DE102005038785B4 - Linear compressor, in particular refrigerant compressor - Google Patents

Abstract

Linearverdichter, insbesondere Kältemittelverdichter, mit einer Verdichtereinheit, die einen Zylinder und einen darin hin und her bewegbaren Kolben aufweist, und einem Linearmotor, der einen Außenstator, einen mit dem Außenstator verbundenen Innenstator und einen Anker, der in einem zwischen Außenstator und Innenstator gebildeten Spalt angeordnet ist, aufweist, wobei der Anker über eine Kolbenstange mit dem Kolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (22) und die Kolbenstange (28) innerhalb der axialen Länge des Innenstators (20) über ein Verbindungselement (39) verbunden sind, welches durch axiale Schlitze im Innenstator (20) geführt ist, so daß bei Bewegung des Ankers (22) in eine Richtung die Kolbenstange (28) in die gleiche Richtung mitbewegt wird.Linear compressor, in particular refrigerant compressor, with a compressor unit that has a cylinder and one inside reciprocating piston, and a linear motor, the an outside stator, one with the outside stator connected inside stator and an anchor, which is in between an external stator and inside stator formed gap, wherein the anchor over a piston rod is connected to the piston, characterized that the Anchor (22) and the piston rod (28) within the axial length of the Inner stator (20) over a connecting element (39) are connected, which by axial Slots in the inner stator (20) out is, so that at Movement of the armature (22) in one direction the piston rod (28) is moved in the same direction.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearverdichter, insbesondere Kältemittelverdichter, mit einer Verdichtereinheit, die einen Zylinder und einen darin hin und her bewegbaren Kolben aufweist, und einem Linearmotor, der einen Außenstator, einen mit dem Außenstator verbundenen Innenstator und einen Anker, der in einem zwischen Außenstator und Innenstator gebildeten Spalt angeordnet ist, aufweist, wobei der Anker über eine Kolbenstange mit dem Kolben verbunden ist.The The invention relates to a linear compressor, in particular a refrigerant compressor, with a compressor unit that has a cylinder and one inside reciprocating piston, and a linear motor, the an outside stator, one with the outside stator connected inside stator and an anchor, which is in between an external stator and inside stator formed gap, wherein the anchor over a piston rod is connected to the piston.

Ein derartiger Linearverdichter ist beispielsweise aus US 6 565 332 B2 bekannt. Der Zylinder ist dabei radial innerhalb des Innenstators angeordnet. Der zwischen Innenstator und Außenstator bewegliche Anker, der Permanentmagnete aufweist, ist über eine radiale Flanschvorrichtung mit der Kolbenstange verbunden, die die Bewegung des Ankers auf den Kolben überträgt. Die Flanschvorrichtung befindet sich axial zwischen dem Motor und einer Resonanzfederanordnung.Such a linear compressor is for example off US Pat. No. 6,565,332 B2 known. The cylinder is arranged radially inside the inner stator. The movable between inner stator and outer stator armature having permanent magnets is connected via a radial flange device with the piston rod, which transmits the movement of the armature to the piston. The flange device is located axially between the engine and a resonant spring assembly.

Ein ähnlicher Linearverdichter ist aus US 6 793 470 B2 bekannt. Hier ist der Anker nicht über eine Kolbenstange, sondern über Art Zylinderrohr, das annähernd den gleichen Außendurchmesser wie der Kolben hat, mit dem Kolben verbunden. Auch hier bewegt sich der Kolben innerhalb des Innenstators, was dazu führt, daß der Stator und damit der Linearmotor einen relativ großen Durchmesser haben muß. Üblicherweise wird ein derartiger Linearverdichter liegend betrieben. Dies bedeutet, daß der Linearverdichter aufgrund des großen Durchmessers des Linearmotors eine relativ große Bauhöhe aufweist. Wenn der Linearverdichter als Kältemittelverdichter in einem Haushaltskühlgerät, beispielsweise einem Kühlschrank oder Gefrierschrank, eingesetzt ist, dann mindert die Bauhöhe den für einen Kühlraum zur Verfügung stehenden Platz.A similar linear compressor is off US Pat. No. 6,793,470 B2 known. Here the armature is not connected to the piston via a piston rod, but via the type of cylinder tube, which has approximately the same outer diameter as the piston. Again, the piston moves within the inner stator, which causes the stator and thus the linear motor must have a relatively large diameter. Usually, such a linear compressor is operated lying. This means that the linear compressor has a relatively large height due to the large diameter of the linear motor. If the linear compressor is used as a refrigerant compressor in a household refrigerator, such as a refrigerator or freezer, then the height reduces the space available for a refrigerator space.

US 5 772 410 A zeigt einen anderen Linearverdichter, bei dem der Zylinder in axialer Verlängerung des Motors angeordnet ist. Hier ist der Innenstator innerhalb des Kolbens angeordnet und der Anker direkt mit der dem Zylinderkopf abgewandten Seite des Kolbens verbunden. Dies ermöglicht eine relativ kompakte Baugröße, erfordert aber eine relativ aufwendige Herstellung und Ausrichtung der einzelnen Teile zueinander, da sowohl der Anker als auch der Innenstator nur mit jeweils einem Ende am Kolben beziehungsweise an einem Träger befestigt werden können. US 5,772,410 A shows another linear compressor, in which the cylinder is arranged in the axial extension of the engine. Here, the inner stator is disposed within the piston and the armature is directly connected to the cylinder head side facing away from the piston. This allows a relatively compact size, but requires a relatively complex production and alignment of the individual parts to each other, since both the armature and the inner stator can be attached only with one end to the piston or on a support.

DE 24 41 604 A1 zeigt einen elektrisch angetriebenen Kompressor für die Druckluftanlage von Kraftfahrzeugbremsen, der als Linearverdichter ausgebildet ist. Ein Kolben wird durch einen Linearmotor angetrieben, der einen Außenstator aufweist, in dem ein Anker bewegbar ist. Der Anker wirkt über ein Zahnradgetriebe auf eine Verzahnung einer Kolbenstange. Damit wird erreicht, daß sich der Anker und die Kolbenstange immer in gegenläufiger Richtung bewegen, was zu einer Beruhigung der Schwingungsneigung des Verdichters beitragen soll. DE 24 41 604 A1 shows an electrically driven compressor for the compressed air system of motor vehicle brakes, which is designed as a linear compressor. A piston is driven by a linear motor having an outer stator in which an armature is movable. The armature acts via a gear transmission on a toothing of a piston rod. This ensures that the armature and the piston rod always move in the opposite direction, which should contribute to calming the vibration tendency of the compressor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearverdichter bei einfachem Aufbau mit möglichst geringer Baugröße auszubilden.Of the Invention is the object of a linear compressor at simple structure with as possible form small size.

Diese Aufgabe wird bei einem Linearverdichter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Anker und die Kolbenstange innerhalb der axialen Länge des Innenstators über ein Verbindungselement verbunden sind, welches durch axiale Schlitze im Innenstator geführt ist, so daß bei Bewegung des Ankers in eine Richtung die Kolbenstange in die gleiche Richtung mitbewegt wird.These Task is in a linear compressor of the type mentioned solved by that the Anchor and the piston rod within the axial length of the Indoor stators over a connecting element are connected, which by axial slots in Inside stator guided is, so that at Movement of the armature in one direction the piston rod in the same Direction is moved.

Man führt also eine Verbindung zwischen dem Anker und der Kolbenstange durch den Innenstator hindurch. Damit benötigt man nicht mehr eine axial außerhalb des Motors befindliche Anordnung, über die der Anker mit der Kolbenstange verbunden wird. Damit ergibt sich eine relativ kurze Bauform, die den benötigten Bauraum für den Verdichter reduziert. Dies erlaubt es zum Beispiel in einem Haushaltskühlgerät mit vorgebenden Abmessungen, den für den Kühlraum zur Verfügung stehenden Raum zu vergrößern.you leads, then a connection between the armature and the piston rod through the Inner stator through. Needed you no longer have an axial outside the motor located arrangement over which the armature with the piston rod is connected. This results in a relatively short design, the required Space for reduces the compressor. This allows for example in one Household cooler with predetermining Dimensions, the for the refrigerator to disposal to enlarge the standing room.

Vorzugsweise ist die Verdichtereinheit axial außerhalb des Linearmotors angeordnet. Damit kann der Durchmesser des Motors und damit die Bauhöhe eines horizontal angeordneten Verdichters klein gehalten werden. Bei einem Haushaltskühlgerät steht üblicherweise in der Breitenrichtung ein ausreichender Raum zur Verfügung. Der Verdichter kann also eine relativ große axiale Länge aufweisen, wenn dies zur Folge hat, daß sein Durchmesser und damit seine Bauhöhe verringert wird.Preferably the compressor unit is arranged axially outside of the linear motor. Thus, the diameter of the engine and thus the height of a horizontally arranged compressor are kept small. At a Domestic refrigerator is usually in the width direction, a sufficient space available. Of the Compressor can thus have a relatively large axial length, if this is the case Episode has to be that Diameter and thus its height is reduced.

Bevorzugterweise ist die Kolbenstange durch die gesamte axiale Länge des Linearmotors hindurchgeführt, wobei an einem der Verdichtereinheit abgewandten Seite des Linearmotors eine Resonanzfederanordnung angeordnet ist. Die Resonanzfederanordnung weist eine Resonanzfrequenz auf, die auf die Betriebsfrequenz des Linearmotors ab gestimmt ist. Diese Betriebsfrequenz wird durch die Frequenz des speisenden Stroms bestimmt. Wenn der Linearverdichter im Resonanzbereich der Resonanzfederanordnung betrieben wird, dann kommt er mit weniger Energie aus. Da man nun die Kolbenstange verwenden kann, um die Resonanzfederanordnung mit dem Kolben zu verbinden, kann die Resonanzfederanordnung auf der der Verdichtereinheit gegenüberliegenden Seite des Linearmotors angeordnet sein. Diese Entkopplung vereinfacht die Konstruktion. Die Resonanzfederanordnung kommt nicht in Konflikt mit der Bewegung des Kolbens.Preferably, the piston rod is passed through the entire axial length of the linear motor, wherein on a side facing away from the compressor unit of the linear motor, a resonance spring arrangement is arranged. The resonance spring arrangement has a resonance frequency, which is tuned to the operating frequency of the linear motor. This operating frequency is determined by the frequency of the feeding current. If the linear compressor is operated in the resonance range of the resonant spring arrangement, then it can do with less energy. Since one can now use the piston rod to connect the resonance spring arrangement with the piston, the resonance spring arrangement can be arranged on the opposite side of the compressor unit of the linear motor. This decoupling simplifies the Kon constructive tion. The resonant spring assembly does not interfere with the movement of the piston.

Vorzugsweise ist die Kolbenstange durch den Kolben und die Resonanzfederanordnung geführt. Die Kolbenstange weist also mit dem Linearmotor keine Berührungsstellen auf. Damit kann die Kolbenstange auch den Anker so festhalten, daß er praktisch berührungsfrei durch den Spalt zwischen Innenstator und Außenstator geführt wird.Preferably is the piston rod through the piston and the resonance spring assembly guided. The piston rod thus has no contact points with the linear motor on. Thus, the piston rod can hold the anchor so that it practically contactless through the gap between the inner stator and the outer stator.

Bevorzugterweise ist der Zylinder während einer Montage gegenüber dem Außenstator verlagerbar. Bei einem Kolbenverdichter ist es von einer gewissen Wichtigkeit, daß der durch den Kolben und den Zylinder gebildete Verdichtungsraum im oberen Totpunkt des Kolbens einen minimalen Wert annimmt. Man kann nun bei der Montage den Kolben in seinen oberen Totpunkt einstellen und dann den Zylinder gegenüber dem Außenstator und damit auch gegenüber dem Kolben so verlagern, daß der Verdichtungsraum den kleinsten zulässigen Wert annimmt. Beispielsweise kann man den Zylinder in einem rohrförmigen Zwischenstück verschieben. Wenn die gewünschte Position erreicht ist, dann wird der Zylinder in dem Zwischenstück fixiert, beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben.preferably, is the cylinder during one Assembly opposite the outer stator displaced. In a reciprocating compressor, it is of a certain Importance that the formed by the piston and the cylinder compression space in the top dead center of the piston assumes a minimum value. One can now set the piston at its top dead center during assembly and then the cylinder opposite the outer stator and therefore also opposite shift the piston so that the Compaction space assumes the smallest permissible value. For example you can move the cylinder in a tubular spacer. If the desired Position is reached, then the cylinder is fixed in the intermediate piece, for example by welding, Soldering or Glue.

Bevorzugterweise ist das Verbindungselement durch mindestens zwei Schlitze im Innenstator geführt. Damit sind der Anker und die Kolbenstange in Umfangsrichtung an zwei Orten miteinander verbunden, was die Stabilität der aus Kolbenstange und Anker gebildeten Einheit steigert. Die Schlitze im Innenstator sind für das magnetische Verhalten des Stators insgesamt von untergeordneter Bedeutung. Im Innenstator verläuft das Magnetfeld überwiegend in axialer Richtung, nicht jedoch in Umfangsrichtung, so daß das Magnetfeld durch die axial verlaufenden Schlitze nicht weiter gestört wird.preferably, the connecting element is guided through at least two slots in the inner stator. In order to the armature and the piston rod are circumferentially in two places interconnected, reflecting the stability of the piston rod and anchor unit formed increases. The slots in the inner stator are for the magnetic Behavior of the stator overall of secondary importance. in the Inside stator runs the magnetic field predominantly in axial direction, but not in the circumferential direction, so that the magnetic field is not disturbed by the axially extending slots.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Schlitze über die axiale Länge des Innenstators durchgehend ausgebildet sind. Man kann den Innenstator also durch mehrere Segmente zusammensetzen. Dies vereinfacht die Konstruktion.in this connection it is preferred that the Slots over the axial length the inner stator are formed continuously. You can use the inner stator So put together by several segments. This simplifies the Construction.

Bevorzugterweise weist daß das Verbindungselement einen Innenring auf, der mit der Kolbenstange verbunden ist. Der Innenring stellt also die radiale Positionierung des Verbindungselements gegenüber der Kolbenstange sicher.preferably, shows that that Connecting element on an inner ring, which is connected to the piston rod connected is. The inner ring thus provides the radial positioning of the connecting element opposite the piston rod safe.

Hierbei ist bevorzugt, daß der Innenring unter einem vorbestimmten Druck an einer umlaufenden Anlagefläche der Kolbenstange anliegt. Damit stellt der Innenring auch die axiale Positionierung des Verbindungselements zur Kolbenstange und damit die relative Position von Kolbenstange und Anker zueinander sicher.in this connection is preferred that the Inner ring under a predetermined pressure on a circumferential contact surface of the Piston rod rests. Thus, the inner ring and the axial Positioning of the connecting element to the piston rod and thus the relative position of piston rod and armature to each other safe.

Vorzugsweise weist das Verbindungselement einen Außenring auf, der mit dem Anker verbunden ist. Der Anker wird bei dieser Ausgestaltung ringförmig gehalten, so daß auch seine radiale Position gegenüber der Kolbenstange sichergestellt ist.Preferably the connecting element has an outer ring which is connected to the armature connected is. The armature is kept annular in this embodiment, so that too its radial position opposite the piston rod is ensured.

Vorzugsweise sind der Innenring und der Außenring über mindestens zwei radial verlaufende Arme miteinander verbunden. Diese Arme können durch die Schlitze im Innenstator geführt sein. Sie erstrecken sich vorzugsweise radial.Preferably the inner ring and the outer ring are over at least two radially extending arms connected together. These arms can go through the slots led in the inner stator be. They preferably extend radially.

Bevorzugterweise ist der Anker durch eine zylinderrohrförmige Permanentmagnetanordnung gebildet, deren Längsachse mit der Achse der Kolbenstange zusammenfällt. Die Permanentmagnete, die die Permanentmagnetanordnung bilden, sind dabei radial magnetisiert, d.h. sie weisen an ihrer radialen Außenseite alle die gleiche magnetische Polarität auf. Diese Permanentmagnetanordnung kann dann in einfacher Weise durch den Außenring zusammengehalten werden.preferably, the armature is formed by a cylindrical tubular permanent magnet arrangement, its longitudinal axis coincides with the axis of the piston rod. The permanent magnets, the form the permanent magnet arrangement are radially magnetized, i.e. they all have the same magnetic on their radial outside Polarity on. This permanent magnet arrangement can then easily through the outer ring held together.

Vorzugsweise ist die Kolbenstange an mindestens zwei Positionen, die in Axialrichtung einen Abstand aufweisen, mit dem Anker verbunden. Damit wird sichergestellt, daß der Anker gegenüber der Kolbenstange und umgekehrt nicht kippen kann. Man kann die Zuordnung von Anker und Stator sehr genau beibehalten, was günstige Betriebsparameter ergibt. Insbesondere kann der Spalt, der zwischen dem Innenstator und dem Außenstator ausge bildet ist, auf eine minimale Dicke eingestellt werden, weil die Gefahr, daß der Anker den Stator kontaktiert, praktisch nicht gegeben ist.Preferably is the piston rod at at least two positions, in the axial direction have a distance connected to the anchor. This will ensure that the Anchor opposite the piston rod and vice versa can not tilt. You can do the assignment of armature and stator very accurately maintained, giving favorable operating parameters results. In particular, the gap between the inner stator and the outside stator out is formed to a minimum thickness because the danger that the Anchor contacted the stator, practically is not given.

Vorzugsweise ist die axiale und radiale Position des Ankers relativ zur Kolbenstange durch das Verbindungselement gesteuert. Der Anker und die Kolbenstange bilden also eine Einheit, bei der alle Elemente fest einander zugeordnet sind.Preferably is the axial and radial position of the armature relative to the piston rod controlled by the connecting element. The anchor and the piston rod thus form a unity in which all elements are firmly associated with each other are.

Bevorzugterweise ist der Anker axial zwischen zwei Verbindungselementen eingespannt. Diese Ausgestaltung hat zwei Vorteile. Zum einen wird der Anker in Axialrichtung festgehalten. Zum anderen reicht es aus, wenn man auf der Kolbenstange zwei Anschläge radial von außen auf die Verbindungselemente wirken läßt. Durch das Aufschieben der Verbindungselemente auf die Kolbenstange und das Verspannen der Verbindungselemente auf der Kolbenstange wird der Anker festgehalten.preferably, the armature is clamped axially between two connecting elements. These Design has two advantages. On the one hand, the armature in the axial direction recorded. On the other hand, it is sufficient if one on the piston rod two attacks radially from the outside can act on the fasteners. By postponing the Connecting elements on the piston rod and the bracing of Connecting elements on the piston rod, the anchor is held.

Vorzugsweise weist mindestens ein Verbindungselement einen radial innerhalb des Ankers angeordneten Vorsprung auf, an dem der Anker radial von außen anliegt. Durch diesen Vorsprung wird also der Anker radial fixiert.Preferably has at least one connecting element a radially within the Anchor arranged projection on which the armature bears radially from the outside. By this projection, therefore, the armature is radially fixed.

Hierbei ist bevorzugt, daß der Vorsprung im Bereich der Arme angeordnet ist. Hier hat das Verbindungselement seine größte Widerstandskraft, so daß auch größere Kräfte nicht dazu führen, daß sich der Anker radial gegenüber dem Verbindungselement verlagern kann.It is preferred that the projection in Range of arms is arranged. Here, the connecting element has its greatest resistance, so that even larger forces do not cause the armature can move radially relative to the connecting element.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment described in conjunction with the drawing. Herein show:

1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Linearverdichter, 1 a schematic longitudinal section through a linear compressor,

2 eine Draufsicht auf eine Baugruppe, die Kolben, Kolbenstange und Anker aufweist, und 2 a plan view of an assembly having the piston, piston rod and anchor, and

3 einen Schnitt III-III nach 2. 3 a section III-III after 2 ,

1 zeigt einen Linearverdichter 1, der in einer hermetisch geschlossenen Kapsel 2 angeordnet ist. 1 shows a linear compressor 1 in a hermetically sealed capsule 2 is arranged.

Der Linearverdichter 1 weist einen Verdichterabschnitt 3, einen Antriebsabschnitt 4 und eine Resonanzfederanordnung 5 auf. Die aus Verdichterabschnitt 3, Antriebsabschnitt 4 und Resonanzfederanordnung 5 gebildete Einheit ist über zwei ebene Ringfedern 6, 7, die jeweils als Spirale mit einer Windung ausgebildet sind, in der Kapsel 2 aufgehängt. Die Ringfedern 6, 7 sind dabei am Antriebsabschnitt 4 befestigt.The linear compressor 1 has a compressor section 3 , a drive section 4 and a resonance spring assembly 5 on. The from compressor section 3 , Drive section 4 and resonance spring assembly 5 formed unit is about two flat ring springs 6 . 7 , which are each formed as a spiral with a turn, in the capsule 2 suspended. The ring springs 6 . 7 are on the drive section 4 attached.

Der Verdichterabschnitt 3 weist einen Zylinder 8 auf, dessen eine Stirnseite von einem Zylinderkopf 9 abgedeckt ist. Zylinder 8 und Zylinderkopf 9 sind durch eine Kapsel 10 nach Art einer Patrone zusammengefaßt. Am Zylinderkopf 9 ist ein Saugschalldämpfer 11 und ein Druckschalldämpfer 12 befestigt. Der Saugschalldämpfer 11 steht mit einer Saugöffnung 13 und der Druckschalldämpfer 12 steht mit einer Drucköffnung 14 im Zylinderkopf in Verbindung.The compressor section 3 has a cylinder 8th on, whose one end face of a cylinder head 9 is covered. cylinder 8th and cylinder head 9 are through a capsule 10 summarized in the manner of a cartridge. At the cylinder head 9 is a suction muffler 11 and a pressure muffler 12 attached. The suction silencer 11 stands with a suction opening 13 and the pressure silencer 12 stands with a pressure opening 14 in the cylinder head in connection.

Die Kapsel 10 ist in einen Zwischenring 15 eingesetzt, der mit dem Antriebsabschnitt 4 verbunden ist. Bei der Montage läßt sich die Kapsel 10 und damit der Zylinder 8 in Axialrichtung des Zylinders relativ zum Zwischenring 15 in gewissen Grenzen verschieben. Wenn bei der Montage eine vorbestimmte Position des Zylinders relativ zum Antriebsabschnitt 4 erreicht ist, wird die Kapsel 10 im Zwischenring 15 befestigt, beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben.The capsule 10 is in an intermediate ring 15 used with the drive section 4 connected is. During assembly, the capsule can be 10 and thus the cylinder 8th in the axial direction of the cylinder relative to the intermediate ring 15 within certain limits. When mounting a predetermined position of the cylinder relative to the drive section 4 is reached, the capsule is 10 in the intermediate ring 15 fixed, for example by welding, soldering or gluing.

Im Zylinder 8 ist ein Kolben 16 angeordnet, der gemeinsam mit dem Zylinder 8 und dem Zylinderkopf 9 einen Verdichtungsraum 17 begrenzt. Bevor der Zylinder mit der Kapsel 10 im Zwischenstück 15 befestigt wird, wird der Kolben 16 in seinen oberen Totpunkt bewegt und der Zylinder 8 wird so lange verschoben, bis der Verdichtungsraum 17 seine kleinste, zulässige Ausdehnung erreicht hat.In the cylinder 8th is a piston 16 arranged, in common with the cylinder 8th and the cylinder head 9 a compression room 17 limited. Before the cylinder with the capsule 10 in the intermediate piece 15 is fastened, the piston becomes 16 moved to its top dead center and the cylinder 8th is postponed until the compression space 17 has reached its smallest permissible extent.

Der Antriebsabschnitt 4 weist einen Linearmotor auf. Der Linearmotor weist einen Außenstator 18 mit einer Ausnehmung 19 für eine nicht näher dargestellte Wicklung und einen Innenstator 20 auf. Zwischen dem Außenstator 18 und dem Innenstator 20 befindet sich ein Ringspalt 21, indem ein Anker 22 bewegbar ist. Der Anker trägt Permanentmagnete 23, die durch zwei Außenringe 24, 25 miteinander verbunden sind. Die Außenringe 24, 25 können beispielsweise aus Kunststoff gebildet sein. Die Außenringe 24, 25 sind mit Innenringen 26, 27 verbunden und zwar über in 2 und 3 dargestellte Arme, die durch Schlitze im Innenstator 20 geführt sind.The drive section 4 has a linear motor. The linear motor has an external stator 18 with a recess 19 for a winding, not shown, and an inner stator 20 on. Between the outer stator 18 and the inner stator 20 there is an annular gap 21 by placing an anchor 22 is movable. The anchor carries permanent magnets 23 passing through two outer rings 24 . 25 connected to each other. The outer rings 24 . 25 may be formed, for example, of plastic. The outer rings 24 . 25 are with inner rings 26 . 27 connected via in 2 and 3 illustrated arms through slots in the inner stator 20 are guided.

Die Innenringe 26, 27 sind mit einer Kolbenstange 28 verbunden, die wiederum mit dem Kolben 16 verbunden ist.The inner rings 26 . 27 are with a piston rod 28 connected, in turn, with the piston 16 connected is.

Der Außenstator 18 und der Innenstator 20 sind durch Motordeckel 29, 30 miteinander verbunden, die durch Schraubbolzen 31 gegeneinander verspannt sind. Die Schraubbolzen sind dabei parallel zur Bewegungsrichtung der Kolbenstange 28 geführt.The outside stator 18 and the inner stator 20 are through engine cover 29 . 30 connected to each other by bolts 31 are braced against each other. The bolts are parallel to the direction of movement of the piston rod 28 guided.

Der Zwischenring 15 ist mit dem zylinderseitigen Motordeckel 30 verbunden, beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder Löten.The intermediate ring 15 is with the cylinder-side engine cover 30 connected, for example by welding, gluing or soldering.

Die Resonanzfederanordnung 5, die an einem dem Verdichterabschnitt 3 gegenüberliegenden Ende des Antriebsabschnitts 4 angeordnet ist, weist ein Federpaket 32 aus mehreren Blattfedern 33 auf. Das Federpakete 32 ist in einem mittleren Bereich 34 mit der Kolbenstange 28 verbunden. Ein Außenabschnitt 35 des Federpakets 32 ist über Bolzen 36 mit einem Anschlaggehäuse 37 verbunden, das einen Anschlag für das Federpaket 32 bildet.The resonance spring arrangement 5 at one of the compressor section 3 opposite end of the drive section 4 is arranged, has a spring package 32 from several leaf springs 33 on. The spring packages 32 is in a middle range 34 with the piston rod 28 connected. An outdoor section 35 of the spring package 32 is about bolts 36 with a stop housing 37 connected, which is a stop for the spring package 32 forms.

Die Kolbenstange 28 ist an ihrem aus dem Federpaket 32 herausstehenden Ende mit einer Ölpumpenanordnung 38 verbunden, die in einen nicht näher dargestellten Ölsumpf eintaucht, der sich im unteren Teil der Kapsel 2 bildet.The piston rod 28 is at her from the spring package 32 protruding end with an oil pump assembly 38 connected, which dips into an unspecified oil sump, located in the lower part of the capsule 2 forms.

Wenn die in der Ausnehmung 19 angeordnete Wicklung mit Strom beschickt wird, dann bewegt sich der Anker 22 in eine Richtung und nimmt dabei die Kolbenstange 28 in diese Richtung mit. Wird die Richtung des Stromes umgedreht, bewegt sich der Anker 22 mit der Kolbenstange 28 in die entgegengesetzte Richtung und bewegt dementsprechend auch den Kolben 16 in die entgegengesetzte Richtung. Dabei wird das Volumen des Verdichtungsraums 17 periodisch vergrößert und verkleinert. Die Resonanzfederanordnung 5 ist auf die Frequenz des Stromes abgestimmt, so daß der bewegliche Teil des Linearverdichters 1, der durch den Anker 22, die Kolbenstange 28, den Kolben 16, die Ölpumpenanordnung 38 und den bewegten Teil der Resonanzfederanordnung 5 gebildet ist in Resonanz schwingt.When in the recess 19 arranged winding is charged with electricity, then moves the anchor 22 in one direction, taking the piston rod 28 in that direction. If the direction of the current is reversed, the anchor moves 22 with the piston rod 28 in the opposite direction and accordingly moves the piston 16 in the opposite direction. At the same time the volume of the compression chamber becomes 17 periodically enlarged and reduced. The resonance spring arrangement 5 is tuned to the frequency of the current, so that the movable part of the Linearver poet 1 that by the anchor 22 , the piston rod 28 , the piston 16 , the oil pump assembly 38 and the moving part of the resonant spring assembly 5 is formed resonates in resonance.

Die 2 und 3 zeigen nun die Zuordnung von Kolbenstange 28 und Anker 22 mit weiteren Einzelheiten.The 2 and 3 now show the assignment of piston rod 28 and anchor 22 with more details.

Die Kolbenstange 28 weist im Bereich des kolbenseitigen Endes einen umlaufenden Vorsprung 41 auf, an dem von der dem Kolben 16 gegenüberliegenden Seite der Innenring 27 anliegt. An der gegenüberliegenden Seite des Vorsprungs 41 liegt ein Verbindungselement 42 an, mit dem die Kolbenstange 28 mit dem Kolben 16 verbunden ist.The piston rod 28 has a circumferential projection in the region of the piston end 41 on, at which of the the piston 16 opposite side of the inner ring 27 is applied. On the opposite side of the projection 41 lies a connecting element 42 on, with the piston rod 28 with the piston 16 connected is.

Durch die axiale Fixierung des Innenrings 27 relativ zur Kolbenstange 28 ist auch der Außenring 25 axial festgelegt. Er bildet einen axialen Anschlag für die Permanentmagnete 23.By the axial fixation of the inner ring 27 relative to the piston rod 28 is also the outer ring 25 fixed axially. It forms an axial stop for the permanent magnets 23 ,

Der andere Innenring 26 ist ebenfalls auf die Kolbenstange 28 aufgeschoben. Damit kommt der andere Außenring 24 zur Anlage an die gegenüberliegende axiale Stirnseite der Permanentmagnete 23, die dann zwischen den beiden Außenringen 24, 25 festgehalten werden. Der andere Innenring 26 wird durch ein auf die Kolbenstange 28 aufgeschraubtes Endstück 43 festgehalten. Das Endstück 43 kann auch auf andere Weise mit der Kolbenstange 28 verbunden werden. Dadurch, daß die beiden Innenringe 26, 27 in Axialrichtung aufeinander zu gedrückt werden, werden die Permanentmagnete 23 zwischen den Außenringen 24, 25 in Axialrichtung fixiert.The other inner ring 26 is also on the piston rod 28 postponed. This is the other outer ring 24 for abutment with the opposite axial end face of the permanent magnets 23 then between the two outer rings 24 . 25 be held. The other inner ring 26 is by a on the piston rod 28 screwed tail 43 recorded. The tail 43 can also be done in other ways with the piston rod 28 get connected. Due to the fact that the two inner rings 26 . 27 are pressed towards each other in the axial direction, the permanent magnets 23 between the outer rings 24 . 25 fixed in the axial direction.

Ein Außenring 24, 25, ein Innenring 26, 27 und im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Arme 40 bilden jeweils ein Verbindungselement 39. Natürlich kann die Zahl der Arme 40 auch abweichend gewählt sein. Es sind jedoch mindestens zwei Arme vorhanden. Die Verbindungselemente 39 können aus Kunststoff gebildet sein.An outer ring 24 . 25 , an inner ring 26 . 27 and in the present embodiment, three arms 40 each form a connecting element 39 , Of course, the number of arms 40 also be chosen differently. However, there are at least two arms. The connecting elements 39 can be made of plastic.

Jeder Arm 40 weist einen axialen Vorsprung 44 auf, an den die Permanentmagnete 23 von außen anliegen. Da die Permanentmagnete 23 einen Hohlzylinder bilden, reichen die Vorsprünge 44 aus, um die Permanentmagnete 23 zuverlässig zwischen den beiden Verbindungselementen 39 in radialer Richtung zu fixieren. Dabei werden die Permanentmagnete 23 an zwei Positionen, die einen axialen Abstand zueinander aufweisen, gegenüber der Kolbenstange 28 fixiert, so daß die Permanentmagnete 23 gegenüber der Kolbenstange 28 nicht kippen können. Sie können vielmehr mit einer relativ großen Genauigkeit parallel zur Kolbenstange 28 geführt werden. Die Kolbenstange ist lediglich über den Kolben im Verdichterabschnitt 3 und in der Federplatte 32 im Resonanzfederabschnitt 5 gelagert. Sie kann also berührungsfrei durch den Innenstator geführt werden. Dementsprechend kann man auch den Anker 22 berührungsfrei im Ringspalt 21 lagern, was Reibungsverluste herabsetzt. Die Kolbenstange 28 kann auch berührungsfrei durch die Motordeckel 29, 30 geführt sein.Every arm 40 has an axial projection 44 on, to the permanent magnets 23 from the outside. Because the permanent magnets 23 form a hollow cylinder, the projections extend 44 out to the permanent magnets 23 Reliable between the two connecting elements 39 to fix in the radial direction. This will be the permanent magnets 23 at two positions, which have an axial distance from each other, with respect to the piston rod 28 fixed so that the permanent magnets 23 opposite the piston rod 28 can not tip over. You can rather with a relatively high accuracy parallel to the piston rod 28 be guided. The piston rod is only over the piston in the compressor section 3 and in the spring plate 32 in the resonant spring section 5 stored. It can therefore be guided without contact through the inner stator. Accordingly, you can also anchor 22 non-contact in the annular gap 21 store, which reduces friction losses. The piston rod 28 Can also be touch-free through the engine cover 29 . 30 be guided.

Die Verdichtereinheit mit dem Zylinder 8 und dem Kolben 16 ist axial außerhalb des Linearmotor, d.h. des Antriebsabschnitts 4, angeordnet. Dementsprechend muß man vom Durchmesser her auf die Verdichtereinheit 3 keine Rücksicht nehmen. Der Linearmotor kann daher mit einem relativ kleinen Durchmesser gebaut sein. Die Kolbenstange ist durch die gesamte axiale Länge des Linearmotors hindurchgeführt. An einem Ende ist sie mit der Ölpumpenanordnung 38 versehen, so daß das zum Schmieren des Verdichterabschnitts 3 verwendete Öl auch verwendet werden kann, um eine gewisse Wärmemenge aus dem Antriebsabschnitt 4 abzuführen.The compressor unit with the cylinder 8th and the piston 16 is axially outside the linear motor, ie the drive section 4 arranged. Accordingly, you have to diameter on the compressor unit 3 take no account. The linear motor can therefore be built with a relatively small diameter. The piston rod is passed through the entire axial length of the linear motor. At one end it is with the oil pump assembly 38 provided so that for lubricating the compressor section 3 used oil can also be used to heat a certain amount of heat from the drive section 4 dissipate.

Die für die Arme 40 im Innenstator 20 notwendigen Schlitze sind für die magnetischen Eigenschaften des Stators von untergeordneter Bedeutung. Im Innenstator 20 ist das Magnetfeld im wesentlichen axial gerichtet. Lediglich in den axialen Enden wird das Magnetfeld in radiale Richtung umgelenkt. Das Magnetfeld hat jedoch praktisch keine Komponente in Umfangsrichtung, so daß die durch die Schlitze gebildeten Luftspalte nicht weiter stören.The one for the poor 40 in the inner stator 20 necessary slots are of minor importance for the magnetic properties of the stator. In the inner stator 20 the magnetic field is directed substantially axially. Only in the axial ends of the magnetic field is deflected in the radial direction. However, the magnetic field has virtually no component in the circumferential direction, so that the air gaps formed by the slots do not interfere further.

Die Führung des Ankers 12, zusammen mit der Kolbenstange 28 und der damit verbundenen Ölpumpenanordnung 38, mit Hilfe der Arme 40 im Innenstator 20 verhindert, daß sich der Anker in Umfangsrichtung drehen kann. Dies sichert, daß die Ölpumpenanordnung immer in den Ölsumpf eintaucht.The leadership of the anchor 12 , together with the piston rod 28 and the associated oil pump assembly 38 , with the help of the arms 40 in the inner stator 20 prevents the armature from rotating in the circumferential direction. This ensures that the oil pump assembly always immersed in the oil sump.

Claims (17)

Linearverdichter, insbesondere Kältemittelverdichter, mit einer Verdichtereinheit, die einen Zylinder und einen darin hin und her bewegbaren Kolben aufweist, und einem Linearmotor, der einen Außenstator, einen mit dem Außenstator verbundenen Innenstator und einen Anker, der in einem zwischen Außenstator und Innenstator gebildeten Spalt angeordnet ist, aufweist, wobei der Anker über eine Kolbenstange mit dem Kolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (22) und die Kolbenstange (28) innerhalb der axialen Länge des Innenstators (20) über ein Verbindungselement (39) verbunden sind, welches durch axiale Schlitze im Innenstator (20) geführt ist, so daß bei Bewegung des Ankers (22) in eine Richtung die Kolbenstange (28) in die gleiche Richtung mitbewegt wird.A linear compressor, in particular a refrigerant compressor, comprising a compressor unit having a cylinder and a reciprocable piston, and a linear motor having an outer stator, an inner stator connected to the outer stator, and an armature disposed in a gap formed between the outer stator and the inner stator is, wherein the armature is connected via a piston rod to the piston, characterized in that the armature ( 22 ) and the piston rod ( 28 ) within the axial length of the inner stator ( 20 ) via a connecting element ( 39 ), which by axial slots in the inner stator ( 20 ) is guided so that upon movement of the armature ( 22 ) in one direction the piston rod ( 28 ) is moved in the same direction. Linearverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtereinheit (3) axial außerhalb des Linearmotors (4) angeordnet ist.Linear compressor according to claim 1, characterized in that the compressor unit ( 3 ) axially outside the linear motor ( 4 ) is arranged. Linearverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (28) durch die gesamte axiale Länge des Linearmotors (4) hindurchgeführt ist, wobei an einem der Verdichtereinheit (3) abgewandten Seite des Linearmotors (4) eine Resonanzfederanordnung (5) angeordnet ist.Linear compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the piston rod ( 28 ) through the entire axial length of the linear motor ( 4 ) is passed, wherein at one of the compressor unit ( 3 ) facing away from the linear motor ( 4 ) a resonance spring arrangement ( 5 ) is arranged. Linearverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (28) durch den Kolben (16) und die Resonanzfederanordnung (5) geführt ist.Linear compressor according to claim 3, characterized in that the piston rod ( 28 ) through the piston ( 16 ) and the resonance spring arrangement ( 5 ) is guided. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8) während einer Montage gegenüber dem Außenstator (18) verlagerbar ist.Linear compressor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cylinder ( 8th ) during mounting in relation to the external stator ( 18 ) is displaceable. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (39) durch mindestens zwei Schlitze im Innenstator (20) geführt ist.Linear compressor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting element ( 39 ) through at least two slots in the inner stator ( 20 ) is guided. Linearverdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze über die axiale Länge des Innenstators (20) durchgehend ausgebildet sind.A linear compressor according to claim 6, characterized in that the slots extend over the axial length of the inner stator ( 20 ) are formed continuously. Linearverdichter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (39) einen Innenring (26, 27) aufweist, der mit der Kolbenstange (28) verbunden ist.Linear compressor according to claim 6 or 7, characterized in that the connecting element ( 39 ) an inner ring ( 26 . 27 ), which is connected to the piston rod ( 28 ) connected is. Linearverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (26, 27) unter einem vorbestimmten Druck an einer umlaufenden Anlagefläche (41) der Kolbenstange (28) anliegt.Linear compressor according to claim 8, characterized in that the inner ring ( 26 . 27 ) under a predetermined pressure at a circumferential contact surface ( 41 ) of the piston rod ( 28 ) is present. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (39) einen Außenring (24, 25) aufweist, der mit dem Anker (22) verbunden ist.Linear compressor according to one of claims 6 to 9, characterized in that the connecting element ( 39 ) an outer ring ( 24 . 25 ), which is connected to the armature ( 22 ) connected is. Linearverdichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (26, 27) und der Außenring (24, 25) über mindestens zwei radial verlaufende Arme (40) miteinander verbunden sind.Linear compressor according to claim 10, characterized in that the inner ring ( 26 . 27 ) and the outer ring ( 24 . 25 ) via at least two radially extending arms ( 40 ) are interconnected. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (22) durch eine zylinderrohrförmige Permanentmagnetanordung (23) gebildet ist, deren Längsachse mit der Achse der Kolbenstange (28) zusammenfällt.Linear compressor according to one of claims 1 to 11, characterized in that the armature ( 22 ) by a cylindrical tubular permanent magnet arrangement ( 23 ) is formed, whose longitudinal axis with the axis of the piston rod ( 28 ) coincides. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (28) an mindestens zwei Positionen, die in Axialrichtung einen Abstand aufweisen, mit dem Anker (22) verbunden ist.Linear compressor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the piston rod ( 28 ) at at least two positions, which have a distance in the axial direction, with the anchor ( 22 ) connected is. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale und radiale Position des Ankers (22) relativ zur Kolbenstange (28) durch das Verbindungselement (39) gesteuert ist.Linear compressor according to one of claims 1 to 13, characterized in that the axial and radial position of the armature ( 22 ) relative to the piston rod ( 28 ) through the connecting element ( 39 ) is controlled. Linearverdichter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (22) axial zwischen zwei Verbindungselementen (39) eingespannt ist.Linear compressor according to claim 13 or 14, characterized in that the armature ( 22 ) axially between two connecting elements ( 39 ) is clamped. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verbindungselement (39) einen radial innerhalb des Ankers (22) angeordneten Vorsprung (44) aufweist, an dem der Anker (22) radial von außen anliegt.Linear compressor according to one of claims 13 to 15, characterized in that at least one connecting element ( 39 ) one radially inside the armature ( 22 ) arranged projection ( 44 ), on which the armature ( 22 ) bears radially from the outside. Linearverdichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (44) im Bereich der Arme (40) angeordnet ist.A linear compressor according to claim 16, characterized in that the projection ( 44 ) in the area of the arms ( 40 ) is arranged.