DE102006040357A1 - linear compressor - Google Patents

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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids

Abstract

Ein Linearverdichter umfasst einen Zylinder (1), einen in dem Zylinder (1) zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt beweglichen, einen Verdichtungsraum (14) begrenzenden Kolben (9), einen mit dem Kolben (9) verbundenen Permanentmagneten (12) und eine Quelle (5, 7) für ein magnetisches Wechselfeld, in welchem der Permanentmagnet (12) zum Antreiben des Kolbens (9) oszillierend bewegbar ist. Wenn der Kolben (9) am oberen Totpunkt ist, erstreckt der Magnet (12) sich in eine Region des Zylinders, die, wenn der Kolben (9') am unteren Totpunkt ist, Teil des Verdichtungsraums (14) ist.A linear compressor comprises a cylinder (1), a piston (9) delimiting a compression space (14) in the cylinder (1) between an upper and a lower dead center, a permanent magnet (12) connected to the piston (9) and a An alternating magnetic field source (5, 7) in which the permanent magnet (12) for driving the piston (9) is oscillatingly movable. When the piston (9) is at top dead center, the magnet (12) extends into a region of the cylinder which, when the piston (9 ') is at bottom dead center, is part of the compression space (14).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearverdichter, insbesondere für den Einsatz zum Verdichten von Kältemittel in einem Kältegerät.The The present invention relates to a linear compressor, in particular for the Use for compressing refrigerant in a refrigerator.

Aus US 5 772 410 A ist ein Linearverdichter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Bei diesem bekannten Linearverdichter ist in Verlängerung des Zylinders ein Stator angeordnet, der einen den Verdichtungsraum des Zylinders verlängernden Durchgang begrenzt. In dem Durchgang ist ein Permanentmagnet angeordnet, der mit einem Schaft des Kolbens verbunden ist und diesen unter dem Einfluss eines von dem Stator erzeugten magnetischen Wechselfeldes zu einer Hin- und Herbewegung antreibt.Out US 5,772,410 A a linear compressor according to the preamble of claim 1 is known. In this known linear compressor, a stator is arranged in extension of the cylinder, which limits an extension of the compression space of the cylinder passage. In the passage, a permanent magnet is arranged, which is connected to a shaft of the piston and this under the influence of an alternating magnetic field generated by the stator drives to a reciprocating motion.

Ein inhärenter Vorteil des Linearverdichters gegenüber einem herkömmlichen Drehkolbenverdichter ist an sich, dass aufgrund des Wegfalles einer Umsetzung einer Antriebs-Drehbewegung in die Hin- und Herbewegung des Kolbens keine wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens orientierten Kräfte auf diesen wirken, so dass es möglich erscheint, Reibungskräfte zwischen dem Kolben und den ihn umgebenden Wänden des Verdichtungsraumes in Vergleich zu dem Drehkolbenverdichter zu reduzieren. Die konstruktionsbedingt niedrigen Querkräfte, die auf den Kolben wirken, haben zu dem Vorschlag geführt, die Kolbenreibung weiter zu reduzieren, indem, wie zum Beispiel in US 6 506 032 62 beschrieben, anstelle einer Flüssigschmierung zwischen Kolben und Verdichtungsraumwand eine Gasdrucklagerung vorgeschlagen wurde, bei der von der Hochdruckseite des Verdichters Gas abgegriffen und durch Öffnungen in der Zylinderwand zwischen die Innenseite der Zylinderwand und den Kolben eingeführt wird, so dass letzterer sich idealerweise auf einem Gaskissen, ohne jeglichen Kontakt mit der Zylinderwand, hin- und herbewegt.An inherent advantage of the linear compressor over a conventional rotary compressor is that, due to the elimination of implementation of rotary drive motion in the reciprocating motion of the piston, there are no substantial forces oriented transversely to the direction of movement of the piston, so that it appears possible to To reduce frictional forces between the piston and the surrounding walls of the compression chamber in comparison to the rotary compressor. The design-induced low transverse forces acting on the piston have led to the proposal to further reduce piston friction by, for example, US Pat. No. 6,506,032 62 described, instead of a liquid lubrication between the piston and the compression chamber wall, a gas pressure bearing has been proposed in which tapped from the high pressure side of the compressor gas and introduced through openings in the cylinder wall between the inside of the cylinder wall and the piston, so that the latter is ideally on a gas cushion, without any contact with the cylinder wall, reciprocated.

In der Praxis erweist es sich jedoch als schwierig, einen schleifenden Kontakt zwischen Kolben und Zylinderwand zuverlässig zu vermeiden. Zwar lässt sich die Kraft, mit der das Gaskissen den Kolben von der Wand fernhält, vergrößern, indem der für die Aufrechterhaltung des Gaskissens verwandte Gasstrom verstärkt wird, doch wird hierdurch der Wirkungsgrad des Verdichters erheblich beeinträchtigt.In In practice, however, it proves difficult, a schleifenden Reliably avoid contact between piston and cylinder wall. Although can be increase the force with which the gas cushion keeps the piston away from the wall by: the for the maintenance of the gas cushion related gas flow is enhanced but this will significantly affect the efficiency of the compressor.

Es besteht daher Bedarf nach einem Linearverdichter, bei dem die Neigung des Kolbens, an der Verdichterwand zu schleifen, durch konstruktive, den Wirkungsgrad nicht beeinträchtigende Maßnahmen verringert ist.It There is therefore a need for a linear compressor in which the inclination the piston, to grind on the compressor wall, by constructive, not affecting the efficiency Measures reduced is.

Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Linearverdichter mit einem Zylinder, einem in dem Zylinder zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt beweglichen, einen Verdichtungsraum begrenzenden Kolben, einem mit dem Kolben verbundenen Permanentmagneten und einer Quelle für ein magnetisches Wechselfeld, in welchem der Permanentmagnet zum Antreiben des Kolbens oszillierend bewegbar ist, dadurch erreicht, dass der Magnet sich, wenn der Kolben am oberen Totpunkt ist, in eine Region erstreckt, die, wenn der Kolben am unteren Totpunkt ist, Teil des Verdichtungsraumes ist.This Target will be in accordance with the present Invention in a linear compressor with a cylinder, an in the cylinder is movable between an upper and a lower dead center, a compression space bounding piston, one with the piston connected permanent magnets and a source of an alternating magnetic field, in which the permanent magnet oscillates to drive the piston is movable, achieved by the fact that the magnet, when the piston At top dead center is, extending into a region that, when the piston at bottom dead center is part of the compression space.

Indem durch diese konstruktive Ausgestaltung die Angriffspunkte einerseits der antreibenden Magnetkraft und andererseits der von dem zu komprimierenden Gas und dem Kolben ausgeübten Druckkraft nahe aneinandergerückt werden, wird die Neigung des Kolbens, im Zylinder zu verkippen und dadurch an der Wand zu schleifen, ganz erheblich verringert. Diese Verringerung kann so stark sein, dass die bei den meisten herkömmlichen Linearverdichtern übliche Führung des Kolbens mit Hilfe einer Blattfeder, die in Bewegungsrichtung des Kolbens leicht verformbar ist, ein Ausweichen quer zur Bewegungsrichtung jedoch verhindert, entfallen kann. Versagen der Blattfeder ist bei herkömmlichen Linearverdichtern eine häufige Ursache von Störungen, so dass durch einen Wegfall der Blattfeder nicht nur Kosten gespart werden können, sondern voraussichtlich auch die Lebensdauer des Linearantriebes verbessert werden kann.By doing by this structural design, the attack points on the one hand the driving magnetic force and on the other hand of the to be compressed Gas and pressure exerted on the piston close to each other be, the tendency of the piston to tilt in the cylinder and thereby sanding on the wall, considerably reduced. This reduction can be so strong that the most conventional Linear compressors usual guide of the piston by means of a leaf spring, in the direction of movement the piston is easily deformed, an avoidance transverse to the direction of movement however prevented, can be eliminated. Failure of the leaf spring is at usual Linear compressors a frequent Cause of disturbances, so that not only saves costs by eliminating the leaf spring can be but probably also improves the life of the linear drive can be.

Eine weitere vorteilhafte Vereinfachung des Aufbaus des Linearverdichters ergibt sich, wenn der Kolben einteilig aus magnetischem Material gefertigt ist.A further advantageous simplification of the structure of the linear compressor arises when the piston is made in one piece of magnetic material is made.

Da magnetisches Material häufig spröde und von eher geringer mechanischer Belastbarkeit ist, ist es zweckmäßig, wenn der Magnet wenigstens stellenweise mit einer Schutzschicht versehen ist, die eine höhere mechanische Belastbarkeit als das Material des Magneten hat.There magnetic material often brittle and of rather low mechanical load capacity, it is expedient if the magnet at least in places provided with a protective layer is that a higher one has mechanical strength as the material of the magnet.

Insbesondere kann die Schutzschicht wenigstens einen Kolbenboden und/oder einen Kolbenmantel des Kolbens bilden oder bedecken.Especially the protective layer can at least one piston bottom and / or a Form or cover the piston skirt of the piston.

Die Schutzschicht kann an der Oberfläche des Magneten selbst erzeugt sein, zum Beispiel durch Auftragen von schichtbildendem Material oder chemisch/physikalische Umsetzung einer Oberflächenschicht des Magnetmaterials selbst.The Protective layer may be on the surface of the Magnet itself be generated, for example, by applying schichtbildendem Material or chemical / physical conversion of a surface layer of the magnetic material itself.

Alternativ kann eine eigensteife Schutzschicht verwendet werden. Eine solche Schutzschicht kann an dem Magneten montiert werden, oder das Magnetmaterial kann zum Formen des Magneten in einen von der Schutzschicht begrenzten Raum eingebracht werden.alternative An inherently rigid protective layer can be used. Such Protective layer can be mounted on the magnet, or the magnetic material can be used to shape the magnet into a space bounded by the protective layer be introduced.

Um die Masse des Kolbens zu minimieren, ist der Magnet vorzugsweise hohl.Around To minimize the mass of the piston, the magnet is preferably hollow.

Zur Flussverstärkung kann in einem inneren Hohlraum des Magneten ein Eisenkern befestigt sein.to river reinforcement can be fixed in an inner cavity of the magnet, an iron core.

Auch der Eisenkern ist vorzugsweise zur Gewichtseinsparung hohl.Also the iron core is preferably hollow for weight saving.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments with reference to the attached Characters. Show it:

1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Linearverdichters; 1 a schematic perspective view of a linear compressor according to the invention;

2 einen schematischen Schnitt durch den Zylinder und den darin beweglichen Kolben des Linearverdichters gemäß einer ersten Ausgestaltung; und 2 a schematic section through the cylinder and the movable therein piston of the linear compressor according to a first embodiment; and

3 einen zu 2 analogen schematischen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung. 3 one too 2 analogous schematic section according to a second embodiment.

Der in 1 gezeigte Linearverdichter umfasst einen Zylinder 1 mit einer Stirnwand 2, an der ein Saugstutzen 3, über den ein zu verdichtendes Fluid wie etwa ein gasförmiges Kältemittel in den Zylinder 1 eintritt, und ein Druckstutzen 4, über den das verdichtete Fluid aus dem Zylinder 1 austritt, angebracht sind. An der Mantelfläche des Zylinders sind zwei sich diametral gegenüberliegende E-förmige, aus Eisenblechen zusammengefügte Joche 5 angeordnet. Um einen zentralen Arm 6 jedes Jochs 5 ist eine Spule 7 gewickelt, die mit elektrischem Strom beaufschlagbar ist, um ein magnetisches Feld zu induzieren. Dem Zylinder 1 zugewandte Polschuhe des mittleren Armes 6 einerseits und der beiden äußeren Arme 8 des Jochs 5 andererseits bilden jeweils ungleichnamige Pole dieses Magnetfeldes. Der Strom, mit dem die Spule 7 beaufschlagbar ist, ist ein Wechselstrom, so dass das Magnetfeld periodisch seine Richtung ändert.The in 1 shown linear compressor comprises a cylinder 1 with a front wall 2 , on which a suction nozzle 3 via which a fluid to be compressed, such as a gaseous refrigerant, enters the cylinder 1 enters, and a discharge nozzle 4 over which the compressed fluid from the cylinder 1 exit, are appropriate. On the lateral surface of the cylinder are two diametrically opposite E-shaped, assembled from iron sheets yokes 5 arranged. To a central arm 6 every yoke 5 is a coil 7 which is supplied with electric current to induce a magnetic field. The cylinder 1 facing pole shoes of the middle arm 6 on the one hand and the two outer arms 8th of the yoke 5 On the other hand, unlike poles form this magnetic field. The current with which the coil 7 is acted upon, is an alternating current, so that the magnetic field changes its direction periodically.

Der gesamte in 1 gezeigte Verdichteraufbau ist federnd in einem nicht dargestellten, nach außen hermetisch dichten Gehäuse aufgehängt, das mit dem Saugstutzen 3 kommuniziert.The whole in 1 shown compressor assembly is resiliently suspended in a housing, not shown, hermetically sealed to the outside, with the suction nozzle 3 communicated.

2 zeigt einen schematischen axialen Schnitt durch den Zylinder 1. In einem zentralen Hohlraum des Zylinders 1 ist ein Kolben 9 axial verschiebbar aufgenommen. Der Kolben 9 setzt sich zusammen aus einer dünnwandigen zylindrischen Hülse 10 aus nichtmagnetischem Stahl oder einem anderen verschleißbeständigen, nichtmagnetischen Material, einem zu der Hülse 10 konzentrischen Eisenrohr 11 und einem Magnetkörper 12, der einen Zwischenraum zwischen dem Eisenrohr 11 und der Hülse 10 ausfüllt. Der Magnetkörper 12 kann vorgeformt und in die Hülse 10 eingefügt sein; denkbar ist auch, schüttfähiges Magnetmaterial in den Zwischenraum zwischen Hülse 10 und Rohr 11 einzufüllen und, wenn erforderlich, darin zu verfestigen, um den Magnetkörper 12 zu bilden. 2 shows a schematic axial section through the cylinder 1 , In a central cavity of the cylinder 1 is a piston 9 received axially displaceable. The piston 9 is composed of a thin-walled cylindrical sleeve 10 nonmagnetic steel or other wear resistant nonmagnetic material, one to the sleeve 10 concentric iron pipe 11 and a magnetic body 12 that has a gap between the iron pipe 11 and the sleeve 10 fills. The magnetic body 12 can be preformed and placed in the sleeve 10 be inserted; it is also conceivable, pourable magnetic material in the space between the sleeve 10 and pipe 11 to fill in and, if necessary, solidify therein around the magnetic body 12 to build.

Das Magnetfeld des Magnetkörpers 12 ist bezogen auf die Längsachse des Zylinders 1 radialsymmetrisch, an der Mantelfläche des Magnetkörpers 12 im Wesentlichen radial orientiert und wechselt an einer Längsmittelebene, repräsentiert durch zwei durch den Magnetkörper 12 verlaufende Linien 13, sein Vorzeichen. Zur Erläuterung sei angenommen, dass die der Stirnwand 2 benachbarte Hälfte des Magnetkörpers 12 einen magnetischen Nordpol und die andere Hälfte einen magnetischen Südpol bildet. Wenn die Flussrichtung des Stroms durch die Spule 7 derart ist, dass jeweils die äußeren Arme 8 der Joche 5 einen Südpol und die mittleren Arme 6 einen Nordpol bilden, wird der Kolben 9 magnetisch gegen die Stirnwand 2 des Zylinders gezogen, ein von dem Kolben 9 begrenzter Verdichtungsraum 14 wird verkleinert, und der Druck des darin enthaltenen Gases steigt so weit an, dass ein zwischen dem Verdichtungsraum 14 und einer Verteilerkammer 15 angeordnetes Ventil 16 sich öffnet und verdichtetes Gas in die Verteilerkammer 15 eindringt. Von dort verteilt sich das Gas einerseits auf den Druckstutzen 4 und andererseits auf eine Mehrzahl von Leitungen 17, die sich im Inneren der Zylinderwand erstrecken und über eine Vielzahl von Stichleitungen 18 mit dem inneren Hohlraum des Zylinders 1 kommunizieren. Durch die Stichleitungen 18 in den Zylinderhohlraum zurückfließendes Gas bildet ein Kissen zwischen der Mantelfläche des Kolbens 9 und der Zylinderwand, um einen Reibkontakt zwischen beiden zu verhindern.The magnetic field of the magnetic body 12 is relative to the longitudinal axis of the cylinder 1 radially symmetrical, on the lateral surface of the magnetic body 12 is substantially radially oriented and changes at a longitudinal center plane represented by two by the magnetic body 12 running lines 13 , its sign. For explanation, suppose that the end wall 2 adjacent half of the magnetic body 12 a magnetic north pole and the other half forms a magnetic south pole. When the flow direction of the current through the coil 7 such is that in each case the outer arms 8th the yokes 5 a south pole and the middle arms 6 forming a north pole becomes the piston 9 Magnetic against the front wall 2 pulled the cylinder, one of the piston 9 limited compression space 14 is reduced in size, and the pressure of the gas contained therein increases so much that one between the compression space 14 and a distribution chamber 15 arranged valve 16 opens and compressed gas into the distribution chamber 15 penetrates. From there, the gas is distributed on the one hand to the discharge nozzle 4 and on the other hand on a plurality of lines 17 that extend inside the cylinder wall and over a variety of stubs 18 with the inner cavity of the cylinder 1 communicate. Through the stub lines 18 Gas flowing back into the cylinder cavity forms a cushion between the lateral surface of the piston 9 and the cylinder wall to prevent frictional contact between the two.

In der in 2 gezeigten Stellung des Kolbens 9 verläuft ein Magnetkreis vom Joch 5 über dessen rechten äußeren Arm 8 und den Magnetkörper 12 in das Eisenrohr 11, in diesem axial nach links, wieder durch den Magnetkörper 12 und in Höhe des mittleren Arms 6 zurück in das Joch 5. Da der Magnetkörper 12 und das Eisenrohr 11 einander eng berühren, ist die Luftspaltbreite des Magnetkreises gering, und ein starkes Magnetfeld ist effektiv anregbar.In the in 2 shown position of the piston 9 a magnetic circuit runs from the yoke 5 over its right outer arm 8th and the magnetic body 12 in the iron pipe 11 , in this axially to the left, again through the magnet body 12 and at the level of the middle arm 6 back to the yoke 5 , As the magnetic body 12 and the iron pipe 11 Touch each other closely, the air gap width of the magnetic circuit is low, and a strong magnetic field is effectively excitable.

Durch einen Vorzeichenwechsel des Stroms in der Spule 7 wechselt das Magnetfeld der Joche 5 seine Richtung, wodurch der Kolben 9 in entgegengesetzte Richtung angetrieben wird. Der Verdichtungsraum 14 vergrößert sich, so dass ein zwischen dem Verdichtungsraum und dem Saugstutzen 3 angeordnetes Ventil 20 sich öffnet und Gas von dem Saugstutzen 3 in den Verdichtungsraum 14 nachfließt.By a sign change of the current in the coil 7 changes the magnetic field of the yokes 5 its direction, causing the piston 9 is driven in the opposite direction. The compression space 14 increases so that one between the compression chamber and the suction nozzle 3 arranged valve 20 opens and gas from the suction nozzle 3 in the compression room 14 continues to flow.

Die Bewegungsfreiheit des Kolbens 9 ist im Wesentlichen durch die Abmessungen des Zylinders 1 und des Kolbens 9 vorgegeben. Um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, sollte der Verdichtungsraum 14 am oberen Totpunkt des Kolbens 9 so klein wie möglich sein; andererseits ist ein gewisser Sicherheitsabstand zwischen dem Kolben 9 und der Stirnwand 2 am oberen Totpunkt erforderlich, um ein hartes Anschlagen des Kolbens 9 zu vermeiden.The freedom of movement of the piston 9 is essentially due to the dimensions of the cylinder 1 and the piston 9 specified. To achieve high efficiency, the compression chamber should 14 at the top dead center of the piston 9 be as small as possible; On the other hand, there is a certain safety distance between the piston 9 and the front wall 2 At top dead center required to make a hard hitting the piston 9 to avoid.

Daher ist die Lage des oberen und unteren Totpunktes des Kolbens 9, obwohl nicht wie bei einer Drehkolbenmaschine durch die Abmessungen von Maschinenteilen fest vorgegeben, eine im Betrieb des Verdichters feste Größe.Therefore, the position of the top and bottom dead center of the piston 9 although not fixed by the dimensions of machine parts as in a rotary engine, a fixed size in the operation of the compressor.

Während in 2 der Kolben 9 an seinem oberen Totpunkt dargestellt ist, ist die Lage des unteren Totpunktes durch einen mit 9' bezeichneten gestrichelten Umriss des Kolbens 9 angedeutet. Wie man sieht, befindet sich, wenn der Kolben 9 am oberen Totpunkt steht, ein wesentlicher Teil des Magnetkörpers 12, im vorliegenden Fall mehr als die Hälfte, in einer Region des Zylinders 1, die, wenn der Kolben an seinem unteren Totpunkt steht, Teil des Verdichtungsraumes 14 ist. Durch diese Bauweise wird der Abstand zwischen einem Schwerpunkt der auf den Boden des Kolbens 9 wirkenden Druckkraft des zu verdichtenden Gases, der als geometrischer Mittelpunkt des Kolbenbodens angenommen werden kann, und einem Schwerpunkt der Magnetkraft, der vereinfachend als geometrischer Mittelpunkt des Magnetkörpers 12 angenommen werden kann, minimiert, und dementsprechend werden auch aus einer eventuell nicht perfekt antiparallelen Ausrichtung der Druck- und Magnetkräfte resultierende, auf den Kolben 9 wirkende Drehmomente minimiert. Die Neigung des Kolbens 9, in dem Zylinder 1 zu verkanten und dadurch in Kontakt mit den Zylinderwänden zu geraten, ist daher wesentlich geringer als bei einer herkömmlichen Konstruktion, bei der der Magnet einen deutlichen Abstand vom Boden des Kolbens einhält.While in 2 The piston 9 is shown at its top dead center, the position of the bottom dead center by a with 9 ' designated dashed outline of the piston 9 indicated. As you can see, when the piston is 9 is at top dead center, an essential part of the magnetic body 12 , in the present case more than half, in a region of the cylinder 1 which, when the piston is at its bottom dead center, part of the compression chamber 14 is. By this construction, the distance between a center of gravity of the bottom of the piston 9 acting pressure force of the gas to be compressed, which can be assumed as the geometric center of the piston crown, and a center of gravity of the magnetic force, simplistic as the geometric center of the magnetic body 12 can be assumed minimized, and accordingly are also resulting from a possibly not perfectly anti-parallel alignment of the pressure and magnetic forces on the piston 9 minimizes acting torques. The inclination of the piston 9 in which cylinder 1 to tilt and thereby get in contact with the cylinder walls, is therefore much lower than in a conventional construction in which the magnet maintains a significant distance from the bottom of the piston.

3 zeigt einen zu 2 analogen Schnitt durch eine abgewandelte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verdichters. Der Aufbau des Zylinders 1 ist der gleiche wie mit Bezug auf 2 beschrieben. Der Kolben 9 umfasst einen rohrförmig vorgeformten Magnetkörper 12, in dessen Innenraum konzentrisch ein Eisenrohr 11 eingefügt ist. Ein Boden des Kolbens ist durch eine Platte 21 gebildet, die an Stirnenden des Magnetkörpers 12 und des Rohres 11 befestigt ist. Die Platte 21 kann aus einem in begrenztem Umfang elastisch verformbaren Material, beispielsweise einem gegen das zu pumpende Gas beständigen Kunststoff, geformt sein, das, wenn im Falle einer Funktionsstörung der Kolben 9 gegen die Stirnwand 2 prallt, den Aufschlag dämpft und ein Absplittern von Teilen von dem Magnetkörper 12 verhindert, das den Verdichter umgehend unbrauchbar machen würde. Um einen Reibverschleiß des Magnetkörpers 12 im Falle eines Reibkontaktes mit der Wand des Zylinders 1 zu vermeiden, kann der Magnetkörper 12 an seinem Außenumfang mit einer dünnen abriebbeständigen Beschichtung 22 wie etwa einer DLC-(Diamond-like Carbon)-Schicht versehen sein. 3 shows you one 2 analog section through a modified embodiment of the compressor according to the invention. The construction of the cylinder 1 is the same as with respect to 2 described. The piston 9 comprises a tubular preformed magnetic body 12 in whose interior concentric an iron pipe 11 is inserted. A bottom of the piston is through a plate 21 formed at the front ends of the magnetic body 12 and the tube 11 is attached. The plate 21 may be formed of a limited extent elastically deformable material, such as a plastic resistant to the gas to be pumped, which, if in case of malfunction of the piston 9 against the front wall 2 bounces, dampens the impact and splinters parts of the magnetic body 12 prevented, which would make the compressor immediately useless. To a fretting of the magnetic body 12 in the event of frictional contact with the wall of the cylinder 1 To avoid, the magnetic body can 12 on its outer periphery with a thin abrasion resistant coating 22 such as a DLC (diamond-like carbon) layer be provided.

Claims (10)

Linearverdichter mit einem Zylinder (1), einem in dem Zylinder (1) zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt beweglichen, einen Verdichtungsraum (14) begrenzenden Kolben (9), einem mit dem Kolben (9) verbundenen Permanentmagneten (12) und einer Quelle (5, 7) für ein magnetisches Wechselfeld, in welchem der Permanentmagnet (12) zum Antreiben des Kolbens (9) oszillierend bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (12) sich, wenn der Kolben (9) am oberen Totpunkt ist, in eine Region erstreckt, die, wenn der Kolben (9') am unteren Totpunkt ist, Teil des Verdichtungsraums (14) ist.Linear compressor with a cylinder ( 1 ), one in the cylinder ( 1 ) movable between an upper and a lower dead center, a compression space ( 14 ) limiting piston ( 9 ), one with the piston ( 9 ) associated permanent magnets ( 12 ) and a source ( 5 . 7 ) for an alternating magnetic field, in which the permanent magnet ( 12 ) for driving the piston ( 9 ) is oscillated, characterized in that the magnet ( 12 ), when the piston ( 9 ) at top dead center, extends into a region which, when the piston ( 9 ' ) at bottom dead center, is part of the compression space ( 14 ). Linearverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einteilig aus magnetischem Material gefertigt ist.Linear compressor according to claim 1, characterized that the piston is made in one piece of magnetic material. Linearverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (12) wenigstens stellenweise mit einer Schutzschicht (10; 21, 22) versehen ist, die eine höhere mechanische Belastbarkeit als das Material des Magneten (12) hat.Linear compressor according to claim 1, characterized in that the magnet ( 12 ) at least in places with a protective layer ( 10 ; 21 . 22 ), which has a higher mechanical load capacity than the material of the magnet ( 12 ) Has. Linearverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (10, 21) wenigstens einen Kolbenboden (21) und/oder einen Kolbenmantel (22) des Kolbens bildet.Linear compressor according to claim 3, characterized in that the protective layer ( 10 . 21 ) at least one piston head ( 21 ) and / or a piston skirt ( 22 ) of the piston. Linearverdichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (22) an der Oberfläche des Magneten erzeugt ist.Linear compressor according to claim 3 or 4, characterized in that the protective layer ( 22 ) is generated on the surface of the magnet. Linearverdichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (10, 21) eigensteif ist.Linear compressor according to claim 3 or 4, characterized in that the protective layer ( 10 . 21 ) is inherently rigid. Linearverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (12) hohl ist.Linear compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet ( 12 ) is hollow. Linearverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem inneren Hohlraum des Magneten ein Eisenkern (11) befestigt ist.Linear compressor according to claim 7, characterized in that in an inner cavity of the magnet, an iron core ( 11 ) is attached. Linearverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenkern (11) hohl ist.Linear compressor according to claim 8, characterized in that the iron core ( 11 ) is hollow. Linearverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) druckgasgelagert ist.Linear compressor according to one of vorherge existing claims, characterized in that the piston ( 9 ) is stored pressure gas.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103306941A (en) * 2013-06-21 2013-09-18 中国电子科技集团公司第十六研究所 Compression piston structure for linear integral Stirling refrigerator

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965864A (en) * 1987-12-07 1990-10-23 Roth Paul E Linear motor
JPH0442536Y2 (en) * 1990-02-09 1992-10-07
US5166563A (en) * 1990-03-02 1992-11-24 Stuart Bassine Magnetically actuated linear displacement compressor
DE19504751A1 (en) * 1995-02-03 1996-08-08 Werner Sommer Magnet pump for liquid and gas media
US5924975A (en) * 1995-08-30 1999-07-20 International Business Machines Corporation Linear pump
JP2001227461A (en) * 2000-02-14 2001-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Linear compressor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103306941A (en) * 2013-06-21 2013-09-18 中国电子科技集团公司第十六研究所 Compression piston structure for linear integral Stirling refrigerator

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