DE10393885T5

DE10393885T5 - Kolbenverdicher zum Verdichten eines Kühlmittels

Info

Publication number: DE10393885T5
Application number: DE10393885T
Authority: DE
Inventors: Gi-Bong Kwon; Won-Hyun Jung; Su-Won Lee; Dong-Won Lee
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-11-17
Also published as: CN1714242A; KR20040055261A; JP2006509962A; BR0317618B1; US20060120891A1; KR100486597B1; AU2003303147A1; WO2004057187A1; BR0317618A

Abstract

Kolbenverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels, umfassend:
einen hermetischen Behälter, an den ein Saugrohr und ein Ablaßrohr angeschlossen sind;
eine Antriebseinheit mit einem Ständer, der in dem hermetischen Behälter befestigt ist, und einer Bewegungsvorrichtung, die räumlich von dem Ständer getrennt angeordnet ist und gemäß einer Wechselwirkung mit dem Ständer linear hin- und herbewegt wird;
ein organisches Mischkühlmittel, das in das Saugrohr eingesaugt ist, Brennbarkeit und Explosivität aufweist und nur Kohlenstoff und Wasserstoff umfaßt;
eine Verdichtungseinheit zum Empfangen einer hin- und hergehenden Bewegungskraft von der Antriebseinheit und Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf das organische Mischkühlmittel;
ein mineralbasiertes Schmiermittel, das am unteren Abschnitt des hermetischen Behälters eingefüllt ist; und
eine Schmiereinheit zum Zuführen des mineralbasierten Schmiermittels an jeden Bewegungsabschnitt der Antriebseinheit und der Verdichtungseinheit und zum Ausführen eines Schmiervorgangs.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolbenverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels in einer Kältemaschine, und insbesondere einen Kolbenverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels, der imstande ist, eine Schmierleistung durch Benutzung eines Schmiermittels mit einer ausgezeichneten Vereinbarkeit mit einem Kühlmittel, das für eine Kältemaschine benutzt wird, zu verbessern und eine Leistung der Kältemaschine zu verbessern.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Da Chlorfluorkohlenwasserstoff (FCKW), ein Kühlmittel, das für Kältemaschinen, Klimaanlagen oder dergleichen in Gebrauch ist, als Quellmaterial, das die Ozonschicht der Stratosphäre schädigt, bekannt ist, werden energisch Forschungen nach einem Ersatzkühlmittel betrieben.
FCKW beinhaltet R11 (Trichlormonofluormethan), R12 (Dichlordifluormethan), R13 und dergleichen, von denen R12, das hauptsächlich als Kühlmittel für Kältemaschinen benutzt wird, eines von Bestimmungen unterliegenden Materialien ist, da es ein Quellmaterial ist, das den Abbau der Ozonschicht bewirkt und einen Erderwärmungseffekt erzeugt. Daher werden energisch Forschungen nach einem natürlichen Kühlmittel als Ersatzkühlmittel betrieben.
Das natürliche Kühlmittel betrifft ein Material, das als Kühlmittel genutzt wird, welches naturgemäß auf der Erde vorkommt, wie Wasser, Ammoniak, Nitrid, Kohlendioxid, Propan, Butan und dergleichen, keine künstliche Verbindung. Da bekannt ist, daß es keine schlechte Auswirkung auf die Umwelt hat, wird die Anwendung des natürlichen Kühlmittels als Kühlmittel positiv bewertet.
Unter den natürlichen Kühlmitteln enthält Kohlenwasserstoff nur Kohlenstoff und Wasserstoff und beinhaltet R50 (Methan), R170 (Ethan), R290 (Propan), R600 (Butan), R600a (Isobutan), R1270 (Propylen) oder dergleichen. Kohlenwasserstoff ist ungiftig und chemisch stabil und weist insbesondere eine angemessene Löslichkeit in Mineralöl auf.
Zudem weist Kohlenwasserstoff ein Ozonschädigungspotential von Null und einen sehr niedrigen Erderwärmungsindex auf. D.h., wenn man von einem Erderwärmungsindex von Kohlendioxid als "1" ausgeht, ist ein Erderwärmungsindex von R12 7100, von R134a 1200, während der von Propan sehr niedrig ist, 3.
Insbesondere Isobutan (R600a) ist ein umweltfreundliches Naturgas, das die Ozonschicht nicht schädigt und keine Auswirkung auf den Treibhauseffekt aufweist. D.h., Isobutan (R600a), eine Art Naturgas, das durch Raffinieren von Kohlenwasserstoffgas erhalten wird, welches in einem Ölraffinierungsvorgang zu einem hohen Reinheitsgrad gebracht wurde, ist ein Kühlmittel, das keinen umweltschädlichen Faktor beinhaltet.
Bei all diesen Vorteilen wird Isobutan (R600a) aufgrund seiner chemischen und elektrischen Eigenschaften jedoch kaum mit Kühlmittelöl kombiniert, das gegenwärtig für ein Kühlsystem benutzt wird. Daher wird die Entwicklung eines Kühlmittelöls, das für Isobutan (R600a) geeignet ist, benötigt. Insbesondere steht die Notwendigkeit eines Kühlmittelöls, das für einen Kolbenverdichter zum Verdichten von Isobutan (R600a) verwendbar ist, an erster Stelle.
Wie in 1 gezeigt, umfaßt der gegenwärtig verwendete Kolbenverdichter: einen hermetischen Behälter 6 mit einem Saugrohr 2 zum Saugen eines Kühlmittels und einem Ablaßrohr 4 zum Ablassen eines verdichteten Kühlmittels, die jeweils daran angeschlossen sind; eine Antriebseinheit 8, die in dem Gehäuse 6 angeordnet ist und eine hin- und hergehende Bewegungskraft erzeugt; eine Verdichtungseinheit 10 zum Empfangen der hin- und hergehenden Bewegungskraft von der Antriebseinheit 8 und zum Verdichten des Kühlmittels; und eine Schmiereinheit 12 zum Schmieren jeden Bewegungsabschnitts der Antriebseinheit 8 und der Verdichtungseinheit 10.
Bei dem Kolbenverdichter führt die Schmiereinheit 12, wenn die Antriebseinheit 8 betrieben wird und die Verdichtungseinheit 10 eine Verdichtungswirkung auf das Kühlmittel ausübt, dem Bewegungsabschnitt des Verdichters ein Schmiermittel 50, das im unteren Abschnitt des hermetischen Behälters 6 gelagert ist, zu, wodurch ein Schmiervorgang ausgeführt ist. Das Kühlmittel, das in der Verdichtungseinheit verdichtet wird, ist das natürliche Kühlmittel.
Da das Schmiermittel für den Kolbenverdichter, der wie oben beschrieben gebaut und betrieben ist, als ein Kühlmittelöl für den Verdichter benutzt wird, der das natürliche Kühlmittel verdichtet, sollten seine physikalischen und chemischen Eigenschaften gut mit dem natürlichen Kühlmittel harmonieren.
D.h. das Schmiermittel, das als Kühlmittelöl für den Kolbenverdichter verwendet wird, muß Eigenschaft aufweisen, die beinhalten, daß es einen Ölfilm gut schützt, auch wenn das Kühlmittel gelöst ist, sollte thermisch und chemisch stabil sein, so daß es nicht reagiert, obwohl es mit dem Kühlmittel und einem Metall aus organischem Material auf einer hohen Temperatur oder einer niedrigen Temperatur in Kontakt ist, und sollte einen hohen Wärmebeständigkeitsgrad aufweisen, so daß es keinen Kohlenstoffschlamm erzeugt, damit ein Teil des Verdichters nicht bei hoher Temperatur oxidiert wird.
Um diese Eigenschaften des Schmiermittels zu erfüllen, sind Eigenschaften des Schmiermittels, wie kinematische Viskosität, Fließpunkt, Dichte, Gesamtsäurezahl, Wassergehalt oder dergleichen, als kritische Faktoren beteiligt.
Daher würde, wenn das Schmiermittel, das für den Kolbenverdichter benutzt ist, welcher das natürliche Kühlmittel verdichtet, nicht mit dem Kühlmittel der Kältemaschine harmoniert, das Öl durchgelassen. Damit ist der Ölumlauf verschlechtert und somit eine Wärmeübertragungsleistung der Kältemaschine und eine Schmierleistung herabgesetzt, was zur Folge hat, das Reibungsabschnitte jedes Bewegungsteils abgerieben werden und somit jedes Teil beschädigt wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Kolbenverdichter bereitzustellen, der imstande ist, eine Schmierleistung durch Benutzung eines Schmiermittels in Harmonie mit einem natürlichen Kühlmittel, das für eine Kältemaschine benutzt wird, zu verbessern und somit eine Leistung eines Kolbenverdichters zu steigern.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kolbenverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels bereitgestellt, umfassend: einen hermetischen Behälter, an den ein Saugrohr und ein Ablaßrohr angeschlossen sind; eine Antriebseinheit mit einem Ständer, der in dem hermetischen Behälter befestigt ist, und einer Bewegungsvorrichtung, die räumlich von dem Ständer getrennt angeordnet ist und gemäß einer Wechselwirkung mit dem Ständer linear hin- und herbewegt wird; ein organisches Mischkühlmittel, das in das Saugrohr eingesaugt ist, Brennbarkeit und Explosivität aufweist und nur Kohlenstoff und Wasserstoff umfaßt; eine Verdichtungseinheit zum Empfangen einer hin- und hergehenden Bewegungskraft von der Antriebseinheit und Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf das organische Mischkühlmittel; ein mineralbasiertes Schmiermittel, das am unteren Abschnitt des hermetischen Behälters eingefüllt ist; und eine Schmiereinheit zum Zuführen des mineralbasierten Schmiermittels an jeden Bewegungsabschnitt der Antriebseinheit und der Verdichtungseinheit und zum Ausführen eines Schmiervorgangs.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung umfaßt der Ständer einen äußeren Ständer, der an dem hermetischen Behälter befestigt ist; einen inneren Ständer, der mit einem bestimmten Luftspalt zu einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers angeordnet ist; und eine Wicklungsspule, die an einem von dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer gewickelt ist, an die Strom von einer externen Quelle angelegt ist, und die Bewegungsvorrichtung umfaßt Magneten, die in regelmäßigen Abständen zwischen dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer angeordnet sind und linear hin- und herbewegt werden, wenn Strom an die Wicklungsspule angelegt ist; und einen Magnetrahmen, an den die Magneten angebracht sind und der eine lineare hin- und hergehende Bewegungskraft auf die Verdichtungseinheit überträgt.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung umfaßt die Verdichtungseinheit: einen Kolben, der an die Bewegungsvorrichtung angeschlossen ist und linear hin- und herbewegt wird; einen Zylinder, in den der Kolben gleitbar eingeführt ist, zum Ausbilden einer bestimmten Verdichtungskammer; ein Saugventil, das an einem Kühlmitteldurchgang angebracht ist, der am Kolben ausgebildet ist; und einen Rückstrom des Kühlmittels verhindert, nachdem es in die Verdichtungskammer eingeleitet ist, und ein Ablaßventil, das an einer Vorderseite des Zylinders angebracht ist und einen Öffnungs- und Schließvorgang auf das verdichtete Kühlmittel ausführt.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schmiereinheit: eine Schmiermittelpumpeinheit zum Pumpen des Schmiermittels, das bis zu einer bestimmten Menge in den unteren Abschnitt des hermetischen Behälters eingefüllt ist; und einen Schmiermittelzufuhrdurchgang zum Zuführen des Schmiermittels, das durch die Schmiermittelpumpeinheit gepumpt ist, an einen Reibungsabschnitt zwischen dem Kolben und dem Zylinder.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung ist das Kühlmittel Isobutan (R600a), das kohlenwasserstoffbasiert ist und eine Molekularformel von CH(CH₃)₃ hat.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung ist das Schmiermittel ein paraffinbasiertes Schmiermittel.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung weist das Schmiermittel eine Dichte von 0,866 bis 0,880 g/cm³ bei einer Temperatur von 15°C und einen Flammpunkt von über 140°C auf.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung weist das Schmiermittel eine kinematische Viskosität von 7,2 bis 21,8 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C und einen Viskositätsindex von 73 bis 99 auf.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung weist das Schmiermittel einen Fließpunkt von unter –25°C und eine Gesamtsäurezahl von unter 0,01 mg KOH/g auf.
Bei dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung weist das Schmiermittel einen Wassergehalt von unter 20 ppm und eine Durchschlagspannung von über 30 kV auf.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht eines üblichen Kolbenverdichters zum Verdichten eines Kühlmittels.
AUSFÜHRUNGSWEISEN DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine Schnittansicht eines üblichen Kolbenverdichters zum Verdichten eines Kühlmittels.
Wie in 1 gezeigt, umfaßt der übliche Kolbenverdichter: einen hermetischen Behälter 6, an den ein Saugrohr 2 zum Saugen eines Kühlmittels und ein Ablaßrohr 4 zum Ablassen eines verdichteten Kühlmittels angeschlossen ist, eine Antriebseinheit 8, die in dem Gehäuse 6 angeordnet ist und eine hin- und hergehende Bewegungskraft erzeugt, eine Verdichtungseinheit 10 zum Empfangen der hin- und hergehenden Bewegungskraft, die von der Antriebseinheit 8 erzeugt wird, und zum Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf das Kühlmittel, und eine Schmiereinheit 12 zum Ausführen eines Schmiervorgangs auf jeden Bewegungsabschnitt der Antriebseinheit 8 und der Verdichtungseinheit 10.
Die Antriebseinheit 8 beinhaltet einen zylindrischen äußeren Ständer 16, der durch einen Stützrahmen 14 befestigt ist, welcher in dem hermetischen Behälter 6 befestigt ist, einen inneren Ständer 18, der mit einem bestimmten Luftspalt zu einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers 16 angeordnet ist, eine Wicklungsspule 20, die in dem äußeren Ständer 16 gewickelt ist und an die Strom von einer externen Quelle angelegt ist, und Magneten 22, die in regelmäßigen Abständen zwischen dem äußeren Ständer 16 und dem inneren Ständer 18 angeordnet sind und linear hin- und herbewegt werden, wenn an die Wicklungsspule 20 Strom angelegt ist.
Die Magneten 22 sind in gleichen Abständen an einer äußeren Umfangsfläche des Magnethalters 24 befestigt, und der Magnethalter 24 ist an den Kolben 26 der Verdichtungseinheit 10 angeschlossen.
Die Verdichtungseinheit 10 umfaßt einen Kolben 26, der an den Magnethalter 24 angeschlossen ist und linear hin- und herbewegt wird, einen Zylinder 28, in den der Kolben 26 gleitbar eingeführt ist, um eine bestimmte Verdichtungskammer 36 auszubilden, ein Saugventil 32, das an einer Saugöffnung 30 an dem Kolben 26 ausgebildet ist, und einen Rückstrom des Kühlmittels verhindert, nachdem es in die Verdichtungskammer 36 eingeleitet ist, und ein Ablaßventil 34, das an einer Vorderseite des Zylinders 28 angebracht ist und einen Öffnungs- und Schließvorgang auf ein verdichtetes Kühlmittel ausführt.
Die Schmiereinheit 12 umfaßt: ein Schmiermittel 50, das bis zu einer bestimmten Menge in den unteren Abschnitt des hermetischen Behälters 6 eingefüllt ist, eine Schmiermittelpumpeinheit 40 zum Pumpen des Schmiermittels 50 und einen Schmiermittelzufuhrdurchgang 42 zum Zuführen des Schmiermittels 50, das durch die Schmiermittelpumpeinheit 40 gepumpt ist, an einen Reibungsabschnitt zwischen dem Kolben 26 und dem Zylinder 28.
Es wird nun der Betrieb des üblichen Kolbenverdichters, der wie oben beschrieben gebaut ist, erläutert.
Wenn Strom an die Wicklungsspule 20 angelegt ist, ist ein Fluß um die Wicklungsspule 20 ausgebildet, der eine geschlossene Schleife entlang des äußeren Ständers 16 und des inneren Ständers 18 bildet. Durch die Wechselwirkung zwischen dem Fluß, der zwischen dem äußeren Ständer 16 und dem inneren Ständer 18 ausgebildet ist, und dem Fluß, der durch den Magneten 22 ausgebildet ist, wird der Magnet 22 linear in einer axialen Richtung bewegt. Wenn die Richtung eines Stroms, der an die Wicklungsspule 20 angelegt ist, abwechselnd geändert wird, wird der Magnet 22 mit der Richtungsänderung des Flusses der Wicklungsspule 20 linear hin- und herbewegt.
Dann wird der Kolben 26, da die Bewegung des Magneten 22 durch den Magnethalter 24 auf den Kolben 26 übertragen ist, in dem Zylinder 28 linear hin- und herbewegt, wodurch er das Kühlmittel verdichtet.
D.h., wenn der Kolben 26 zurückgezogen wird, wird Kühlmittel, das in das Saugrohr 2 eingeleitet ist, über die Saugöffnung 30, die am Kolben 26 ausgebildet ist, der Verdichtungskammer 36 zugeführt. Wenn sich der Kolben 26 vorwärts bewegt, wird die Saugöffnung 30 durch das Saugventil 32 geschlossen und das Kühlmittel in der Verdichtungskammer 36 verdichtet, welches dann durch das Ablaßrohr 4 abgelassen wird.
Das Schmiermittel 50, das in den hermetischen Behälter 6 gefüllt ist, wird durch den Betrieb der Schmiermittelpumpeneinheit 40 gepumpt und zum Schmieren über den Schmiermittelzufuhrdurchgang 42 dem Reibungsabschnitt zwischen dem Kolben 26 und dem Zylinder 28 zugeführt, wodurch ein Schmiervorgang ausgeführt wird.
Das Kühlmittel, das von dem Kolbenverdichter verdichtet wird, welcher wie oben beschrieben gebaut und betrieben ist, ist ein natürliches Kühlmittel, das umweltfreundlich ist und Brennbarkeit und Explosivität aufweist.
Als das natürliche Kühlmittel ist hauptsächlich ein organisches Mischkühlmittel benutzt, das nur Kohlenstoff und Wasserstoff umfaßt. Unter organischen Mischkühlmitteln weist Kohlenwasserstoff, der nur Kohlenstoff und Wasserstoff umfaßt, keine Giftigkeit auf, ist chemisch stabil, weist ein Ozonschädigungspotential von null und einen sehr niedrigen Erderwärmungsindex auf. Kohlenwasserstoff beinhaltet R50 (Methan), R170 (Ethan), R290 (Propan), R600 (Butan), R600a (Isobutan), R1270 (Propylen) usw.
Insbesondere Isobutan (R600a) ist kohlenwasserstoffbasiert, hat eine Molekularformel von CH(CH₃)₃ und ist ein umweltfreundliches Naturgas, das weder die Ozonschicht schädigt noch Auswirkung auf den Treibhauseffekt aufweist, und als solches ist es als Kühlmittel, das von dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung verdichtet wird, benutzt.
Als Schmiermittel 50 zum Ausführen eines Schmiervorgangs für den Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung wird ein Mineralöl benutzt, das eine positive Vereinbarkeit mit Kohlenwasserstoff aufweist und physikalische und chemische Eigenschaften erfüllt.
Das Mineralöl zerfällt in ein paraffinbasiertes und ein naphtanbasiertes Mineralöl. In der vorliegenden Erfindung wird das paraffinbasierte Mineralschmiermittel benutzt.
Es ist bevorzugt, daß das paraffinbasierte Schmiermittel eine Dichte von 0,866 bis 0,880 g/cm³ bei einer Temperatur von 15°C aufweist.
Ein Flammpunkt des paraffinbasierten Schmiermittels variiert abhängig von Größe und Art des Kolbenverdichters. Vorzugsweise liegt er über 140°C, und er kann unter 165°C, unter 175°C, unter 185°C und unter 200°C liegen, abhängig von der Art eines angenommenen Verdichters.
Eine kinematische Viskosität des paraffinbasierten Schmiermittels ist vorzugsweise 7,2 bis 21,8 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C, und insbesondere bevorzugt 8,29 mm²/s und 10,3 mm²/s, abhängig von Größe und Art des Kolbenverdichters.
Ein Viskositätsindex des paraffinbasierten Schmiermittels ist vorzugsweise 73 bis 99.
Ein Fließpunkt des paraffinbasierten Schmiermittels liegt vorzugsweise unter –25°C.
Eine Gesamtsäurezahl des paraffinbasierten Schmiermittels liegt unter 0,01 mg KOH/g.
Die Gesamtsäurezahl des Schmiermittels, die eine Menge einer Säurekomponente repräsentiert, die in einem Öl enthalten ist, zeigt eine Menge von Kaliumhydroxid an, die zum Neutralisieren einer Säurekomponente erforderlich ist, die in 1 g Probeöl durch die Anzahl an mg enthalten ist.
Ein Wassergehalt des paraffinbasierten Schmiermittels liegt vorzugsweise unter 20 ppm.
Eine Durchschlagspannung des paraffinbasierten Schmiermittels liegt vorzugsweise über 30 kV.
Wie insofern beschrieben weist der Kolbenverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels der vorliegenden Erfindung einen derartigen Vorteil auf, daß die Schmierleistung, da er das paraffinbasierte Schmiermittel nutzt, eine Art Mineralöl mit einer ausgezeichneten Vereinbarkeit mit dem Kohlenwasserstoff, ein natürliches Kühlmittel, das von dem Kolbenverdichter verdichtet ist, verbessert und eine Lebensdauer des Kolbenverdichters verlängert ist.
Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Modifizierungen und Variationen an dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Wesen oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, daß die Erfindung Modifizierungen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, solange sie in den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Kolbenverdichter umfasst eine Antriebseinheit (10), die in einem hermetischen Behälter (86) angeordnet ist und eine hin- und hergehende Bewegungskraft erzeugt, eine Verdichtungseinheit (10) zum Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf ein Kühlmittel auf das Empfangen der hin- und hergehenden Bewegungskraft hin, die von der Antriebseinheit (8) erzeugt wird; und eine Schmiereinheit (12) zum Zuführen eines Schmiermittels an jeden Bewegungsabschnitt der Antriebseinheit (8) und der Verdichtungseinheit (10), um einen Schmiervorgang auszuführen. Als Kühlmittel wird Kohlenwasserstoff bestehend aus Kohlenstoff und Wasserstoff, eine Art natürliches Kühlmittel, verwendet. Das Schmiermittel ist ein paraffinbasiertes mineralisches Schmiermittel, das eine Art von Mineralöl ist und gut mit dem natürlichen Kühlmittel harmoniert, das für eine Kältemaschine verwendet wird. Entsprechend wird eine Schmierleistung verbessert und dadurch kann eine Leistung des Kolbenkompressors gesteigert werden.
Für die Zusammenfassung ist 1 bestimmt.

Claims

Kolbenverdichter zum Verdichten eines Kühlmittels, umfassend: einen hermetischen Behälter, an den ein Saugrohr und ein Ablaßrohr angeschlossen sind; eine Antriebseinheit mit einem Ständer, der in dem hermetischen Behälter befestigt ist, und einer Bewegungsvorrichtung, die räumlich von dem Ständer getrennt angeordnet ist und gemäß einer Wechselwirkung mit dem Ständer linear hin- und herbewegt wird; ein organisches Mischkühlmittel, das in das Saugrohr eingesaugt ist, Brennbarkeit und Explosivität aufweist und nur Kohlenstoff und Wasserstoff umfaßt; eine Verdichtungseinheit zum Empfangen einer hin- und hergehenden Bewegungskraft von der Antriebseinheit und Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf das organische Mischkühlmittel; ein mineralbasiertes Schmiermittel, das am unteren Abschnitt des hermetischen Behälters eingefüllt ist; und eine Schmiereinheit zum Zuführen des mineralbasierten Schmiermittels an jeden Bewegungsabschnitt der Antriebseinheit und der Verdichtungseinheit und zum Ausführen eines Schmiervorgangs.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei der Ständer umfaßt: einen äußeren Ständer, der an dem hermetischen Behälter befestigt ist; einen inneren Ständer, der mit einem bestimmten Luftspalt zu einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers angeordnet ist; und eine Wicklungsspule, die an einem von dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer gewickelt ist, an die Strom von einer externen Quelle angelegt ist, und die Bewegungsvorrichtung umfaßt: Magneten, die in regelmäßigen Abständen zwischen dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer angeordnet sind und linear hin- und herbewegt werden, wenn Strom an die Wicklungsspule angelegt ist; und einen Magnetrahmen, der Magneten aufweist, welche daran angebracht sind, und eine lineare hin- und hergehende Bewegungskraft auf die Verdichtungseinheit überträgt.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei die Verdichtungseinheit umfaßt: einen Kolben, der an die Bewegungsvorrichtung angeschlossen ist und linear hin- und herbewegt wird; einen Zylinder, in den der Kolben gleitbar eingeführt ist, zum Ausbilden einer bestimmten Verdichtungskammer; ein Saugventil, das an einem Kühlmitteldurchgang angebracht ist, der am Kolben ausgebildet ist, und einen Rückstrom des Kühlmittels verhindert, nachdem es in die Verdichtungskammer eingeleitet ist; und ein Ablaßventil, das an einer Vorderseite des Zylinders angebracht ist und einen Öffnungs- und Schließvorgang auf das verdichtete Kühlmittel ausführt.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei die Schmiereinheit umfaßt: eine Schmiermittelpumpeinheit zum Pumpen des Schmiermittels, das bis zu einer bestimmten Menge in den unteren Abschnitt des hermetischen Behälters eingefüllt ist; und einen Schmiermittelzufuhrdurchgang zum Zuführen des Schmiermittels, das durch die Schmiermittelpumpeinheit gepumpt ist, an einen Reibungsabschnitt zwischen dem Kolben und dem Zylinder.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei das Kühlmittel Isobutan (R600a) ist, das kohlenwasserstoffbasiert ist und eine Molekularformel von CH(CH₃)₃ aufweist.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittel ein paraffinbasiertes Schmiermittel ist.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittel eine Dichte von 0,866 bis 0,880 g/cm³ bei einer Temperatur von 15°C und einen Flammpunkt von über 140°C aufweist.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittel eine kinematische Viskosität von 7,2 bis 21,8 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C und einen Viskositätsindex von 73 bis 99 aufweist.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittel einen Fließpunkt von unter –25°C und eine Gesamtsäurezahl von unter 0,01 mg KOH/g aufweist.
Kolbenverdichter nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittel einen Wassergehalt von unter 20 ppm und eine Durchschlagspannung von über 30 kV aufweist.