用于家用器具和家用制冷器具的线性压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种独立权利要求的前序部分所描述的类型的线性压缩机以及一种家用制冷器具。
【背景技术】
[0002]文献W02008/055810A1和W02006/089582A1分别公开了用于家用器具的线性压缩机，所述线性压缩机具有能够沿着缸的纵向在上死点位置与下死点位置之间移动的活塞，该活塞的活塞外表面可以在形成气压轴承的情况下在缸的径向上相对于对应的缸内表面被无接触地支承。上述文献所公开的线性压缩机相应地用在家用器具的制冷回路中。
[0003]在此，根据制冷回路，气体由线性压缩机从制冷回路的低压侧抽吸并栗入制冷回路的高压侧。线性压缩机中所使用的气压轴承通常由制冷回路的高压侧提供，由此防止活塞与缸接触。当线性压缩机在空闲阶段后被致动时，高压侧与低压侧的压力通常是平衡的。由此，气压轴承不能相应地形成，并且在线性压缩机启动后最初的几秒内，活塞外表面会与对应的缸内表面接触。
[0004]在线性压缩机的使用寿命中，可观的磨损和破裂会在活塞外表面上以及对应的缸内表面上产生。由此出现的磨损颗粒可能堵塞对应的气压轴承喷嘴，而该气压轴承喷嘴以高压侧上的足够的压力相对于缸无接触地支承活塞。由此，可能失去气压轴承的功能，并且在最坏的情况下导致出现活塞卡死。
[0005]文献W02006/069881A1也公开了一种用于家用器具的线性压缩机，该线性压缩机具有能够沿着缸的纵向在上死点位置与下死点位置之间移动的活塞，该活塞的活塞外表面可以在形成气压轴承的情况下在缸的径向上相对于对应的缸内表面被无接触地支承。根据文献W02006/069881A1的方法，活塞与缸的彼此相对的侧向表面设置有耐磨损抗摩擦层。然而，这在线性压缩机的制造关联有显著的额外的支出和相应的成本。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种上文所提及的那种类型的线性压缩机和家用制冷器具，通过本发明，采用一种改进的方式，延长了线性压缩机的使用寿命并确保了它的功能效率。
[0007]该目的是通过具有独立权利要求的特征的线性压缩机和家用制冷器具来实现。具有本发明的有利且重要的扩展的有利实施例在从属权利要求中给出。
[0008]根据本发明的用于家用器具的线性压缩机包括活塞，该活塞能够沿着缸的纵向在上死点位置与下死点位置之间移动，该活塞的活塞外表面可以在形成气压轴承的情况下在缸的径向上相对于对应的缸内表面被无接触地支承。为了优化线性压缩机的功能效率的维持并且为了延长线性压缩机的使用寿命，根据本发明提出:使活塞外表面与缸内表面至少均在相应的预限定的区域中具有马氏体结构。换言之，活塞外表面和缸内表面至少均在相应的预限定的区域中由马氏体钢构成。
[0009]由此，活塞外表面与缸内表面的相应的表面层在至少一个相应的预限定的区域中不具有多孔区，而是在相应的预限定的区域的表面上设置有尤为耐磨损且硬的层。通过根据本发明的技术方案，可以在相应的预限定区域的表面上均建立充分的耐磨损性，由此可以在线性压缩机的使用寿命中保证气压轴承可靠地形成。此外，通过本发明的技术方案，活塞外表面与缸内表面的磨损可以在很大程度上被避免，由此使得基本上没有进一步出现磨损颗粒。用于形成气压轴承的各气压轴承喷嘴的可能的堵塞由此被可靠地避免。
[0010]还能够将根据本发明的线性压缩机用在家用器具以外的应用中，尤其用在使用同样的自维持气压轴承或动态轴承的任意场合、例如涡轮中。根据本发明的线性压缩机例如可以使用在航空航天工业以及能量产生设备的相应的装置中。
[0011]在本发明的一有利实施例中，设置成:使活塞外表面和缸内表面分别包括单一的一个预限定区域，如果没有形成气压轴承或者气压轴承已经低于预定压力阈值，则活塞外表面与缸内表面能够在所述预限定区域处接触。由此，仅仅在相应的预限定的区域处由马氏体结构构成，而在预限定区域处实际存在下述危险:在线性压缩机的压力供应不足的情况下，活塞外表面与缸内表面完全有可能接触。由此能够省去对活塞外表面和缸内表面的昂贵的整体加工，这有益于相应部件的制造费用。
[0012]在本发明的另一有利实施例中，缸设置成包括套筒，该套筒包括缸内表面。缸上具有马氏体结构的相应的预限定区域仅仅需要实施在套筒上，借助套筒，缸的制造可以被显著地改进，这是因为相应的表面加工仅仅需要在套筒上实施而无需在缸上实施。
[0013]在本发明的另一有利实施例中，设置成:使相应的预限定区域均由具有合金X15T.N的钢构成。尤为耐损耗且低磨损的表面由此设置在相应的预限定区域上。
[0014]在本发明的一有利实施例中，设置成:使相应的预限定区域的微结构均包括均匀分布的球形碳化物。由此在相应的预限定区域中建立特别高的耐磨损性。术语“球形”应当意味着碳化物基本上构造成球形，也即，在通常制造公差内与理论上最理想的球形的最大偏差在最大约10至15%的范围内。
[0015]本发明的另一有利实施例，碳化物的直径为1至2 μπι。由此能够实现呈微细分布的球形碳化物形式的特别微细的微结构，从而进一步提高预限定区域的耐磨损性。
[0016]根据本发明的另一有利实施例，使相应的预限定的区域均被热处理、表面硬化和/或压硬化。通过适当设定各处理参数并监测所设定的这些处理参数，可以在各相应的预限定区域中形成对应的表面层，所述预限定区域基本上不具有多孔表面，由此能够在各相应的表面上形成期待的耐磨损且硬的层。对应的微结构还可以热处理、表面硬化和/或压硬化尤为简单地形成。
[0017]根据本发明的具有制冷回路和压缩机的家用制冷器具的特征在于压缩机实施为根据本发明的线性压缩机或者实施为根据本发明的线性压缩机的一有利实施例。
[0018]本发明的更多优点、特征和细节可以从优选的示例性实施例并基于附图变得明显。上述说明所记载的特征和特征的组合以及下述附图的描述所记载和/或附图单独示出的特征和特征的组合不仅可以以相应描述的组合并且还可以以其它组合或者单独地使用，而不会脱离本发明的范围。
【附图说明】
[0019]本发明的示例性实施例在下文中基于示意图予以更详细地说明。其中:
[0020]图1示出具有线性压缩机的家用制冷器具的一示例实施例的示意性纵向剖视图；并且
[0021]图2示出线性压缩机的侧向剖视性图，该线性压缩机包括能够沿着缸的纵向在上死点位置与下死点位置之间移动的活塞。
【具体实施方式】
[0022]在附图中，相同或功能类似的部件用相同的附图标记表示。
[0023]图1以示意性纵向剖视图示出的是家用制冷器具10，该家用制冷器具10可以是制冷器具、冷冻机或冷藏冷冻机组合。家用制冷器具10包括内部腔室12，该内部腔室12构造成用于容置食品。该内部腔室12可以是冷藏格、冷冻格或无霜格或这些格中的至少两种。