention relates to a linear compressor 1 comprising a piston housing 2 and one along an axis 3 reciprocating compressor pistons 4 , wherein the compressor piston 4 over a linkage 5 with a drive 6 connected for the reciprocation, the linkage 5 a preloaded spring 7 and a refrigerating machine and a method for cooling or freezing a product comprising the linear compressor according to the invention 1 , The invention is characterized in that due to the design of the prestressed spring, a particularly good ratio of axial to transverse stiffness of the coupling between the drive 6 and compressor pistons 4 can be achieved and thus different linear compressor with different power levels can be covered with one and the same component. This reduces not only the variance of the piston rod but also the number of fasteners required piston and drive side.

11
Linearverdichterlinear compressor
22
Kolbengehäusepiston housing
33
Achseaxis
44
Verdichterkolbenpistons compressor
55
Gestängelinkage
66
Antriebdrive
77
(Schrauben-)Feder(Screw) spring
88th
erster Abschnittfirst section
99
zweiter Abschnittsecond section
1010
erster Federabschnittfirst spring section
1111
zweiter Federabschnittsecond spring section
1212
Öffnungenopenings
1313
KältegerätThe refrigerator
1414
Gehäusewandhousing wall
1515
WareWould
1616
Windungenturns
1717
Fluidfluid

Claims (10)

Linearverdichter (1) umfassend ein Kolbengehäuse (2) und einen darin entlang einer Achse (3) hin und her beweglichen Verdichterkolben (4), wobei der Verdichterkolben (4) über ein Gestänge (5) mit einem Antrieb (6) für die Hin- und Herbewegung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (5) eine vorgespannte Feder (7), insbesondere eine Schraubenfeder, aufweist.Linear compressor ( 1 ) comprising a piston housing ( 2 ) and one along an axis ( 3 ) reciprocating compressor pistons ( 4 ), wherein the compressor piston ( 4 ) via a linkage ( 5 ) with a drive ( 6 ) is connected for the reciprocation, characterized in that the linkage ( 5 ) a prestressed spring ( 7 ), in particular a helical spring. Linearverdichter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) eine Schraubenfeder ist, die auf Block liegt.Linear compressor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the spring ( 7 ) is a coil spring, which lies on block. Linearverdichter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Feder (7) größer ist als eine mit dem Antrieb (6) in dem Gestänge (5) erzeugbare Zugspannung.Linear compressor ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the bias of the spring ( 7 ) is larger than one with the drive ( 6 ) in the linkage ( 5 ) generate tensile stress. Linearverdichter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (5) an mindestens zwei Abschnitten (8, 9) jeweils eine vorgespannte Feder (7) aufweist.Linear compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the linkage ( 5 ) on at least two sections ( 8th . 9 ) each a prestressed spring ( 7 ) having. Linearverdichter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (5) durch die Feder (7) gebildet wird.Linear compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the linkage ( 5 ) by the spring ( 7 ) is formed. Linearverdichter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (5), insbesondere mit einem Federabschnitt (10, 11), an dem Antrieb (6) und/oder an dem Verdichterkolben (4) angeschraubt ist.Linear compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the linkage ( 5 ), in particular with a spring section ( 10 . 11 ), on the drive ( 6 ) and / or on the compressor piston ( 4 ) is screwed. Linearverdichter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Axial- zur Quersteifigkeit des Gestänges (5), insbesondere der Feder (7), mindestens 20:1, insbesondere mindestens 50:1, vorzugsweise mindestens 200:1, ist.Linear compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of axial to transverse rigidity of the linkage ( 5 ), in particular the spring ( 7 ), at least 20: 1, in particular at least 50: 1, preferably at least 200: 1. Linearverdichter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichterkolben (4) in dem Kolbengehäuse (2) mit Hilfe einer Öffnungen (12) aufweisenden Gehäusewand (14) und eines durch die Öffnungen (12) strömenden gasförmigen Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, geführt ist.Linear compressor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the compressor piston ( 4 ) in the piston housing ( 2 ) by means of an opening ( 12 ) housing wall ( 14 ) and one through the openings ( 12 ) flowing gaseous fluid, in particular a coolant, is guided. Kältegerät (13), insbesondere ein Kühl- und/oder Gefrierschrank oder eine Klimaanlage, umfassend einen Linearverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Refrigeration appliance ( 13 ), in particular a refrigerator and / or freezer or an air conditioning system, comprising a linear compressor ( 1 ) according to one of claims 1 to 8. Verfahren zum Kühlen oder Gefrieren einer Ware unter Verwendung eines Kältegerätes (13) nach Anspruch 9.Method for cooling or freezing a product using a refrigeration device ( 13 ) according to claim 9.
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