DE102013213380A1 - Linear compressor for a household appliance and household refrigeration appliance - Google Patents

Linear compressor for a household appliance and household refrigeration appliance Download PDF

Info

Publication number
DE102013213380A1
DE102013213380A1 DE102013213380.4A DE102013213380A DE102013213380A1 DE 102013213380 A1 DE102013213380 A1 DE 102013213380A1 DE 102013213380 A DE102013213380 A DE 102013213380A DE 102013213380 A1 DE102013213380 A1 DE 102013213380A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
linear compressor
cylinder
cylinder inner
piston outer
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102013213380.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Marco Giacchi
Christian Mayershofer
Jan-Grigor Schubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Whirlpool SA
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority to DE102013213380.4A priority Critical patent/DE102013213380A1/en
Priority to US14/904,113 priority patent/US20160153446A1/en
Priority to PCT/EP2014/063348 priority patent/WO2015003901A1/en
Priority to CN201480037835.2A priority patent/CN105378281B/en
Priority to EP14734096.2A priority patent/EP3019748B1/en
Publication of DE102013213380A1 publication Critical patent/DE102013213380A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/125Cylinder heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Linearverdichter (16) für ein Haushaltsgerät (10), mit einem in Längsrichtung (20) eines Zylinders (22) zwischen einer oberen und unteren Totpunktlage bewegbaren Kolben (24), dessen Kolbenaußenfläche (26) unter Ausbildung eines Gasdrucklagers in radialer Richtung (28) des Zylinders (22) berührungslos gegenüber einer korrespondierenden Zylinderinnenfläche (30) lagerbar ist, wobei die Kolbenaußenfläche (26) und die Zylinderinnenfläche (30) zumindest in einem jeweils vorgegebenen Bereich (40, 42) eine martensitische Gefügestruktur aufweisen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Haushaltskältegerät (10) mit einem Kältekreislauf (14) und einem Verdichter (16).The invention relates to a linear compressor (16) for a domestic appliance (10), having a piston (24) which can be moved between an upper and lower dead center position in the longitudinal direction (20) of a cylinder (22), the piston outer surface (26) of which forms a radial gas pressure bearing Direction (28) of the cylinder (22) contactless with respect to a corresponding cylinder inner surface (30) is storable, wherein the piston outer surface (26) and the cylinder inner surface (30) at least in a respective predetermined region (40, 42) have a martensitic microstructure. Furthermore, the invention relates to a household refrigeration appliance (10) with a refrigeration circuit (14) and a compressor (16).

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearverdichter und ein Haushaltskältegerät der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art. The invention relates to a linear compressor and a household refrigerator specified in the preamble of the independent claims Art.

Die WO 2008/055810 A1 und die WO 2006/089582 A1 zeigen jeweils einen Linearverdichter für ein Haushaltsgerät, mit einem in Längsrichtung eines Zylinders zwischen einer oberen und unteren Druckpunktlage bewegbaren Kolben, dessen Kolbenaußenfläche unter Ausbildung eines Gasdrucklagers in radialer Richtung des Zylinders berührungslos gegenüber einer korrespondierenden Zylinderinnenfläche lagerbar ist. Der dort gezeigten Linearverdichter werden in jeweiligen Kältekreisläufen der Haushaltsgeräte eingesetzt. The WO 2008/055810 A1 and the WO 2006/089582 A1 each show a linear compressor for a household appliance, with a movable in the longitudinal direction of a cylinder between an upper and lower pressure point position piston, the piston outer surface to form a gas pressure bearing in the radial direction of the cylinder is contactless with respect to a corresponding cylinder inner surface storable. The linear compressor shown there are used in respective refrigeration cycles of household appliances.

Kältekreislaufbedingt wird dabei vom Linearverdichter Gas aus einer Niederdruckseite des Kältekreislaufs angesaugt und in eine Hochdruckseite des Kältekreislaufs gepumpt. Das im Linearverdichter eingesetzte Gasdrucklager wird normalerweise aus der Hochdruckseite des Kältekreislaufs versorgt, um eine Berührung zwischen dem Kolben und dem Zylinder zu verhindern. Wenn der Linearverdichter nach einer Stillstandsphase eingeschaltet wird, ist der Druck auf der Hochdruckseite und auf der Niederdruckseite üblicherweise ausgeglichen. Das Gasdrucklager kann daher nicht entsprechend ausgebildet werden und die Kolbenaußenfläche hat in den ersten Sekunden nach dem Start des Linearverdichters Kontakt mit der korrespondierenden Zylinderinnenfläche. Due to the refrigeration cycle, gas is sucked from a low-pressure side of the refrigeration circuit by the linear compressor and pumped into a high-pressure side of the refrigeration circuit. The gas pressure bearing used in the linear compressor is normally supplied from the high pressure side of the refrigeration cycle to prevent contact between the piston and the cylinder. When the linear compressor is switched on after a standstill phase, the pressure on the high pressure side and on the low pressure side is usually balanced. The gas pressure bearing can therefore not be designed accordingly and the piston outer surface has contact with the corresponding cylinder inner surface in the first seconds after the start of the linear compressor.

Dadurch kann es über der Lebensdauer des Linearverdichters zu einem erheblichen Verschleiß an der Kolbenaußenfläche und an der korrespondierenden Zylinderinnenfläche kommen. Die dadurch entstehenden Verschleißpartikel können entsprechende Gasdrucklagerdüsen, die den Kolben bei ausreichendem Druck auf der Hochdruckseite berührungslos gegenüber dem Zylinder lagern, verstopfen. Dadurch kann die Funktion des Gasdrucklagers verloren gehen und es kann im schlimmsten Fall zu einem Kolbenfresser kommen. As a result, over the life of the linear compressor considerable wear can occur on the piston outer surface and on the corresponding cylinder inner surface. The resulting wear particles can clog corresponding gas pressure bearing nozzles, which support the piston with sufficient pressure on the high pressure side without contact with respect to the cylinder. As a result, the function of the gas pressure bearing can be lost and it can come in the worst case to a piston seizure.

Die WO 2006/069881 A1 zeigt ebenfalls einen Linearverdichter für ein Haushaltsgerät, mit einem in Längsrichtung eines Zylinders zwischen einer oberen und unteren Totpunktlage bewegbaren Kolben, dessen Kolbenaußenfläche unter Ausbildung eines Gasdrucklagers in radialer Richtung des Zylinders berührungslos gegenüber einer korrespondierenden Zylinderinnenfläche lagerbar ist. Gemäß der Lehre der WO 2006/069881 A1 ist es dabei vorgesehen, die aneinander zugewandten Seitenflächen des Kolbens und des Zylinders mit einer abriebfesten Gleitschicht zu versehen. Dies ist jedoch mit erheblichem Zusatzaufwand und entsprechenden Kosten bei der Herstellung des Linearverdichters verbunden.The WO 2006/069881 A1 also shows a linear compressor for a household appliance, with a movable in the longitudinal direction of a cylinder between an upper and lower dead center piston, the piston outer surface is to form a gas pressure bearing in the radial direction of the cylinder without contact against a corresponding cylinder inner surface storable. According to the teaching of WO 2006/069881 A1 It is thereby provided to provide the mutually facing side surfaces of the piston and the cylinder with an abrasion-resistant sliding layer. However, this is associated with considerable additional effort and corresponding costs in the production of the linear compressor.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Linearverdichter und ein Haushaltskältegerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchen auf verbesserte Weise die Lebensdauer eines Linearverdichters erhöht und dessen Funktionsfähigkeit sichergestellt werden kann.It is the object of the present invention to provide a linear compressor and a household refrigerator of the type mentioned, by means of which improved in an improved way the life of a linear compressor and its functioning can be ensured.

Diese Aufgabe wird durch einen Linearverdichter sowie durch ein Haushaltskältegerät mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a linear compressor and by a household refrigerator with the features of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Linearverdichter für ein Haushaltsgerät umfasst einen in Längsrichtung eines Zylinders zwischen einer oberen und unteren Totpunktlage bewegbaren Kolben, dessen Kolbenaußenfläche unter Ausbildung eines Gasdrucklagers in radialer Richtung des Zylinders berührungslos gegenüber einer korrespondierenden Zylinderinnenfläche lagerbar ist. Zur verbesserten Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Linearverdichters und zur Erhöhung der Lebensdauer des Linearverdichters ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kolbenaußenfläche und die Zylinderinnenfläche zumindest in einem jeweils vorgegebenen Bereich eine martensitische Gefügestruktur aufweisen. Mit anderen Worten sind die Kolbenaußenfläche und die Zylinderinnenfläche zumindest in dem jeweils vorgegebenen Bereich aus einem martensitischen Stahl ausgebildet. The linear compressor according to the invention for a domestic appliance comprises a piston which can be moved between an upper and lower dead center position in the longitudinal direction of a cylinder, the piston outer surface of which can be mounted in contact with a corresponding cylinder inner surface in a contactless manner with the formation of a gas pressure bearing in the radial direction of the cylinder. For improved maintenance of the operability of the linear compressor and to increase the life of the linear compressor, it is inventively provided that the piston outer surface and the cylinder inner surface have a martensitic microstructure at least in a respective predetermined area. In other words, the piston outer surface and the cylinder inner surface are formed of a martensitic steel at least in the respective predetermined region.

Dadurch weisen entsprechende Deckschichten der Kolbenaußenfläche und der Zylinderinnenfläche in dem zumindest einen jeweils vorgegebenen Bereich keine poröse Zone auf, stattdessen wird an der Oberfläche der jeweils vorgegebenen Bereiche eine besonders verschleißharte und zähe Schicht bereitgestellt. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine ausreichende Verschleißfestigkeit an den Oberflächen der jeweils vorgegebenen Bereiche erzielt, so dass die zuverlässige Ausbildung des Gasdrucklagers über der Lebensdauer des Linearverdichters gewährleistet werden kann. Ferner wird durch die erfindungsgemäße Lösung ein Abrieb an der Kolbenaußenfläche und der Zylinderinnenfläche weitestgehend vermieden, so dass im Wesentlichen keine Verschleißpartikel mehr entstehen. Eine eventuelle Verstopfung von entsprechenden Gasdrucklagerdüsen, die zur Ausbildung des Gasdrucklagers dienen, wird dadurch sicher vermieden.As a result, corresponding cover layers of the piston outer surface and the cylinder inner surface in the at least one respective predetermined region no porous zone, instead, a particularly hard-wearing and tough layer is provided on the surface of each predetermined areas. By the solution according to the invention a sufficient wear resistance is achieved on the surfaces of the respective predetermined areas, so that the reliable design of the gas pressure bearing over the life of the linear compressor can be ensured. Furthermore, abrasion on the piston outer surface and the cylinder inner surface is largely avoided by the inventive solution, so that substantially no more wear particles. A possible blockage of corresponding gas pressure bearing nozzles, which serve to form the gas pressure bearing, is thereby reliably avoided.

Des Weiteren ist es auch möglich, den erfindungsgemäßen Linearverdichter auch in anderen Anwendungen als in Haushaltsgeräten einzusetzen, insbesondere überall dort, wo ebenfalls selbstversorgende Gasdrucklager oder dynamische Lagerungen, wie beispielsweise bei Turbinen, eingesetzt werden. Zum Beispiel kann der erfindungsgemäße Linearverdichter in entsprechenden Vorrichtungen der Luft- und -Raumfahrt-Industrie und in Anlagen zur Energieerzeugung eingesetzt werden. Furthermore, it is also possible to use the linear compressor according to the invention in other applications than in household appliances, in particular wherever as well self-powered gas pressure bearing or dynamic bearings, such as turbines, are used. For example, the linear compressor according to the invention can be used in corresponding devices of the aerospace industry and in plants for power generation.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kolbenaußenfläche und die Zylinderinnenfläche jeweils dort einen einzigen der vorgegebenen Bereiche umfassen, wo eine Berührung der Kolbenaußenfläche mit der Zylinderinnenfläche möglich ist, wenn kein Gasdrucklager ausgebildet ist oder das Gasdrucklager einen vorbestimmten Druckschwellwert unterschritten hat. Somit werden die jeweils vorgegebenen Bereiche mit der martensitischen Gefügestruktur nur dort ausgebildet, wo überhaupt die Gefahr besteht, dass bei einer nicht ausreichenden Druckversorgung des Linearverdichters eine Berührung der Kolbenaußenfläche mit der Zylinderinnenfläche überhaupt möglich ist. Eine aufwändige Komplettbearbeitung der Kolbenaußenfläche und der Zylinderinnenfläche kann dadurch eingespart werden, was sich positiv auf die Herstellkosten der jeweiligen Komponenten auswirkt.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the piston outer surface and the cylinder inner surface each include a single of the predetermined areas where a contact of the piston outer surface with the cylinder inner surface is possible if no gas pressure bearing is formed or the gas pressure bearing has fallen below a predetermined pressure threshold. Thus, the respective predetermined areas are formed with the martensitic microstructure only where there is a risk that at an insufficient pressure supply of the linear compressor, a contact of the piston outer surface with the cylinder inner surface is even possible. A complex complete machining of the piston outer surface and the cylinder inner surface can be saved, which has a positive effect on the manufacturing costs of the respective components.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Zylinder eine Buchse umfasst, welche die Zylinderinnenfläche aufweist. Somit muss der entsprechend vorgegebene Bereich mit der martensitischen Gefügestruktur am Zylinder auch nur an der Buchse ausgebildet werden, wodurch die Herstellung des Zylinders erheblich erleichtert werden kann, da eine entsprechende Oberflächenbehandlung nur an der Buchse und nicht an dem gesamten Zylinder vorgenommen werden muss.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the cylinder comprises a bush, which has the cylinder inner surface. Thus, the corresponding predetermined range with the martensitic microstructure on the cylinder must also be formed only on the socket, whereby the production of the cylinder can be considerably facilitated because a corresponding surface treatment must be made only on the socket and not on the entire cylinder.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die jeweils vorgegebenen Bereiche aus einem Stahl mit der Legierung X15T.N ausgebildet sind. Dadurch wird eine besonders abriebfeste und verschleißarme Oberfläche an den jeweils vorgegebenen Bereichen bereitgestellt. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the respective predetermined areas are formed of a steel with the alloy X15T.N. As a result, a particularly abrasion-resistant and low-wear surface is provided at the respective predetermined areas.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Gefügestrukturen der jeweils vorgegebenen Bereiche homogen verteilte, kugelförmige Carbide umfassen. Dadurch wird eine besonders hohe Verschleißfestigkeit der jeweils vorgegebenen Bereiche erzielt. Unter kugelförmig ist dabei zu verstehen, dass die Carbide im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet sind, also innerhalb der üblichen Herstelltoleranzen eine maximale Abweichung von einer theoretisch optimalen Kugelform im Bereich von circa maximal 10 bis 15 % aufweisen.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the microstructures of the respective predetermined regions comprise homogeneously distributed, spherical carbides. As a result, a particularly high wear resistance of the respective predetermined ranges is achieved. The term "spherical" is to be understood as meaning that the carbides have a substantially spherical shape, that is to say they have a maximum deviation from a theoretically optimum spherical shape in the range of approximately 10 to 15% within the usual manufacturing tolerances.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Carbide einen Durchmesser von 1 bis 2 µm aufweisen. Dadurch wird eine besonders feine Gefügestruktur in Form feinstverteilter Rund-Carbide ermöglicht, wodurch die Verschleißfestigkeit der vorgegebenen Bereiche nochmals verbessert wird.A further advantageous embodiment of the invention provides that the carbides have a diameter of 1 to 2 microns. As a result, a particularly fine microstructure in the form of very finely divided round carbides is made possible, whereby the wear resistance of the predetermined areas is further improved.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die jeweils vorgegebenen Bereiche vergütet, randschichtgehärtet und/oder pressgehärtet sind. Durch eine entsprechende Einstellung jeweiliger Prozessparameter und Überwachung dieser eingestellten Prozessparameter kann eine entsprechende Deckschicht in den jeweils vorgegebenen Bereichen ausgebildet werden, welche im Wesentlichen keine poröse Oberfläche aufweist, wodurch an den jeweiligen Oberflächen die gewünschte verschleißharte und zähe Schicht ausgebildet werden kann. Des Weiteren kann durch das Vergüten, Randschichthärten und/oder Presshärten die entsprechende Gefügestruktur auf besonders einfache Weise ausgebildet werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the respective predetermined areas are tempered, surface hardened and / or press-hardened. By a corresponding adjustment of respective process parameters and monitoring of these set process parameters, a corresponding cover layer can be formed in the respective predetermined areas, which essentially has no porous surface, whereby the desired wear-resistant and tough layer can be formed on the respective surfaces. Furthermore, the corresponding microstructure can be formed in a particularly simple manner by tempering, surface hardening and / or press hardening.

Das erfindungsgemäße Haushaltskältegerät mit einem Kältekreislauf und einem Verdichter zeichnet sich dadurch aus, dass der Verdichter als der erfindungsgemäße Linearverdichter oder als eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Linearverdichters ausgebildet ist.The domestic refrigerator according to the invention with a refrigeration cycle and a compressor is characterized in that the compressor is designed as the linear compressor according to the invention or as an advantageous embodiment of the linear compressor according to the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Haushaltskältegeräts mit einem Linearverdichter; und 1 a schematic longitudinal sectional view of an embodiment of a household refrigerator with a linear compressor; and

2 eine Seitenschnittansicht des Linearverdichters, welcher einen in Längsrichtung eines Zylinders zwischen einer oberen und unteren Totpunktlage bewegbaren Kolben umfasst. 2 a side sectional view of the linear compressor, which comprises a piston movable in the longitudinal direction of a cylinder between an upper and lower dead center position.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Ein Haushaltskältegerät 10 ist in 1 in einer schematischen Längsschnittdarstellung gezeigt, welches ein Kühlgerät, ein Gefriergerät oder ein Kühl-Gefrier-Kombigerät sein kann. Das Haushaltskältegerät 10 umfasst einen Innenraum 12, der zur Aufnahme von Lebensmitteln ausgebildet ist. Dieser Innenraum 12 kann ein Kühlfach, ein Gefrierfach oder ein No-Frost-Fach sein oder zumindest zwei dieser Fächer aufweisen.A household refrigerator 10 is in 1 shown in a schematic longitudinal sectional view, which is a cooling device, a freezer or a cooling Freezer combination device can be. The household refrigerator 10 includes an interior 12 , which is designed to receive food. This interior 12 may be a refrigerated compartment, a freezer or a no-frost compartment, or at least two of these compartments.

Das Haushaltskältegerät 10 umfasst einen Kältekreislauf 14, welcher einen Linearverdichter 16 umfasst. Der Linearverdichter 16 ist vorzugsweise in einem Maschinenraum 18, der sich im unteren und hinteren Bereich des Haushaltskältegeräts 10 befindet, angeordnet.The household refrigerator 10 includes a refrigeration cycle 14 , which is a linear compressor 16 includes. The linear compressor 16 is preferably in a machine room 18 Standing in the lower and rear of the household refrigerator 10 is located.

Der Linearverdichter 16 wird also in dem Kältekreislauf 14 eingesetzt, wobei von dem Linearverdichter 16 Gas aus einer nicht näher bezeichneten Niederdruckseite angesaugt und in eine nicht näher bezeichnete Hochdruckseite gepumpt wird.The linear compressor 16 So is in the refrigeration cycle 14 used, wherein of the linear compressor 16 Gas is sucked from an unspecified low-pressure side and pumped into an unspecified high-pressure side.

Anhand der 2, in welcher der Linearverdichter 16 in einer Seitenschnittansicht gezeigt ist, wird dieser nachfolgend näher erläutert. Der Linearverdichter 16 umfasst einen in Längsrichtung 20 eines Zylinders 22 zwischen einer oberen und unteren Totpunktlage bewegbaren Kolben 24, dessen Kolbenaußenfläche 26 unter Ausbildung eines nicht näher bezeichneten Gasdrucklagers in radialer Richtung 28 des Zylinders 22 berührungslos gegenüber einer korrespondierenden Zylinderinnenfläche 30 lagerbar ist. Based on 2 , in which the linear compressor 16 is shown in a side sectional view, this will be explained in more detail below. The linear compressor 16 includes a longitudinal direction 20 a cylinder 22 between a top and bottom dead center movable piston 24 whose piston outer surface 26 under formation of an unspecified gas pressure bearing in the radial direction 28 of the cylinder 22 contactless with respect to a corresponding cylinder inner surface 30 is storable.

Im vorliegend gezeigten Fall umfasst der Zylinder 22 eine Buchse 32, durch welche die Zylinderinnenfläche 30 ausgebildet ist. Über eine Vielzahl von sich durch die Buchse 32 erstreckenden Bohrungen 34 kann Druckgas aus einem Hohlraum 36 in eine Arbeitskammer 38 gelangen und dort das Gasdrucklager in Form eines Gaspolsters zwischen der Kolbenaußenfläche 26 und der Zylinderinnenfläche 30 ausbilden, um diese in der radialen Richtung 28 berührungslos zu lagern.In the case shown here, the cylinder comprises 22 a socket 32 through which the cylinder inner surface 30 is trained. Over a variety of yourself through the socket 32 extending holes 34 can compressed gas from a cavity 36 in a working chamber 38 arrive and there the gas pressure bearing in the form of a gas cushion between the piston outer surface 26 and the cylinder inner surface 30 train to these in the radial direction 28 store without contact.

Die Kolbenaußenfläche 26 und die Zylinderinnenfläche 30 sind in einem jeweils vorgegebenen Bereich 40, 42 durch eine martensitische Gefügestruktur ausgebildet. Die vorgegebenen Bereiche 40, 42 sind dabei dort ausgebildet, wo eine Berührung der Kolbenaußenfläche 26 mit der Zylinderinnenfläche 30 möglich ist, wenn kein Gasdrucklager ausgebildet ist oder das Gasdrucklager einen vorbestimmten Druckschwellwert unterschritten hat. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Linearverdichter 16 nach einer Stillstandsphase eingeschaltet wird, wobei dann der Druck auf der Hochdruckseite und auf der Niederdruckseite normalerweise ausgeglichen ist. Das Gasdrucklage ist in einem solchen Fall noch gar nicht beziehungsweise noch nicht vollständig, also mit einem entsprechend erforderlichen Druck, ausgebildet, so dass die Kolbenaußenfläche 26 und die Zylinderinnenfläche 30 in den ersten Sekunden nach dem Start des Linearverdichters 16 miteinander in Kontakt geraten können.The piston outer surface 26 and the cylinder inner surface 30 are in a given range 40 . 42 formed by a martensitic microstructure. The predetermined ranges 40 . 42 are formed there, where a touch of the piston outer surface 26 with the cylinder inner surface 30 is possible if no gas pressure bearing is formed or the gas pressure bearing has fallen below a predetermined pressure threshold. This is especially the case when the linear compressor 16 is switched on after a standstill phase, in which case the pressure on the high pressure side and on the low pressure side is normally balanced. In such a case, the gas pressure layer is not yet or not yet completely formed, that is to say with a correspondingly required pressure, so that the piston outer surface 26 and the cylinder inner surface 30 in the first few seconds after the start of the linear compressor 16 can get in touch with each other.

Im vorliegend gezeigten Fall ist der vorgegebene Bereich 40 an denjenigen Bereichen der Kolbenaußenfläche 26 ausgebildet, welche parallel zur Zylinderinnenfläche 30 angeordnet sind. Des Weiteren ist der vorgegebene Bereich 42 im vorliegenden Fall an der gesamten Zylinderinnenfläche 30 der Buchse 32 ausgebildet. In alternativen Ausführungsformen können die vorgegebenen Bereiche 40, 42 auch nur teilweise an der Kolbenaußenfläche 26 und an der Zylinderinnenfläche 30 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Formgebung der Kolbenaußenfläche 26 und/oder der Zylinderinnenfläche 30 derart sein, dass diese sich nur in bestimmten Abschnitten überhaupt berühren können. In solchen Fällen sind die vorgegebenen Bereiche 40, 42 auch nur an diesen Stellen der Zylinderinnenfläche 30 und an der Kolbenaußenfläche 26 ausgebildet. In the case shown here is the predetermined range 40 at those areas of the piston outer surface 26 formed, which parallel to the cylinder inner surface 30 are arranged. Furthermore, the default range 42 in the present case on the entire cylinder inner surface 30 the socket 32 educated. In alternative embodiments, the predetermined ranges 40 . 42 also only partially on the piston outer surface 26 and on the cylinder inner surface 30 be educated. For example, the shape of the piston outer surface 26 and / or the cylinder inner surface 30 be such that they can touch only in certain sections. In such cases, the given ranges 40 . 42 even only at these points of the cylinder inner surface 30 and on the piston outer surface 26 educated.

Durch die jeweils vorgegebenen Bereiche 40, 42 mit ihrer martensitischen Gefügestruktur wird ein unerwünschter Verschleiß an der Kolbenaußenfläche 26 und an der Zylinderinnenfläche 30 vermieden.Through the respective predetermined areas 40 . 42 with its martensitic microstructure becomes undesirable wear on the piston outer surface 26 and on the cylinder inner surface 30 avoided.

Die jeweils vorgegebenen Bereiche 40, 42 sind dabei aus einem Stahl mit der Legierung X15T.N ausgebildet. Die Gefügestruktur der jeweils vorgegebenen Bereiche 42, 40 umfassen dabei homogen verteilte, kugelförmige Carbide. Die Carbide weisen einen Durchmesser von 1 bis 2 µm auf. Die vorgegebenen Bereiche 40, 42 können dabei vergütet, randschichtgehärtet und/oder pressgehärtet sein, um die entsprechend beschriebene martensitische Gefügestruktur mit den kugelförmigen Carbiden auszubilden.The respective predetermined ranges 40 . 42 are made of a steel with the alloy X15T.N. The microstructure of the given areas 42 . 40 comprise homogeneously distributed, spherical carbides. The carbides have a diameter of 1 to 2 microns. The predetermined ranges 40 . 42 may be tempered, surface hardened and / or press-hardened to form the correspondingly described martensitic microstructure with the spherical carbides.

Durch das Vorsehen der vorgegebenen Bereiche 40, 42 wird über der Lebensdauer des Linearverdichters 16 ein Verschleiß an der Kolbenaußenfläche 26 und an der Zylinderinnenfläche 30 verhindert oder erheblich reduziert. Dadurch kann verhindert werden, dass entsprechende Verschleißpartikel entstehen, welche die als Gasdrucklagerdüsen dienenden Bohrungen 34 verstopfen könnten, so dass eine ausreichende Druckversorgung zur Ausbildung des Gasdrucklagers durchgehend sichergestellt werden kann. Insbesondere kann dadurch die Gefahr eines sogenannten Kolbenfressers erheblich reduziert oder sogar vollständig vermieden werden.By providing the predetermined ranges 40 . 42 is over the life of the linear compressor 16 a wear on the piston outer surface 26 and on the cylinder inner surface 30 prevented or significantly reduced. As a result, it can be prevented that corresponding wear particles arise, which serve as the gas pressure bearing nozzles bores 34 could clog, so that a sufficient pressure supply to form the gas pressure bearing can be ensured throughout. In particular, the danger of a so-called piston eater can thereby be considerably reduced or even completely avoided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Haushaltskältegerät Household refrigerator
1212
Innenraum inner space
1414
Kältekreislauf Refrigeration circuit
1616
Linearverdichter linear compressor
1818
Maschinenraum engine room
20 20
Längsrichtung longitudinal direction
2222
Zylinder cylinder
2424
Kolben piston
2626
Kolbenaußenfläche Outer piston surface
2828
Radiale Richtung Radial direction
3030
Zylinderinnenfläche Cylinder inner surface
3232
Buchse Rifle
3434
Bohrung drilling
3636
Hohlraum cavity
3838
Arbeitskammer working chamber
4040
Vorgegebener Bereich Specified area
4242
Vorgegebener Bereich Specified area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2008/055810 A1 [0002] WO 2008/055810 A1 [0002]
  • WO 2006/089582 A1 [0002] WO 2006/089582 A1 [0002]
  • WO 2006/069881 A1 [0005, 0005] WO 2006/069881 A1 [0005, 0005]

Claims (8)

Linearverdichter (16) für ein Haushaltsgerät (10), mit einem in Längsrichtung (20) eines Zylinders (22) zwischen einer oberen und unteren Totpunktlage bewegbaren Kolben (24), dessen Kolbenaußenfläche (26) unter Ausbildung eines Gasdrucklagers in radialer Richtung (28) des Zylinders (22) berührungslos gegenüber einer korrespondierenden Zylinderinnenfläche (30) lagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenaußenfläche (26) und die Zylinderinnenfläche (30) zumindest in einem jeweils vorgegebenen Bereich (40, 42) eine martensitische Gefügestruktur aufweisen. Linear compressor ( 16 ) for a household appliance ( 10 ), with a longitudinal ( 20 ) of a cylinder ( 22 ) between a top and bottom dead center movable piston ( 24 ) whose piston outer surface ( 26 ) under formation of a gas pressure bearing in the radial direction ( 28 ) of the cylinder ( 22 ) contactless with respect to a corresponding cylinder inner surface ( 30 ) is storable, characterized in that the piston outer surface ( 26 ) and the cylinder inner surface ( 30 ) at least in a respective predetermined area ( 40 . 42 ) have a martensitic microstructure. Linearverdichter (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenaußenfläche (26) und die Zylinderinnenfläche (30) jeweils dort einen einzigen der vorgegebenen Bereiche (40, 42) umfassen, wo eine Berührung der Kolbenaußenfläche (26) mit der Zylinderinnenfläche (30) möglich ist, wenn kein Gasdrucklager ausgebildet ist oder das Gasdrucklager einen vorbestimmten Druckschwellwert unterschritten hat. Linear compressor ( 16 ) according to claim 1, characterized in that the piston outer surface ( 26 ) and the cylinder inner surface ( 30 ) there each a single of the predetermined areas ( 40 . 42 ), where a contact of the piston outer surface ( 26 ) with the cylinder inner surface ( 30 ) is possible if no gas pressure bearing is formed or the gas pressure bearing has fallen below a predetermined pressure threshold. Linearverdichter (16) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (22) eine Buchse (32) umfasst, welche die Zylinderinnenfläche (30) aufweist.Linear compressor ( 16 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the cylinder ( 22 ) a socket ( 32 ), which the cylinder inner surface ( 30 ) having. Linearverdichter (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils vorgegebenen Bereiche (40, 42) aus einem Stahl mit der Legierung X15T.N ausgebildet sind. Linear compressor ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective predetermined regions ( 40 . 42 ) are formed of a steel with the alloy X15T.N. Linearverdichter (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefügestrukturen der jeweils vorgegebenen Bereiche (40, 42) homogen verteilte, kugelförmige Carbide umfassen. Linear compressor ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the microstructures of the respective predetermined regions ( 40 . 42 ) comprise homogeneously distributed spherical carbides. Linearverdichter (16) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbide einen Durchmesser von 1 bis 2 μm aufweisen. Linear compressor ( 16 ) according to claim 5, characterized in that the carbides have a diameter of 1 to 2 microns. Linearverdichter (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils vorgegebenen Bereiche (40, 42) vergütet, randschichtgehärtet und/oder pressgehärtet sind. Linear compressor ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective predetermined regions ( 40 . 42 ) are tempered, surface hardened and / or press-hardened. Haushaltskältegerät (10) mit einem Kältekreislauf (14) und einem Verdichter (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (16) als Linearverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Household refrigeration appliance ( 10 ) with a refrigeration cycle ( 14 ) and a compressor ( 16 ), characterized in that the compressor ( 16 ) is designed as a linear compressor according to one of the preceding claims.
DE102013213380.4A 2013-07-09 2013-07-09 Linear compressor for a household appliance and household refrigeration appliance Withdrawn DE102013213380A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013213380.4A DE102013213380A1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Linear compressor for a household appliance and household refrigeration appliance
US14/904,113 US20160153446A1 (en) 2013-07-09 2014-06-25 Linear compressor for a domestic appliance and domestic refrigeration appliance
PCT/EP2014/063348 WO2015003901A1 (en) 2013-07-09 2014-06-25 Linear compressor for a domestic appliance and domestic refrigeration appliance
CN201480037835.2A CN105378281B (en) 2013-07-09 2014-06-25 For home appliances and the Linearkompressor of Domestic refrigerator
EP14734096.2A EP3019748B1 (en) 2013-07-09 2014-06-25 Linear compressor for a domestic appliance and domestic refrigeration appliance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013213380.4A DE102013213380A1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Linear compressor for a household appliance and household refrigeration appliance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013213380A1 true DE102013213380A1 (en) 2015-01-15

Family

ID=51033192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013213380.4A Withdrawn DE102013213380A1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Linear compressor for a household appliance and household refrigeration appliance

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160153446A1 (en)
EP (1) EP3019748B1 (en)
CN (1) CN105378281B (en)
DE (1) DE102013213380A1 (en)
WO (1) WO2015003901A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104856A1 (en) * 2019-02-26 2020-08-27 Wabco Gmbh Piston compressor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107101409B (en) * 2017-05-17 2018-01-23 宁利平 Double acting α type sterlin refrigerators

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006069881A1 (en) 2004-12-23 2006-07-06 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Linear compressor
WO2006089582A1 (en) 2004-12-22 2006-08-31 Aerolas Gmbh Aerostatische Lager-Lasertechnik Piston/cylinder unit
WO2008055810A1 (en) 2006-11-07 2008-05-15 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gas thrust bearing and bearing bush therefor

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB763492A (en) * 1954-03-29 1956-12-12 Wellworthy Ltd Improvements in or relating to cylinder liners
US4202710A (en) * 1978-12-01 1980-05-13 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Carburization of ferrous alloys
GB2235212B (en) * 1989-07-25 1993-08-11 Nippon Seiko Kk Rolling bearing
JP2003148294A (en) * 2001-11-12 2003-05-21 Hitachi Ltd Fuel pump and cylinder injection engine
EP2159437B1 (en) * 2004-08-02 2018-10-17 NTN Corporation Rolling bearing for rocker arm
US20080000348A1 (en) * 2004-12-23 2008-01-03 Bsh Bosch Und Siemens Hausgerate Gmbh Linear Compressor
DE102006009274A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Linear compressor for cooling device has compressor piston mounted in piston housing with aid of housing with openings, gaseous fluid flowing through openings, outflow device for fluid condensate
DE102006052450A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gas bearing and method for its production
DE102006052447A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Linear compressor and gas pressure bearing for it
DE102007060825A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-25 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Linear compressor unit
WO2011162713A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 Superior Metals Sweden Ab A metal-base alloy product and methods for producing the same
CN201925154U (en) * 2010-12-10 2011-08-10 云南昆钢联合激光技术有限公司 Piston rod with reinforced surface
ES2798774T3 (en) * 2011-03-25 2020-12-14 Nippon Steel Corp Steel plate with excellent durability for band-shaped die cutting blades and band-shaped die cutting blade
BRPI1105471A2 (en) * 2011-11-16 2015-11-10 Whirlpool Sa restrictor and production process of a flow restrictor for aerostatic bearings
DE102014200981A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 BSH Hausgeräte GmbH A compressor for a refrigeration cycle of a household refrigerator, a household refrigerator with a compressor, and a method of operating a compressor of a household refrigerator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006089582A1 (en) 2004-12-22 2006-08-31 Aerolas Gmbh Aerostatische Lager-Lasertechnik Piston/cylinder unit
WO2006069881A1 (en) 2004-12-23 2006-07-06 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Linear compressor
WO2008055810A1 (en) 2006-11-07 2008-05-15 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gas thrust bearing and bearing bush therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104856A1 (en) * 2019-02-26 2020-08-27 Wabco Gmbh Piston compressor

Also Published As

Publication number Publication date
CN105378281B (en) 2018-01-16
CN105378281A (en) 2016-03-02
EP3019748B1 (en) 2017-03-29
US20160153446A1 (en) 2016-06-02
EP3019748A1 (en) 2016-05-18
WO2015003901A1 (en) 2015-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3250836B1 (en) Sliding bearing arrangement of a rotating element on a bolt, in particular of a planet gear on a bolt of a planet carrier of a planetary gear train
EP3414457B1 (en) Reciprocating-piston machine, in particular two-stage or multi-stage piston compressor, compressed-air supply installation, compressed-air supply system and vehicle, in particular passenger car, having a compressed-air supply installation
WO2015110284A1 (en) Compressor for a refrigeration circuit of a domestic refrigerator, domestic refrigerator with a compressor and a method for operating a compressor of a domestic refrigerator
EP3555502B1 (en) Piston ring for a piston compressor and piston compressor
DE102006042021A1 (en) Compressor with gas-bearing piston
WO2013106879A1 (en) Wind turbine
DE10334880A1 (en) Thrust washer for planetary gear
DE69213597T2 (en) Refrigerant compressors using HFC134a and HFC152a refrigerants
EP3019748B1 (en) Linear compressor for a domestic appliance and domestic refrigeration appliance
DE102004048714A1 (en) Radial piston pump
WO2008017333A1 (en) Cooler
EP3434917A1 (en) Bearing arrangement for mounting a transmission shaft
DE102013221687A1 (en) roller bearing ring
DE102018128557A1 (en) Reciprocating machine, compressed air supply system, vehicle and method for producing a reciprocating machine
DE102004053937A1 (en) Rolling, in particular fully rolling ball, roller or needle roller bearings
DE102017121425A1 (en) Connecting rod for a variable compression internal combustion engine
DE102017201905A1 (en) Control valve for nozzles and nozzle head with the control valve
EP2547922A1 (en) Axial rolling contact bearing, in particular axial deep groove ball bearing acting on one side
DE102010027770B4 (en) turbocharger
DE102015110742A1 (en) Bearing arrangement for a crankshaft of an internal combustion engine
DE102009028383A1 (en) Bearing assembly for a motor vehicle transmission, with improved lubricant supply
DE102014209297A1 (en) Slide bearing and ABS motor with plain bearing
DE102016224347B4 (en) Pump, in particular high-pressure pump of a fuel injection system, with a plunger assembly which has a rotation and a Schmierstoffversor- supply of the roller by an extended bearing pin
DE102004018163A1 (en) Radial piston pump
DE102014209642A1 (en) Bearing outer ring for a radial rolling bearing and radial rolling bearing

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BSH HAUSGERAETE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 81739 MUENCHEN, DE

Effective date: 20150413

Owner name: WHIRLPOOL S.A., BR

Free format text: FORMER OWNER: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 81739 MUENCHEN, DE

Effective date: 20150413

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: WHIRLPOOL S.A., BR

Free format text: FORMER OWNER: BSH HAUSGERAETE GMBH, 81739 MUENCHEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee