DE10393915T5

DE10393915T5 - Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter

Info

Publication number: DE10393915T5
Application number: DE10393915T
Authority: DE
Inventors: Gi-Bong Kwon
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-12-01
Also published as: CN1714240A; JP4081088B2; BRPI0317464B1; US20060064992A1; US7296435B2; KR20040055263A; AU2003245164A1; BR0317464A; KR100511325B1; JP2006509961A; WO2004057185A1

Abstract

Kühlsystem eines Kolbenverdichters, umfassend:
einen Verdampfer zum Ausführen eines Kühlvorgangs, wenn ein Kühlmittel verdampft wird,
einen Kolbenverdichter, umfassend eine Antriebseinheit mit einem Ständer, der aus einem äußeren Ständer, welcher in einem hermetischen Gehäuse befestigt ist, einem inneren Ständer, der mit einem bestimmten Luftspalt zu einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers angeordnet ist, und einer Wicklungsspule besteht, die an einem von dem äußeren und inneren Ständer gewickelt ist und an die Strom aus einer externen Quelle angelegt ist, eine Bewegungsvorrichtung, die aus Magneten, die in regelmäßigen Abständen zwischen dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer angeordnet sind und linear hin- und herbewegt werden, wenn Strom an die Wicklungsspule angelegt ist, und einem Magnetrahmen besteht, in dem die Magneten angeordnet sind, zum Übertragen der linearen hin- und hergehenden Bewegungskraft auf eine Verdichtungseinheit, eine Verdichtungseinheit zum Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf ein Kühlmittel auf das Empfangen der linearen hin- und hergehenden Bewegungskraft...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem zum Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf ein Kühlmittel durch einen Kolbenverdichter und insbesondere ein Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter, der imstande ist, eine Schmierleistung durch Verbessern eines Schmiermittels zu steigern, das für einen Kolbenverdichter benutzt ist, und somit eine Leistung eines Kühlsystems zu verbessern.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Da Chlorfluorkohlenwasserstoff (FCKW), ein Kühlmittel, das für Kältemaschinen, Klimaanlagen oder dergleichen in Gebrauch ist, als Ausgangsmaterial, das die Ozonschicht der Stratosphäre schädigt, bekannt ist, werden energisch Forschungen nach einem Ersatzkühlmittel betrieben.
Es ist erwünscht, daß das Ersatzkühlmittel für FCKW/H-FCKW umweltfreundlich ist sowie ausgezeichnete thermodynamische und chemisch-physikalische Eigenschaften aufweist. Das heißt, das Ersatzkühlmittel sollte einen hohen energetischen Wirkungsgrad, einen Ozonschichtzerfallsindex von Null, einen niedrigen Erderwärmungsindex, keine giftigen Eigenschaften und Unbrennbarkeit aufweisen.
Es gibt unter methanbasierten und ethanbasierten, halogenierten Kohlenwasserstoffverbindungen wenige Kühlmittel, die keine Giftigkeit und keine Brennbarkeit aufweisen und kein FCKW sind: R22, R23, R134a, R123, R124 und R125. Von diesen sind R22, R123 und R124, die H-FCKW sind, durch Bestimmungen geregelt, und im Fall von R23 ist seine thermodynamische Eigenschaft, obwohl es eine Art FCK ist, nicht so gut, daß es als Kühlmittel benutzt werden könnte.
Reine FCK-Kühlmittel, die als Ersatzkühlmittel unter halogenierten Kohlenwasserstoffen verwendbar sind, sind sehr begrenzt. Daher wurden gemischte Kühlmittel untersucht und durch Mischen von zwei oder drei reinen Materialien in einem geeigneten Zusammensetzungsverhältnis als Ersatzkühlmittel entwickelt, um die Mängel der reinen Materialien auszugleichen und somit einen guten Umweltindex zu erzielen.
R134a, R152a oder Cyclopropan (RC270) können R12 ersetzen, das für Haushaltskühlschränke und Autoklimaanlagen weit verbreitet ist. Ein gemischtes FCK-Kühlmittel, wie R404A und R507 wird als Ersatzkühlmittel für R502 berücksichtigt, das hauptsächlich als Tieftemperaturkühlmittel in Gebrauch ist. Inzwischen werden gemischte FCK-Kühlmittel einschließlich R32 als Ersatzkühlmittel für R22 betrachtet, das für Wärmepumpen und verschiedene Klimaanlagenvorrichtungen in Gebrauch ist. Untersuchungen dieser Ersatzkühlmittel sind im Gange.
FCKW beinhaltet R11 (Trichlormonofluormethan), R12 (Dichlordifluormethan), R113 und dergleichen, von denen R12, das als Kühlmittel für Kältemaschinen weit verbreitet ist, eines von Bestimmungen unterliegenden Materialien ist, da es ein Ausgangsmaterial ist, das den Abbau der Ozonschicht bewirkt und einen Erderwärmungseffekt erzeugt. Daher ist gegenwärtig R134a als Ersatzkühlmittel für R12 in Gebrauch genommen.
Als repräsentatives Beispiel für FCK weist R134a ein Ozonschädigungspotential von Null, Unbrennbarkeit und ähnliche physikalische Eigenschaften, wie R12, auf und ist als solches weit verbreitet.
Mit all diesen Vorteilen ist R134a aufgrund seiner besonderen chemischen und elektrischen Eigenschaften jedoch kaum mit Kühlmittelöl kombiniert, das gegenwärtig für ein R12-Kühlsystem benutzt wird. Daher wird die Entwicklung eines Kühlmittelöls, das für das Kühlmittel R134a geeignet ist, benötigt. Insbesondere steht die Notwendigkeit eines Kühlmittelöls, das für einen Kolbenverdichter zum Verdichten des Kühlmittels R134a verwendbar ist, an erster Stelle.
1 zeigt einen Bau eines üblichen Kühlkreislaufs.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet ein zurzeit verwendeter Kühlkreislauf: einen Verdampfer 2 zum Ausführen eines Kühlvorgangs, wenn ein flüssiges Tieftemperatur- und Tiefdruckkühlmittel verdampft wird, einen Verdichter 4 zum Verdichten des gasförmigen Tieftemperatur- und Tiefdruckkühlmittels, das aus dem Verdampfer 2 abgelassen ist, zu einem gasförmigen Hochtemperatur- und Hochdruckkühlmittel, einen Kondensator 6 zum Umwandeln des gasförmigen Hochtemperatur- und Hochdruckkühlmittels, das aus dem Verdichter 4 abgelassen ist, in ein flüssiges Hochtemperatur- und Hochdruckkühlmittel, und ein Kapillarrohr 8 zum Dekomprimieren des Kühlmittels, das aus dem Kondensator 6 abgelassen ist, so daß es leicht verdampft und zum Verdampfer 2 geleitet wird.
Das Kühlmittel, das für das Kühlsystem benutzt wird, ist R134a, und ein Kühlmittelöl, das für den Verdichter 4 benutzt wird, muß solche physikalischen und chemischen Eigenschaften aufweisen, daß es gut mit dem Kühlmittel R134a harmoniert.
Das heißt, das Kühlmittelöl des Kühlsystems sollte Eigenschaften aufweisen, die beinhalten, daß es einen Ölfilm genügend schützt, auch wenn das Kühlmittel gelöst ist, genügend thermisch und chemisch stabil ist, so daß es nicht reagiert, obwohl es mit einem Kühlmittel oder einem Metall aus organischem Material usw. auf einer hohen Temperatur oder einer niedrigen Temperatur in Kontakt ist, und einen hohen Wärmebeständigkeitsgrad aufweist, so daß es keinen Kohlenstoffschlamm erzeugt oder an einem Hochtemperaturteil des Verdichters oxidiert wird.
Um diese Eigenschaften zu erfüllen, sind Eigenschaften des Schmiermittels, wie kinematische Viskosität, Fließpunkt, Dichte, Gesamtsäurezahl, Wassergehalt oder dergleichen, als kritische Faktoren beteiligt.
Daher ist, wenn das Kühlmittelöl, das für das Kühlsystem benutzt wird, nicht mit dem Kühlmittelöl harmoniert, der Ölumlauf verschlechtert, wodurch eine Wärmeübertragungsleistung des Kühlsystems und eine Schmierleistung herabgesetzt wird, was zur Folge hat, dass Reibungsabschnitte jedes Bewegungsteils abgerieben werden und somit jedes Teil beschädigt wird. Somit ist die Leistung des Kühlmittelsystems verschlechtert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter bereitzustellen, der imstande ist, eine Schmierleistung und eine Leistung eines Kühlsystems durch Benutzung von FCK, hydriertes Kohlenstofffluorid, als Kühlmittel für das Kühlsystem und durch Benutzung eines Kühlmittelöls in guter Harmonie mit dem FCK-Kühlmittel für den Kolbenverdichter zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein Kühlsystem eines Kolbenverdichters bereitgestellt, umfassend: einen Verdampfer zum Ausführen eines Kühlvorgangs, wenn ein Kühlmittel verdampft wird, einen Kolbenverdichter, umfassend eine Antriebseinheit mit einem Ständer, der aus einem äußeren Ständer, welcher in einem hermetischen Gehäuse befestigt ist, einem inneren Ständer, der mit einem bestimmten Luftspalt zu einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers angeordnet ist, und einer Wicklungsspule besteht, die an einem von dem äußeren und inneren Ständer gewickelt ist und an die Strom aus einer externen Quelle angelegt ist, eine Bewegungsvorrichtung, die aus Magneten, die in regelmäßigen Abständen zwischen dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer angeordnet sind und linear hin- und herbewegt werden, wenn Strom an die Wicklungsspule angelegt ist, und einem Magnetrahmen besteht, in dem die Magneten angeordnet sind, zum Übertragen der linearen hin- und hergehenden Bewegungskraft auf eine Verdichtungseinheit, eine Verdichtungseinheit zum Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf ein Kühlmittel auf das Empfangen der linearen hin- und hergehenden Bewegungskraft von der Antriebseinheit hin, und eine Schmiereinheit zum Zuführen des Schmiermittels, einer Art Mineralöl, an jeden Bewegungsabschnitt der Antriebseinheit und der Verdichtungseinheit und zum Ausführen eines Schmiervorgangs, einen Kondensator zum Umwandeln des Kühlmittels, das in dem Verdichter verdichtet ist, in ein flüssiges Kühlmittel, und ein Kapillarrohr zum Dekomprimieren des Kühlmittels, das aus dem Kondensator abgelassen ist, und zu dessen Leitung zu dem Verdampfer, wobei das Kühlmittel ein FCK-Kühlmittel ist, hydriertes Kohlenstofffluorid, das Wasserstoff, Fluor und Kohlenstoff enthält und kein Chlor beinhaltet, und das Schmiermittel ein esterbasiertes Schmiermittel ist, eine Art synthetisches Fluid, mit einer hohen Feuchtigkeitsaufnahme und einer gesättigten Wassermenge von 1500 bis 2000 ppm.
Bei dem Kühlsystem mit dem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung ist ein L-Schnur-Heizer (L-cord type heater) an einem unteren Abschnitt des Verdampfers angebracht, von dem ein Heizdraht mit einem Siliziummaterial beschichtet ist und ein Beschichtungsmaterial, das aus einem Aluminiummaterial hergestellt ist, an einer äußeren Umfangsfläche davon aufgebracht ist.
Bei dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich ein Steuergerät zum Variieren einer Kapazität eines Verdichters, abhängig von einer Umgebungstemperatur und Umgebung, bereitgestellt.
Bei dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung bestimmt das Steuergerät einen Ausgabewert gemäß einer Phasendifferenz zwischen einem Strom und einer Spannung.
Bei dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung ist der Magnet ein Nd-Magnet (Neodium-Magnet).
Bei dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung weist das Kühlmittel ein Ozonschädigungspotential (ODP) von null auf und ist unbrennbar.
Bei dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung ist das Kühlmittel FCK134a mit einer Reinheit von über 99,9%, einer Molekularformel von CF₃CFH₂ und einem Molekulargewicht von 102.
Bei dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung weist das Schmiermittel eine Dichte von 0,93 bis 0,99 g/cm³ bei einer Temperatur von 15°C und eine Gesamtsäurezahl von unter 0,01 mgKOH/g auf.
Bei dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung weist das Schmiermittel einen Flammpunkt von unter 240°C und eine kinematische Viskosität (cST) von 10,0 bis 22,5 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C auf.
Bei dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung enthält das Schmiermittel einen Zusatz, wie einen Stabilisator oder ein Antioxidans usw.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt den Aufbau eines Kühlkreislauf eines üblichen Kühlsystems dar, und
2 ist eine Schnittansicht des üblichen Kolbenverdichters.
AUSFÜHRUNGSWEISEN DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 stellt den Aufbau eines Kühlkreislaufs eines üblichen Kühlsystems dar, und 2 ist eine Schnittansicht des üblichen Kolbenverdichters.
Der Kühlkreislauf des Kühlsystems beinhaltet: einen Verdampfer 2 zum Ausführen eines Kühlvorgangs, wenn ein flüssiges Tieftemperatur- und Tiefdruckkühlmittel verdampft wird, einen Verdichter 4 zum Verdichten des gasförmigen Tieftemperatur- und Tiefdruckkühlmittels, das aus dem Verdampfer 2 abgelassen ist, zu einem gasförmigen Hochtemperatur- und Hochdruckkühlmittel, einen Kondensator 6 zum Umwandeln des gasförmigen Hochtemperatur- und Hochdruckkühlmittels, das aus dem Verdichter 4 abgelassen ist, in ein flüssiges Hochtemperatur- und Hochdruckkühlmittel, und ein Kapillarrohr 8 zum Dekomprimieren des Kühlmittels, das aus dem Kondensator 6 abgelassen ist, so daß es leicht verdampft und zum Verdampfer 2 geleitet wird.
Das Kühlsystem beinhaltet ein Steuergerät (nicht gezeigt), das einen Ausgabewert gemäß einer Phasendifferenz zwischen einem Strom und einer Spannung bestimmt, um eine Kapazität des Verdichters, abhängig von einer Umgebungstemperatur und einer Umgebung, zu variieren.
Der Verdampfer 2 ist ein Rippenrohrverdampfer mit einem L-Schnur-Heizer (nicht gezeigt), der an seinem unteren Abschnitt angebracht ist. Der L-Schnur-Heizer weist eine Struktur auf, bei der ein Heizdraht mit einem Siliziummaterial beschichtet ist und ein Beschichtungsmaterial, das aus Aluminium hergestellt ist, an seiner äußeren Umfangsfläche aufgebracht ist.
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet der Verdichter 4: einen hermetischen Behälter 24, an den ein Saugrohr 20 zum Saugen eines Kühlmittels und ein Ablaßrohr 22 zum Ablassen eines verdichteten Kühlmittels angeschlossen sind, eine Antriebseinheit 26, die in dem hermetischen Gehäuse 24 angeordnet ist und eine hin- und hergehende Bewegungskraft erzeugt, eine Verdichtungseinheit 28 zum Ausführen eines Verdichtungsvorgang auf das Kühlmittel auf das Empfangen einer hin- und hergehenden Bewegungskraft von der Antriebseinheit 26 hin, und eine Schmiereinheit 30 zum Ausführen eines Schmiervorgangs auf jeden Bewegungsabschnitt der Antriebseinheit 26 und der Verdichtungseinheit 28.
Die Antriebseinheit 26 besteht aus einem Ständer 32, der in dem hermetischen Behälter 24 angeordnet ist, und einer Bewegungsvorrichtung 34, die räumlich getrennt von dem Ständer 32 angeordnet ist und durch eine Wechselwirkung mit dem Ständer 32 linear hin- und herbewegt wird, wenn Strom an den Ständer 32 angelegt ist.
Der Ständer 32 beinhaltet einen zylindrischen äußeren Ständer 38, der durch einen Stützrahmen 36 befestigt ist, welcher in dem hermetischen Behälter 24 befestigt ist, einen inneren Ständer 40, der mit einem bestimmten Luftspalt zu einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers 38 angeordnet ist, und eine Wicklungsspule 42, die in dem äußeren Ständer 38 gewickelt ist und an die Strom von einer externen Quelle angelegt ist.
Die Bewegungsvorrichtung 34 beinhaltet einen Magneten 46, der mit einem bestimmten Freiraum zwischen dem äußeren Ständer 38 und dem inneren Ständer 40 angeordnet ist und linear hin- und herbewegt wird, wenn Strom an die Wicklungsspule 42 angelegt ist, und einen Magnethalter 48 mit Magneten 46, die mit gleichen Abständen an seiner äußeren Umfangsfläche angebracht und an einen Kolben 50 der Verdichtungseinheit 28 angeschlossen sind.
Die Verdichtungseinheit 28 beinhaltet einen Kolben 50, der an den Magnethalter 48 angeschlossen ist und linear hin- und herbewegt wird, einen Zylinder 54, in den der Kolben 50 gleitbar eingeführt ist, um eine bestimmte Verdichtungskammer 52 auszubilden, ein Saugventil 58, das an einem Kühlmitteldurchgang 5b angebracht ist, die am Kolben 50 ausgebildet ist, und einen Rückstrom des Kühlmittels verhindert, nachdem es in die Verdichtungskammer 52 eingeleitet ist, und ein Ablaßventil 60, das an einer Vorderseite des Zylinders 54 angebracht ist und einen Öffnungs- und Schließvorgang auf ein verdichtetes Kühlmittel ausführt.
Die Schmiereinheit 30 beinhaltet ein Schmiermittel 62, das bis zu einer bestimmten Menge in den unteren Abschnitt des hermetischen Behälters 24 eingefüllt ist, eine Schmiermittelpumpeinheit 68 zum Pumpen des Schmiermittels 62 und einen Schmiermittelzufuhrdurchgang 64 zum Zuführen des Schmiermittels 62, das durch die Schmiermittelpumpeinheit 68 gepumpt ist, an einen Reibungsabschnitt zwischen dem Kolben 50 und dem Zylinder 54.
Es wird nun der Betrieb des Kühlsystems, das wie oben beschrieben gebaut ist, erläutert.
Wenn der Verdichter 4 angetrieben ist, wird das gasförmige Niedertemperatur- und Niederdruckkühlmittel zu einem gasförmigen Hochtemperatur- und Hochdruckkühlmittel verdichtet, das dann in den Kondensator 6 eingeleitet und in ein flüssiges Kühlmittel umgewandelt wird. Das flüssige Kühlmittel, das aus dem Kondensator abgelassen ist, wird dekomprimiert, während es das Kapillarrohr 8 durchläuft, und dann zum Verdampfer 2 weitergeleitet. Dabei wird Luft gekühlt, während sie den Verdampfer 2 durchläuft, und dem Kühlsystem zugeführt, wodurch ein Kühlvorgang darin ausgeführt wird.
Es wird nun der Betrieb des Kolbenverdichters detailliert beschrieben.
Wenn Strom an die Wicklungsspule 42 angelegt ist, ist ein Fluß um die Wicklungsspule 42 ausgebildet, der eine geschlossene Schleife entlang des äußeren Ständers 38 und des inneren Ständers 40 bildet. Durch die Wechselwirkung zwischen dem Fluß, der zwischen dem äußeren Ständer 38 und dem inneren Ständer 40 ausgebildet ist, und dem Fluß, der durch den Magneten 46 ausgebildet ist, wird der Magnet 46 linear in einer axialen Richtung bewegt. Wenn die Richtung eines Stroms, der an die Wicklungsspule 42 angelegt ist, abwechselnd geändert wird, wird der Magnet 46 mit der Richtungsänderung des Flusses der Wicklungsspule 42 linear hin- und herbewegt.
Dann wird die Bewegung des Magneten 46 durch den Magnethalter 48 auf den Kolben 50 übertragen, und dementsprechend wird der Kolben 50 in dem Zylinder 54 linear hin- und herbewegt, wodurch er einen Verdichtungsvorgang auf das Kühlmittel ausübt.
Das heißt, wenn der Kolben 50 zurückgezogen wird, wird Kühlmittel, das in das Saugrohr 20 eingeleitet ist, über den Saugdurchgang 56, der am Kolben 50 ausgebildet ist, der Verdichtungskammer 52 zugeführt. Wenn sich der Kolben 50 indessen vorwärts bewegt, wird der Saugdurchgang 56 durch das Saugventil 58 geschlossen, das Kühlmittel in der Verdichtungskammer 52 verdichtet und das verdichtete Kühlmittel durch das Ablaßrohr 22 nach außen abgelassen.
Während des Verdichtungsvorgangs wird das Schmiermittel 62, das in den hermetischen Behälter 24 gefüllt ist, dem Betrieb der Schmiermittelpumpeneinheit 68 entsprechend gepumpt und zum Schmieren über den Schmiermittelzufuhrdurchgang 64 dem Reibungsabschnitt zwischen dem Kolben 50 und dem Zylinder 54 zugeführt.
Als Kühlmittel, das von dem Kolbenverdichter verdichtet wird, welcher, wie oben beschrieben, gebaut und betrieben ist, ist hauptsächlich das FCK-Kühlmittel, hydriertes Kohlenstofffluorid, das Wasserstoff, Fluor und Kohlenstoff ohne Chlor enthält, benutzt, da es einen hohen energetischen Wirkungsgrad und ein Ozonschichtschädigungspotential (ODP) von Null aufweist, unbrennbar ist und einen niedrigen Erderwärmungsindex, keine Giftigkeit und Unbrennbarkeit aufweist.
Insbesondere sind R32, R143a, R152a usw. als das FCK-Kühlmittel in Benutzung, von denen FCK134a vorzugsweise für die gängige Kältemaschine benutzt wird, da es eine Reinheit von über 99,9%, eine Molekularformel von CF₃CFH₂ und ein Molekulargewicht von 102 aufweist.
Als das Schmiermittel des Kolbenverdichters, für den das FCK134a-Kühlmittel benutzt wird, wird ein esterbasiertes Schmiermittel, eine Art synthetisches Fluid, verwendet, da es eine gute Vereinbarkeit mit dem Kühlmittel aufweist und physikalische und chemische Eigenschaften erfüllt.
Die Dichte des esterbasierten Schmiermittels beträgt vorzugsweise 0,93 bis 0,99 g/cm³ bei einer Temperatur von 15°C.
Vorzugsweise ist eine Gesamtsäurezahl des esterbasierten Schmiermittels bei unter 0,01 mg KOH/g angenommen.
Die Gesamtsäurezahl des Schmiermittels, die eine Menge einer Säurekomponente repräsentiert, die in einem Öl enthalten ist, zeigt eine Menge von Kaliumhydroxid an, die zum Neutralisieren einer Säurekomponente erforderlich ist, die in einem Gramm Probeöl durch die Anzahl an mg enthalten ist. Da das Schmiermittel, das für die Kältemaschine verwendet ist, völlig neutral sein sollte, dient die Gesamtsäurezahl als eine Grundlage zum Bestimmen eines Verschlechterungsgrads des Kühlmittelöls.
Ein Flammpunkt des esterbasierten Schmiermittels variiert abhängig von Größe und Art des Kolbenverdichters. Vorzugsweise liegt er unter 240°C, und er kann unter 165°C, unter 175°C, unter 185°C und unter 200°C liegen, abhängig von der Art eines angenommenen Verdichters.
Eine kinematische Viskosität (cST) des esterbasierten Schmiermittels ist vorzugsweise 10,0 bis 22,5 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C.
Eine gesättigte Wassermenge des esterbasierten Schmiermittels beträgt vorzugsweise 1500 bis 2000 ppm. Die Feuchtigkeit, die in dem Schmiermittel enthalten ist, sollte unter einem geeigneten Pegel gehalten sein, da sie Gefrieren, Schlammerzeugung und Korrosion bewirkt.
Eine Durchschlagspannung des esterbasierten Schmiermittels liegt vorzugsweise über 30 kV.
Wie insofern beschrieben, weist das Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter der vorliegenden Erfindung einen derartigen Vorteil auf, daß die Schmierleistung, da er das esterbasierte Schmiermittel nutzt, eine Art synthetisches Fluid mit einer ausgezeichneten Vereinbarkeit mit dem FCK-Kühlmittel, hydriertes Kohlenstofffluorid, das Wasserstoff, Fluor und Kohlenstoff ohne Chlor umfaßt, verbessert ist, eine Lebensdauer des Kolbenverdichters verlängert ist und eine Leistung des Kühlsystems gesteigert sein kann.
Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Modifizierungen und Variationen an dem Kühlsystem mit einem Kolbenverdichter gemäß der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Wesen oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, daß die Erfindung Modifizierungen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, solange sie in den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Kühlsystem umfasst: einen Verdampfer (2) zum Ausführen eines Kühlvorgangs, wenn ein Kühlmittel verdampft wird; einen Verdichter (4) zum Verdichten des Kühlmittels, das aus dem Verdampfer ausgelassen wird, wenn eine Bewegungsvorrichtung hin- und herbewegt wird; einen Kondensator (6) zum Umwandeln des Kühlmittels, das in dem Kolbenverdichter verdichtet ist, zu einem flüssigen Kühlmittel, und ein Kapillarrohr (8) zum Dekomprimieren des Kühlmittels, das aus dem Kondensator abgelassen ist, und zu dessen Leitung zu dem Verdampfer. Das Kühlmittel ist ein FCK-Kühlmittel, hydriertes Kohlenstofffluorid, das Wasserstoff, Fluor und Kohlenstoff enthält, und das Schmiermittel ist ein esterbasiertes Schmiermittel, eine Art synthetisches Fluid, so dass eine Schmierleistung und eine Leistung des Kühlsystems verbessert werden können.
Für die Zusammenfassung ist 2 bestimmt.

Claims

Kühlsystem eines Kolbenverdichters, umfassend: einen Verdampfer zum Ausführen eines Kühlvorgangs, wenn ein Kühlmittel verdampft wird, einen Kolbenverdichter, umfassend eine Antriebseinheit mit einem Ständer, der aus einem äußeren Ständer, welcher in einem hermetischen Gehäuse befestigt ist, einem inneren Ständer, der mit einem bestimmten Luftspalt zu einer inneren Umfangsfläche des äußeren Ständers angeordnet ist, und einer Wicklungsspule besteht, die an einem von dem äußeren und inneren Ständer gewickelt ist und an die Strom aus einer externen Quelle angelegt ist, eine Bewegungsvorrichtung, die aus Magneten, die in regelmäßigen Abständen zwischen dem äußeren Ständer und dem inneren Ständer angeordnet sind und linear hin- und herbewegt werden, wenn Strom an die Wicklungsspule angelegt ist, und einem Magnetrahmen besteht, in dem die Magneten angeordnet sind, zum Übertragen der linearen hin- und hergehenden Bewegungskraft auf eine Verdichtungseinheit, eine Verdichtungseinheit zum Ausführen eines Verdichtungsvorgangs auf ein Kühlmittel auf das Empfangen der linearen hin- und hergehenden Bewegungskraft von der Antriebseinheit hin, und eine Schmiereinheit zum Zuführen des Schmiermittels, einer Art Mineralöl, an jeden Bewegungsabschnitt der Antriebseinheit und der Verdichtungseinheit und zum Ausführen eines Schmiervorgangs, einen Kondensator zum Umwandeln des Kühlmittels, das in dem Verdichter verdichtet ist, in ein flüssiges Kühlmittel, und ein Kapillarrohr zum Dekomprimieren des Kühlmittels, das aus dem Kondensator abgelassen ist, und zu dessen Leitung zu dem Verdampfer, wobei das Kühlmittel ein FCK-Kühlmittel ist, hydriertes Kohlenstofffluorid, das Wasserstoff, Fluor und Kohlenstoff enthält und kein Chlor beinhaltet, und das Schmiermittel ein esterbasiertes Schmiermittel ist, eine Art synthetisches Fluid, mit einer hohen Feuchtigkeitsaufnahme und einer gesättigten Wassermenge von 1500 bis 2000 ppm.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei ein L-Schnur-Heizer an einem unteren Abschnitt des Verdampfers angebracht ist, von dem ein Heizdraht mit einem Siliziummaterial beschichtet ist und ein Beschichtungsmaterial, das aus einem Aluminiummaterial hergestellt ist, an einer äußeren Umfangsfläche davon aufgebracht ist.
Kühlsystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Steuergerät zum Variieren einer Kapazität eines Verdichters, abhängig von einer Umgebungstemperatur und Umgebung.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät einen Ausgabewert gemäß einer Phasendifferenz zwischen einem Strom und einer Spannung bestimmt.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei der Magnet ein Nd-Magnet (Neodium-Magnet) ist.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Kühlmittel ein Ozonschädigungspotential (ODP) von null aufweist und unbrennbar ist.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Kühlmittel FCK134a ist, das eine Reinheit von über 99,9%, eine Molekularformel von CF₃CFH₂ und ein Molekulargewicht von 102 aufweist.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittel eine Dichte von 0,93 bis 0,99 g/cm³ bei einer Temperatur von 15°C und eine Gesamtsäurezahl von unter 0,01 mg KOH/g aufweist.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittel einen Flammpunkt von unter 240°C und eine kinematische Viskosität (cST) von 10,0 bis 22,5 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C aufweist.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittel einen Zusatz, wie einen Stabilisator oder ein Antioxidans usw., enthält.