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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearkompressor, bei dem ein Kolben linear innerhalb eines Zylinders hin- und her bewegt wird, um ein Kühlmittel in einen Kompressionsraum zwischen dem Kolben und dem Zylinder anzusaugen und das Kühlmittel zu komprimieren und auszustoßen, und insbesondere eine Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels für einen Linearkompressor, die ein Pulsieren eines unter hohem Druck stehenden ausgestoßenen Kühlmittels verringern kann, indem das in einem Kompressionsraum komprimierte Kühlmittel dazu gebracht wird, von einem Ausstoßunterraum mit einem relativ geringen Volumen zu einem Ausstoßunterraum mit einem relativ großen Volumen in einer Ausstoßkappe zu strömen.
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Technischer Hintergrund
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1 ist eine seitliche Schnittansicht, die einen Teil eines allgemeinen Linearkompressors darstellt, und 2 und 3 sind eine seitliche Schnittansicht und eine Vorderansicht, die jeweils eine herkömmliche Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels für den Linearkompressor darstellen.
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Bezug nehmend auf 1 ist bei dem Linearkompressor in einem hermetischen Raum einer Hülle (nicht gezeigt) ein Ende eines Zylinders 2 fest durch einen Hauptkörperrahmen 3 gelagert, und ein Ende eines Kolbens 4 ist in den Zylinder 3 eingeführt, um einen Kompressionsraum P zwischen dem Zylinder 3 und dem Kolben 4 auszubilden. Der Kolben 4 ist mit einem Linearmotor 10 verbunden und wird in der axialen Richtung hin- und her bewegt, um ein Kühlmittel in den Kompressionsraum P zu saugen und das Kühlmittel auszustoßen.
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Hierbei ist der Kompressionsraum P zum Komprimieren des Kühlmittels zwischen einem Ende des Zylinders 2 und dem Kolben 4 ausgebildet. Ein Ansaugloch 4h ist an einem Ende des Kolbens 4 in der axialen Richtung ausgebildet, um das Kühlmittel in den Kompressionsraum P anzusaugen, und ein Ansaugventil 6 vom Dünnfilmtyp ist zum Öffnen und Schließen des Ansaugloches 4h mit Bolzen an einem Ende des Kolbens 4 befestigt. An einem Ende des Zylinders 2 ist zum Ausstoßen des in dem Kompressionsraum P komprimierten Kühlmittels eine Ausstoßventilanordnung 8 eingebaut.
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Der Linearmotor 10 umfasst einen durch Laminieren mehrerer Laminierschichten in der Umfangsrichtung gebildeten ringförmigen inneren Stator 12, der an dem äußeren Umfang des Zylinders 2 befestigt ist, einen durch Laminieren mehrerer Laminierschichten in der Umfangsrichtung außerhalb eines durch Wickeln einer Spule in der Umfangsrichtung gebildeten Spulenwindungskörpers gebildeten ringförmigen äußeren Stator 14, der mit einem Abstand außerhalb des inneren Stators 12 angeordnet ist, und einen in dem Raum zwischen dem inneren Stator 12 und dem äußeren Stator 14 angeordneten Permanentmagnet 16, der durch eine wechselseitige elektromagnetische Kraft durch den inneren Stator 12 und den äußeren Stator 14 linear hin- und her bewegt wird.
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Ein Ende des inneren Stators 12 ist durch den Hauptkörperrahmen 3 gelagert, und sein anderes Ende ist durch einen Fixierring (nicht gezeigt) an dem äußeren Umfang des Zylinders 2 befestigt. Darüber hinaus ist ein Ende des äußeren Stators 14 durch den Hauptkörperrahmen 3 gelagert, und sein anderes Ende ist durch eine Motorabdeckung 22 gelagert. Die Motorabdeckung 22 ist mit Bolzen an dem Hauptkörperrahmen 3 befestigt. Der Permanentmagnet 16 ist durch ein Verbindungselement 30 mit dem anderen Ende des Kolbens 4 verbunden.
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Wenn an den äußeren Stator 14 ein Strom angelegt wird, wird der Permanentmagnet 16 durch die wechselseitige elektrische Kraft durch den inneren Stator 12 und den äußeren Stator 14 linear hin- und her bewegt, und der Kolben 4 wird innerhalb des Zylinders 2 linear hin- und her bewegt. Mit Ändern des Drucks innerhalb des Kompressionsraums P werden das Ansaugventil 6 und die Ausstoßventilanordnung 8 zum Ansaugen, Komprimieren und Ausstoßen des Kühlmittels betrieben.
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Die herkömmliche Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressors wird nun mit Bezug auf 2 und 3 erläutert. Die herkömmliche Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels umfasst die an einem Ende des Zylinders 2 zum Öffnen und Schließen eingebaute Ausstoßventilanordnung 8 zum Ausstoßen des Kühlmittels von dem Kompressionsraum P, eine an einem Ende des Zylinders 2 zum Abdecken der Ausstoßventilanordnung 8 eingebaute Ausstoßkappe 9, um eine Ausstoßkammer D zu bilden, in die das Kühlmittel ausgestoßen wird, und eine mit der Ausstoßkappe 9 verbundene Schlaufenleitung R zum Verringern von Geräuschentwicklung und Vibration des unter hohem Druck stehenden ausgestoßenen Kühlmittels. Die Ausstoßkammer D ist, z. B. durch eine gekrümmte Form der Ausstoßkappe 9, in Ausstoßräume 9a, 9b, 9c und 9d unterteilt.
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Im Detail umfasst die Ausstoßventilanordnung 8 ein Ausstoßventil 8a zum Öffnen und Schließen eines Endes des Zylinders 2, eine an einem Ende des Zylinders 2 befestigte Lagerkappe 8b zum Abdecken des Ausstoßventils 8a, und eine Ausstoßventilfeder 8c zum elastischen Öffnen und Schließen des Ausstoßventils 8a an einem Ende des Zylinders 2 entsprechend dem Druck innerhalb des Kompressionsraums P.
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An dem Umfang der Lagerkappe 8b sind in Abständen Kommunikationslöcher H1, H2, H3 und H4 zum Ausstoßen des Kühlmittels zu der Ausstoßkappe 9 ausgebildet. Die Ausstoßräume 9a, 9b, 9c und 9d sind an der Ausstoßkappe 9 derart ausgebildet, dass sie jeweils den Kommunikationslöchern H1, H2, H3 und H4 entsprechen. Die Ausstoßräume 9a, 9b, 9c und 9d kommunizieren miteinander.
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Wenn der Kolben 4 innerhalb des Zylinders 2 linear hin- und her bewegt wird, wird das in den Kompressionsraum P gesaugte Kühlmittel komprimiert. Wenn der Druck innerhalb des Kompressionsraums P einen eingestellten Druck überschreitet, wird die Ausstoßventilfeder 8c dazu komprimiert, das Ausstoßventil 8a zu öffnen. Das unter hohem Druck stehende Kühlmittel des Kompressionsraums P wird durch die Kommunikationslöcher H1, H2, H3 und H4 der Lagerkappe 8b hindurch geführt, zeitweise in der Ausstoßkammer D innerhalb der Ausstoßkappe 9 gesammelt, durch die relativ dünne und lange Schlaufenleitung R werden seine Vibration und Geräuschentwicklung verringert, und es wird nach außen ausgestoßen.
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Bei der herkömmlichen Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressor erzeugt das durch lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 4 bei einem hohen Druck in dem Kompressionsraum P komprimierte Kühlmittel ein Pulsieren, geht durch die auf dem Umfang der Lagerkappe 8b der Ausstoßventilanordnung 8 in Abständen ausgebildeten Kommunikationslöchern H1, H2, H3 und H4 hindurch und wird in die Ausstoßkammer D ausgestoßen, die ein oben/unten und links/rechts symmetrischer beschränkter Raum ist. Das bedeutet, dass sogar dann, wenn das Pulsieren in dem unter hohem Druck stehenden Kühlmittel erzeugt wird, das Kühlmittel durch die Schlaufenleitung P strömt. Daher wird das Pulsieren des Kühlmittels auf hohem Niveau aufrecht erhalten, was Geräuschentwicklung und Vibration erhöht.
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US 6,824,365 B2 offenbart eine Auslassvorrichtung für einen Hubkolbenkompressor. Die Auslassvorrichtung weist eine Auslassventilbaugruppe zum Ablassen des komprimierten Gases und eine Ablassabdeckung zur Abdeckung des Kompressionsraums auf. Eine Mehrfachkammerabdeckung deckt Pufferräume ab. Die Auslassabdeckung weist mehrere Gasdurchgänge auf, sodass das Gas aus der Auslassabdeckung in die Pufferräume in der Mehrfachkammerabdeckung strömen kann. Eine Ausstoßöffnung ist in einem der Pufferräume der Mehrfachkammerabdeckung ausgebildet. Die gleichgroßen Pufferräume sind in Form eines vierblättrigen Kleeblatts ausgebildet. Der Auslassraum ist in der Auslassabdeckung ausgebildet, wobei die Auslassabdeckung den Kompressionsraum abdeckt.
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Offenbarung der Erfindung
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Technisches Problem
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels für einen Linearkompressors bereitzustellen, die sogar dann, wenn das unter Hochdruck stehende Kühlmittel von einem Kompressionsraum das Pulsieren erzeugend ausgestoßen wird, das Kühlmittel mit verringertem Pulsieren nach außen ausstoßen kann, indem das Kühlmittel dazu gebracht wird, sequentiell durch Ausstoßräume mit verschiedenen Volumina hindurchzugehen.
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Technische Lösung
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Diese Aufgabe wird mit einer Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels für einen Linearkompressor mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 gelöst.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels für einen Linearkompressor umfasst einen Zylinder, in dem das Kühlmittel in der axialen Richtung strömt; einen innerhalb des Zylinders hin- und her bewegten Kolben zum Komprimieren eines Fluids; eine an einem Ende des Zylinders eingebaute Ausstoßventilanordnung, die zum Ausstoßen des Kühlmittels geöffnet und geschlossen wird; und eine die Ausstoßventilanordnung abdeckende Ausstoßkappe, die einen in verschiedene Größen von Ausstoßunterräumen unterteilten Ausstoßraum aufweist, wobei das Kühlmittel von der Ausstoßventilanordnung zu dem Ausstoßraum ausgestoßen wird, um ein Pulsieren des Kühlmittels zu verringern, indem das Kühlmittel dazu gebracht wird, von dem Ausstoßunterraum mit dem geringsten Volumen zu dem Ausstoßunterraum mit dem größten Volumen zu strömen. Durch diese Ausgestaltung werden die Volumina der Kühlmittelströmungsräume verändert, um das Pulsieren des Kühlmittels zu verringern, wenn das Kühlmittel strömt.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels ferner eine erste Schlaufenleitung, deren eines Ende mit dem Ausstoßunterraum mit dem größten Volumen in der Ausstoßkappe verbunden ist, und die einen externen Ausstoß des Kühlmittels führt. Durch diese Ausgestaltung kann das Kühlmittel mit verringertem Pulsieren von dem Kompressor nach außen ausgestoßen werden.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Ausstoßventilanordnung ein Kommunikationsloch zum Ausstoßen des Kühlmittels zu dem Ausstoßunterraum mit dem geringsten Volumen. Durch diese Ausgestaltung wird das Kühlmittel zu dem Ausstoßunterraum mit dem geringen Volumen ausgestoßen, und wird leicht zu dem Ausstoßunterraum mit dem großen Volumen übertragen.
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Die voranstehend genannte Aufgabe wird ebenfalls mit einer Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels mit den Merkmalen des Patentenanspruchs 4 gelöst. Durch diese Ausgestaltung wird das Kühlmittel von dem Kompressor nach außen ausgestoßen, nachdem sein Pulsieren noch einmal verringert wurde.
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Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Pufferkappe ein geringeres Volumen als die Ausstoßkappe. Durch diese Ausgestaltung werden die Volumina der Kühlmittelströmungsräume verändert, um das Pulsieren des Kühlmittels weiter zu verringern.
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Die voranstehend genannte Aufgabe wird ebenfalls durch eine Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst. Durch diese Ausgestaltung kann das Pulsieren des Kühlmittels beträchtlich verringert werden, da das Kühlmittel die Volumenänderungen der Strömungsräume mehrere Male erfährt.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der zusätzliche Ausstoßunterraum zwischen dem Ausstoßunterraum mit dem größten Volumen und dem Ausstoßunterraum mit dem geringsten Volumen vorgesehen.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels ferner eine zweite Schlaufenleitung, deren eines Ende mit der Pufferkappe verbunden ist, und die das Kühlmittel dazu führt, von der Pufferkappe nach außen ausgestoßen zu werden.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das andere Ende der ersten Schlaufenleitung und ein Ende der zweiten Schlaufenleitung innerhalb der Pufferkappe angeordnet. Durch diese Ausgestaltung ist das Pulsieren des Kühlmittels verringert, da das Kühlmittel von dem anderen Ende der ersten Schlaufenleitung zu einem Ende der Schlaufenleitung innerhalb der Pufferkappe strömt.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das andere Ende der ersten Schlaufenleitung oder ein Ende der zweiten Schlaufenleitung tiefer in der Pufferkappe angeordnet.
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Die Ausstoßkappe ist gemäß ihrer gekrümmten Form in die Ausstoßunterräume mit dem geringen Volumen und den Ausstoßunterraum mit dem großen Volumen unterteilt. Durch diese Ausgestaltung kann das Pulsieren des Kühlmittels ohne ein zusätzliches Element zu verwenden unterdrückt werden.
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Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Ausstoßunterräume mit den geringeren Volumina und der Ausstoßunterraum mit dem größten Volumen entlang eines äußeren Umfangs eines Ausstoßventils angeordnet. Durch diese Ausgestaltung kann die Struktur zum Verringern des Pulsierens des Kühlmittels bereitgestellt sein, ohne die Gesamtgröße des Kompressors zu erhöhen, da die Ausstoßräume an der gleichen ebenen Fläche angeordnet sind.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels ferner einen Rahmen, an dem ein Ende des Zylinders eingebaut ist. Auch die Pufferkappe ist an dem Rahmen eingebaut. Durch diese Ausgestaltung kann die Pufferkappe befestigt sein, ohne einen besonderen Rahmen zum Einbauen der Pufferkappe zu verwenden. Es ist daher möglich, den Innenraum des Linearkompressors effizient zu nutzen.
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Die Pufferkappe weist ein geringeres Volumen auf als die Ausstoßkappe. Durch diese Ausgestaltung sind die Volumina der Kühlmittelausstoßräume verändert, um das Pulsieren des Kühlmittels effizient zu verringern.
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Vorteilhafte Wirkungen
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird bei der Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den linearen Kompressor das Kühlmittel unabhängig von einem Erzeugen des Pulsierens komprimiert und in die Ausstoßkappe ausgestoßen, wenn der Kolben innerhalb des Zylinders linear hin- und her bewegt wird. Da das Kühlmittel in der Ausstoßkappe von dem Ausstoßunterraum mit dem geringsten Volumen zu dem Ausstoßunterraum mit dem größten Volumen strömt, kann das Pulsieren des Kühlmittels verringert werden. Darüber hinaus kann das Pulsieren des Kühlmittels verringert werden, da das Kühlmittel aufeinanderfolgend durch die vorbestimmten Volumina der Ausstoßkappe und der Pufferkappe hindurchgeht und dann in die zweite Schlaufenleitung strömt. Als ein Ergebnis können durch das Pulsieren des Kühlmittels erzeugte Vibration und Geräuschentwicklung effizient unterdrückt werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine seitliche Schnittansicht, welche einen Teil eines allgemeinen Linearkompressors darstellt;
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2 ist eine seitliche Schnittansicht, welche eine herkömmliche Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels für den Linearkompressor darstellt;
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3 ist eine Vorderansicht, welche die herkömmliche Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressor darstellt;
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4 ist eine seitliche Schnittansicht, welche eine Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels für den Linearkompressor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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5 und 6 sind Vorderansichten, welche die Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Erfindungsmodus
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Nun wird im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen eine Struktur zum Ausstoßen eines Kühlmittels für einen Linearkompressor in Übereinstimmung mit den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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4 bis 6 sind eine seitliche Schnittansicht und Vorderansichten, welche den Linearkompressor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Wie in 4 und 5 dargestellt, ist bei der Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressor ein Ende eines Zylinders 2 an einem Rahmen 3 befestigt, ein Kolben 4 ist in das andere Ende des Zylinders 2 eingeführt und wird linear innerhalb des Zylinders 2 hin- und herbewegt, ein Ausstoßraum D1 ist an einem Ende des Zylinders 2 ausgebildet, ein Pufferraum D2 ist mit einem Abstand von dem Ausstoßraum D1 ausgebildet, eine erste Schlaufenleitung R1, in der das Kühlmittel strömt, ist zwischen dem Ausstoßraum D1 und dem Pufferraum D2 eingebaut, und mit dem Pufferraum D2 ist eine zweite Schlaufenleitung R2 zum Führen eines externen Ausstoßes des Kühlmittels verbunden. Im Ausstoßraum D1 strömt das Kühlmittel von Ausstoßunterräumen 59a, 59b und 59c mit einem relativ geringen Volumen zu einem Ausstoßunterraum 59d mit einem relativ großen Volumen. Daher ist ein Pulsieren des Kühlmittels verringert.
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Der Ausschlussraum D1 ist durch eine Ausstoßventilanordnung 58 und eine Ausstoßkappe 59 definiert. Der Pufferraum D2 ist durch den Rahmen 3 und eine Pufferkappe 60 definiert.
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Im Detail geht ein Ende des Zylinders 2 durch den Rahmen 3 hindurch. Ein Kompressionsraum P ist innerhalb eines Endes des Zylinders 2 ausgebildet. Die Ausstoßventilanordnung 58 ist außerhalb eines Endes des Zylinders 2 eingebaut, um geöffnet und geschlossen zu werden.
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Insbesondere umfasst die Ausstoßventilanordnung 58 ein Ausstoßventil 58a zum Öffnen und Schließen eines Endes des Zylinders 2, eine zum Abdecken des Ausstoßventils 58a isolierte Lagerkappe 58b, die an einem Ende des Zylinders 2 befestigt ist, und eine Ausstoßventilfeder 58c zum elastischen Lagern des Ausstoßventils 58a an der Lagerkappe 58b.
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Der ein Ende des Zylinders 2 kontaktierende Teil des Ausstoßventils 58a ist flach ausgebildet, und sein gegenüberliegender Teil steht nach oben in Richtung des Zentralbereichs vor, er ist nämlich konvex. Daher kann das Ausstoßventil 58a einem hohen Druck des Kompressionsraums P widerstehen. Vorzugsweise ist an dem Ausstoßventil 58a eine Einsetzvertiefung (nicht gezeigt) zum Lagern der Ausstoßventilfeder 58c ausgebildet.
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Der Durchmesser eines das Ausstoßventil 58a kontaktierenden Endes der Ausstoßventilfeder 58c ist geringer als der des anderen, die Lagerkappe 58b kontaktierenden Endes der Ausstoßventilfeder 58c, wodurch das Ausstoßventil 58e stabil gelagert ist. Das offene Ende der Lagerkappe 58b ist nahe dem Umfang eines Endes des Zylinders 2 an dem Rahmen 3 befestigt und das geschlossene Ende der Lagerkappe 58b lagert die Ausstoßventilfeder 58c. Vorzugsweise sind an dem Umfang der Lagerkappe 58b mehrere Kommunikationslöcher H1, H2 und H3 zum Ausstoßen des Kühlmittels ausgebildet.
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Vorzugsweise sind an dem Umfang der Lagerkappe 58b in Abständen von 90 in der Umfangsrichtung drei Kommunikationslöcher H1, H2 und H3 ausgebildet. Die Innenform der Ausstoßkappe 59 ist so bestimmt, dass sie den Kommunikationslöchern H1, H2 und H3 entspricht, was nachfolgend genauer beschrieben wird.
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Wenn der Druck innerhalb des Kompressionsraums P über einem eingestellten Druck liegt, wird dementsprechend die Ausstoßventilfeder 58c komprimiert, eine Seite des Ausstoßventils 58a wird von einem Ende des Zylinders 2 geöffnet, und somit wird das unter hohem Druck stehende Kühlmittel durch jedes Kommunikationsloch H1, H2 und H3 zu der Ausstoßkappe 59 ausgestoßen.
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Die Ausstoßkappe 59 deckt die Lagerkappe 58b mit einem Abstand von der Lagerkappe 58b ab. Das offene Ende der Ausstoßkappe 59 ist an dem Rahmen 3 befestigt, um die Lagerkappe 58b vollständig abzudecken.
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Genauer gesagt, sind der erste, zweite, dritte und vierte Ausstoßunterraum 59a, 59b, 59c und 59d innerhalb der Ausstoßkappe 59 dazu ausgebildet, miteinander zu kommunizieren. Hierbei haben der erste, zweite und dritte Ausstoßunterraum 59a, 59b und 59c ein relativ geringes Volumen. Der vierte Ausstoßunterraum 59d weist ein relativ großes Volumen auf. Der erste, zweite, dritte und vierte Ausstoßunterraum 59a, 59b, 59c und 59d sind in der Ausstoßkappe 59 in Abständen von 90 in der Umfangsrichtung ausgebildet.
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Vorzugsweise deckt die Ausstoßkappe 59 die Lagerkappe 58b derart ab, dass die Kommunikationslöcher H1, H2 und H3 der Lagerkappe 58b jeweils dem ersten, zweiten und dritten Ausstoßunterraum 59a, 59b und 59c der Ausstoßkappe 59 entsprechen können.
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Nun wird ein Beispiel für die Struktur erläutert, bei der die Kommunikationslöcher H1, H2 und H3 der Lagerkappe 58b dem ersten, zweiten und dritten Ausstoßunterraum 59a, 59b und 59c der Ausstoßkappe 59 entsprechen. Das von den Kommunikationslöchern H1, H2 und H3 der Lagerkappe 58b ausgestoßene, unter hohem Druck stehende Kühlmittel wird auf den ersten, zweiten und dritten Ausstoßunterraum 59a, 59b und 59c der Ausstoßkappe 59 mit dem relativ geringen Volumen verteilt, und dann in dem vierten Ausstoßunterraum 59d der Ausstoßkappe 59 mit dem relativ großen Volumen gesammelt. Somit wird das Pulsieren des Kühlmittels verringert.
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Nun wird ein weiteres Beispiel beschrieben, den ersten, zweiten, dritten und vierten Ausstoßunterraum 59a, 59b, 59c und 59d auszubilden. Der erste Ausstoßunterraum 59a hat das geringste Volumen, die zweiten und dritten Ausstoßunterräume 59b und 59c haben ein größeres Volumen als der erste Ausstoßunterraum 59a, und der vierte Ausstoßunterraum 59d hat das größte Volumen. Das heißt, diese Struktur verringert das Pulsieren des von dem ersten Ausstoßunterraum 59a ausgestoßenen Kühlmittels einmal mehr. Als ein Ergebnis ist das Pulsieren des Kühlmittels beträchtlich unterdrückt.
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Zusätzlich zu den an der Lagerkappe 58b in der Umfangsrichtung ausgebildeten Kommunikationslöcher H1, H2 und H3 kann ein Kommunikationsloch H4 an dem Zentralbereich der Lagerkappe 58b ausgebildet sein. Da das von dem Kommunikationsloch H4 ausgestoßene Kühlmittel ebenfalls zu dem vierten Ausstoßunterraum 59d in der Ausstoßkappe 59 strömt, ist das Pulsieren des Kühlmittels verringert.
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Die Pufferkappe 60 weist ein geringeres Volumen als die Ausstoßkappe 59 auf. Das offene Ende der Pufferkappe 60 ist an dem Rahmen 3 befestigt, so dass die Pufferkappe 60 an einer Seite der Ausstoßkappe 59 angeordnet sein kann.
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Vorzugsweise ist die Ausstoßkappe 59 ausreichend groß, um den Druck des Kühlmittels zu verringern, wenn das unter hohem Druck stehende Kühlmittel von dem Kompressionsraum P ausgestoßen wird. Das Volumen der Pufferkappe 60 kann jedoch kleiner eingestellt sein als das der Ausstoßkappe 59, da die Pufferkappe 60 lediglich das Pulsieren des von der Ausstoßkappe 59 übertragenen Kühlmittels verringert.
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Obwohl die Ausstoßkappe 59 und die Pufferkappe 60 fest an dem Rahmen 3 eingebaut sind, sind die Ausstoßkappe 59 und die Pufferkappe 60 nicht an der gleichen ebenen Fläche angeordnet, da eine Fläche des Rahmens 3 nicht flach ist.
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Die erste Schlaufenleitung R1 und die zweite Schlaufenleitung R2 sind Leitungen mit einem geringen Durchmesser. Die relativ kurze erste Schlaufenleitung R1 ist zwischen der Ausstoßkappe 59 und der Pufferkappe 60 eingebaut, um einen Kühlmittelstrom zu führen. Die relativ lange zweite Schlaufenleitung R2 ist zwischen der Pufferkappe 60 und dem Außenraum eingebaut, um einen Kühlmittelstrom zu führen und Geräuschentwicklung durch das Pulsieren des Kühlmittels zu verringern.
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Die erste Schlaufenleitung R1 kommuniziert mit dem vierten Ausstoßunterraum 59d der Ausstoßkappe 59, so dass das in dem vierten Ausstoßunterraum 59d der Ausstoßkappe 59 gesammelte Kühlmittel zu der Pufferkappe 60 ausgestoßen werden kann.
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Im Fall der ersten Schlaufenleitung R1 kann eine dünne Leitung mit einer geraden Form eingebaut sein. Im Fall der zweiten Schlaufenleitung R2 ist vorzugsweise eine dünne und lange Leitung gekrümmt eingebaut, um Vibration und Geräuschentwicklung des Kühlmittels effizient zu verringern. Um Vibration und Geräuschentwicklung des Kühlmittels zu minimieren, kann in einem Abschnitt der zweiten Schlaufenleitung R2 unter Berücksichtigung einer Vibrationsfrequenz des Kühlmittels ein Pufferelement (nicht gezeigt) wie Gummi eingebaut sein.
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Insbesondere sind vorzugsweise das Ende der ersten Schlaufenleitung R1 und das Ende der zweiten Schlaufenleitung R2 voneinander entfernt in den entgegengesetzten Richtungen in der Pufferkappe 60 angeordnet, um das Pulsieren des Kühlmittels in der Pufferkappe 60 zu Puffern. Noch bevorzugter ist das Ende der ersten Schlaufenleitung R1 tief an einem Ende der Pufferkappe 60 angeordnet, und das Ende der zweiten Schlaufenleitung R2 ist mit dem anderen Ende der Pufferkappe 60 verbunden, so dass das durch die erste Schlaufenleitung R1 in die Pufferkappe 60 zugeführte unter hohem Druck stehende Kühlmittel in der Pufferkappe 60 gepuffert werden kann und entlang der zweiten Schlaufenleitung R2 ausgestoßen werden kann.
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Nun wird der Vorgang des Ausstoßens des Kühlmittels bei der Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wenn der Kolben 4 in dem Zylinder 2 linear hin- und herbewegt wird, wird dann, wenn der Druck innerhalb des Druckraums P unterhalb eines eingestellten Drucks liegt, ein an einem Ende des Kolbens 4 eingebautes dünnes Ansaugventil 6 geöffnet, so dass das Kühlmittel durch ein Einströmloch 4h des Kolbens 4 hindurch gehen und in den Kompressionsraum P strömen kann. Der Druck innerhalb des Kompressionsraums P wird erhöht, und das Kühlmittel wird komprimiert, während das Ansaugventil 6 und das Ausstoßventil 58a sich in geschlossenen Zuständen befinden. Wenn der Druck innerhalb des Kompressionsraums P über dem eingestellten Druck liegt, wird die Ausstoßventilfeder 58c komprimiert, so dass eine Seite des Ausstoßventils 58a ein Ende des Zylinders 2 teilweise öffnen kann.
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Wenn eine Seite des Austauschventils 58a geöffnet ist, wird das unter hohem Druck stehende Kühlmittels von dem Kompressionsraum P ausgestoßen und durch die Kommunikationslöcher H1, H2, H3 und H4 der Lagerkappe 58b zu der Ausstoßkappe 59 überführt. Da das Volumen des unter hohem Druck stehenden Kühlmittels sich in der Ausstoßkappe 59 erhöht, kann sein Druck teilweise verringert werden.
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Da der Kolben 4 innerhalb des Zylinders 2 kontinuierlich linear hin- und herbewegt wird, wird das unter hohem Druck stehende Kühlmittel das Pulsieren erzeugend von dem Kompressionsraum P zu der Ausstoßkappe 59 ausgestoßen. Wenn jedoch das Kühlmittel von dem ersten, zweiten und dritten Ausstoßunterraum 59a, 59b und 59c der Ausstoßkappe 59 mit dem relativ geringen Volumen zu dem vierten Ausstoßunterraum 59d der Ausstoßkappe 59 mit dem relativ großen Volumen strömt, ist das Pulsieren des Kühlmittels teilweise verringert.
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Das Pulsieren des von dem Kompressionsraum P ausgestoßenen Kühlmittels ist in der Ausstoßkappe 59 verringert. Das Kühlmittel wird von der Ausstoßkappe 59 ausgestoßen und durch die erste Schlaufenleitung R1 der Pufferkappe 60 zugeführt.
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Das Ende der ersten Schlaufenleitung R1 ist tief in der Pufferkappe 60 angeordnet. Das Ende der zweiten Schlaufenleitung R2 ist in der dem Ende der ersten Schlaufenleitung R1 entgegengesetzten Richtung in der Pufferkappe 60 angeordnet. Wenn das Kühlmittel von der ersten Schlaufenleitung R1 zu der Pufferkappe 60 mit dem relativ großen Volumen überführt wird, wird das Pulsieren des Kühlmittels gepuffert. Hiernach strömt das Kühlmittel in die zweite Schlaufenleitung R2.
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Wenn das Kühlmittel durch die zweite Schlaufenleitung R2 strömt, welche die relativ dünne und lange Leitung ist, werden gleichzeitig der Druck, die Vibration und die Geräuschentwicklung des Kühlmittels verringert. Das an der zweiten Schlaufenleitung R2 eingebaute Pufferelement verbessert den Effekt des Verringerns der Vibration und der Geräuschentwicklung des Kühlmittels.
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Da der Kolben 4 wiederholt innerhalb des Zylinders 2 linear hin- und herbewegt wird, wird kontinuierlich unter hohem Druck stehendes Kühlmittels durch die Ausstoßkappe 59, die erste Schlaufenleitung R1, die Pufferkappe 60 und die zweite Schlaufenleitung R2 ausgestoßen.
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Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist einzusehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese bevorzugten Ausführungsformen beschränkt sein sollte, sondern durch einen Fachmann verschiedenen Änderungen und Modifikationen innerhalb des Geistes und Rahmens der vorliegenden Erfindung wie nachfolgend beansprucht vorgenommen werden können.
