-
Technischer Bereich
-
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.
-
Technischer Hintergrund
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Technisches Problem
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Struktur
zum Ausstoßen
eines Kühlmittels
für einen
Linearkompressors bereitzustellen, die sogar dann, wenn das unter
Hochdruckstehende 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.
-
Technische Lösung
-
Es
wird eine Struktur zum Ausstoßen
eines Kühlmittels
für einen
Linearkompressor bereitgestellt, die 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 einem relativ
geringen Volumen zu dem Ausstoßunterraum mit
einem relativ großen
Volumen zu strömen.
Durch diese Ausgestaltung werden die Volumina der Kühlmittelströmungsräume verändert, um
das Pulsieren des Kühlmittels
zu verringern, wenn das Kühlmittel strömt.
-
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 großen
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.
-
Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Ausstoßventilanordnung
ein Kommunikationsloch zum Ausstoßen des Kühlmittels zu dem Ausstoßunterraum
mit dem geringen 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.
-
Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Struktur
zum Ausstoßen
des Kühlmittels
ferner: eine erste Schlaufenleitung, deren eines Ende mit der Ausstoßkappe verbunden
ist, und die externen Ausstoß des
Kühlmittels
führt;
und eine mit dem anderen Ende der ersten Schlaufenleitung verbundene
Pufferkappe zum Verringern des Pulsierens. Durch diese Ausgestaltung
wird das Kühlmittel von
dem Kompressor nach außen
ausgestoßen, nachdem
sein Pulsieren noch einmal verringert wurde.
-
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.
-
Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Ausstoßkappe zwischen
dem Ausstoßunterraum
mit dem großen
Volumen und dem Ausstoßunterraum
mit dem kleinen Volumen ferner einen zusätzlichen Ausstoßunterraum
auf, der kleiner ist als der Ausstoßunterraum mit dem großen Volumen
und größer als
der Ausstoßunterraum
mit dem kleinen Volumen. Durch diese Ausgestaltung kann das Pulsieren
des Kühlmittels
beträchtlich
verringert werden, da das Kühlmittel
die Volumenänderungen
der Strömungsräume mehrere
Male erfährt.
-
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.
-
Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das andere
Ende der ersten Schlaufenleitung und ein Ende der zweiten Schlaufenleitung in
einem Abstand voneinander innerhalb der Pufferkappe eingebaut. 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.
-
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.
-
Außerdem ist
eine Struktur zum Ausstoßen eines
Kühlmittels
für einen
Linearkompressor bereitgestellt, die 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 angeordnete Ausstoßventilanordnung,
die das Kühlmittel
ausstoßend
geöffnet
und geschlossen wird; und eine Ausstoßkappe zum Abdecken der Ausstoßventilanordnung,
wobei die Ausstoßkappe
in mehrere Ausstoßunterräume mit
einem geringen Volumen und einen Ausstoßunterraum mit einem großen Volumen
unterteilt ist, wobei das Kühlmittel
von der Ausstoßventilanordnung
zu den Ausstoßunterräumen ausgestoßen wird,
um ein Pulsieren des Kühlmittels
zu verringern, in dem das Kühlmittel
dazu gebracht wird, von den Ausstoßunterräumen mit dem relativ geringen
Volumen zu dem Ausstoßunterraum mit
dem relativ großen
Volumen zu strömen.
-
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.
-
Bei
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Ausstoßunterräume mit
dem geringen Volumen und der Ausstoßunterraum mit dem großen 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.
-
Außerdem ist
eine Struktur zum Ausstoßen eines
Kühlmittels
für einen
Linearkompressor vorgesehen, die 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 angeordnete Ausstoßventilanordnung,
die geöffnet
und geschlossen wird, zum Ausstoßen des Kühlmittels; eine Ausstoßkappe mit
einem Ausstoßraum,
in den das Kühlmittel
von der Ausstoßventilanordnung
ausgestoßen
wird; eine erste Schlaufenleitung, deren eines Ende mit der Ausstoßkappe verbunden
ist, und die das Kühlmittel
dazu führt,
von der Ausstoßkappe
nach außen
ausgestoßen
zu werden; und eine mit dem anderen Ende der ersten Schlaufenleitung
verbundene Pufferkappe zum Verringern eines Pulsierens des Kühlmittels.
Durch diese Ausgestaltung ist das Pulsieren des Kühlmittels
verringert, da das Kühlmittel
zu der Ausstoßkappe
ausgestoßen
wird und dann durch die erste Schlaufenleitung zu der Pufferkappe
ausgestoßen
wird.
-
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.
-
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.
-
Die
Struktur zum Ausstoßen
des Kühlmittels umfasst
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. Das andere Ende der ersten Schlaufenleitung oder ein
Ende der zweiten Schlaufenleitung ist tiefer in der Pufferkappe angeordnet.
Durch diese Ausgestaltung ist das Pulsieren des Kühlmittels
in der Pufferkappe immer verringert, wenn das Kühlmittel der Pufferkappe durch die
erste Schlaufenleitung von der Ausstoßkappe zugeführt wird.
Hiernach wird das Kühlmittel
von der Pufferkappe durch die zweite Schlaufenleitung nach außen ausgestoßen.
-
Vorteilhafte Wirkungen
-
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 relativ geringen Volumen zu dem Ausstoßunterraum mit dem relativ
großen
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 Pul sieren des Kühlmittels
erzeugte Vibration und Geräuschentwicklung
effizient unterdrückt werden.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine seitliche Schnittansicht, welche einen Teil eines allgemeinen
Linearkompressors darstellt;
-
2 ist
eine seitliche Schnittansicht, welche eine herkömmliche Struktur zum Ausstoßen eines
Kühlmittels
für den
Linearkompressor darstellt;
-
3 ist
eine Vorderansicht, welche die herkömmliche Struktur zum Ausstoßen des
Kühlmittels für den Linearkompressor
darstellt;
-
4 ist
eine seitliche Schnittansicht, welche eine Struktur zum Ausstoßen eines
Kühlmittels für den Linearkompressor
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung darstellt; und
-
5 und 6 sind
Vorderansichten, welche die Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressor in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
Erfindungsmodus
-
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.
-
4 bis 6 sind
eine seitliche Schnittansicht und Vorderansichten, welche den Linearkompressor
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
Die
erste Schlaufenleitung R1 kommuniziert mit dem vierten Ausstoßunterraum 59d der
Ausstoßkappe 59,
so dass das in dem vierten Ausstoßunterraum 59d der
Aus stoßkappe 59 gesammelte
Kühlmittel
zu der Pufferkappe 60 ausgestoßen werden kann.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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 verschie denen Änderungen
und Modifikationen innerhalb des Geistes und Rahmens der vorliegenden
Erfindung wie nachfolgend beansprucht vorgenommen werden können.
-
Zusammenfassung
-
Struktur zum Ausstoßen von Kühlmittel für einen Linearkompressor
-
Die
vorliegende Erfindung offenbart einen Linearkompressor, bei dem
ein Kolben innerhalb eines Zylinders linear hin- und herbewegt wird,
um ein Kühlmittel
in einen Kompressionsraum zwischen dem Kolben und dem Zylinder hineinzusaugen,
und das Kühlmittel
zu komprimieren und auszustoßen, und
insbesondere eine Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressor, die
ein Pulsieren eines unter hohem Druck stehenden ausgestoßenen Kühlmittels
verringern kann, indem das in dem Kompressionsraum komprimierte
Kühlmittel
dazu gebracht wird, von einem Ausstoßunterraum mit einem relativ
geringen Volumen zu einem Ausstoßunterraum mit einem relativ
großen
Volumen in einer Ausstoßkammer
zu strömen.
Als ein Ergebnis kann die Struktur zum Ausstoßen des Kühlmittels für den Linearkompressor Geräuschentwicklung
und Vibration effizient verringern.