專利名稱：振動型壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種最好用在冰箱和空調(diào)器內(nèi)的振動型壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
在已公開的日本專利No.Kokai 51-57009、Kokai 8-247025、Kokai 9-324764和Kokai 4-347460中揭示了各種傳統(tǒng)的振動型壓縮機(jī)。
這些振動型壓縮機(jī)基本上都含有一包括一柱塞在內(nèi)的可動件和一包括一氣缸在內(nèi)的固定件，以便能將氣體引入一由所述柱塞和所述氣缸形成的壓縮室內(nèi)，并被沿這些往復(fù)運(yùn)動的柱塞所壓縮。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，它能在某一柱塞行程中將柱塞的端部間隙減至最小，并可以保持壓縮機(jī)有效工作。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種實(shí)用的冷卻裝置，諸如一冰箱，它能根據(jù)較高的環(huán)境空氣溫度來自動地增大柱塞的行程，以便即使在負(fù)荷狀況較高時也能有效地獲得冷卻能力，并且還能根據(jù)較低的環(huán)境空氣溫度來自動地減小柱塞的行程，從而能根據(jù)冷卻裝置的驅(qū)動狀況來使壓縮機(jī)有效工作，而不需要任何附加的檢測和控制裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，它即使是在柱塞以短行程工作的啟動過程中也能抑制柱塞的端部間隙，從而使壓縮機(jī)有效工作。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能在通常工作過程中穩(wěn)定氣缸位置的振動型壓縮機(jī)。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型鎖眼機(jī)，它能使柱塞位置相對于氣缸位置為最佳，而不管工作壓力狀況有所改變，從而可以將端部間隙減至最小，并使壓縮機(jī)有效工作。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，它能防止柱塞在柱塞行程增大時與排氣閥相撞，從而可以消除任何損壞和噪聲。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，它具有即使軸向發(fā)生較大程度的振動時也能軸向移動的一排氣管或進(jìn)氣管，從而可以降低反復(fù)地作用在排氣管或進(jìn)氣管上的大幅值應(yīng)力。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其它相關(guān)目的，本發(fā)明一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括具有用來存儲冷卻劑氣體的一內(nèi)部空間的一密封殼體；一容納在所述密封殼體內(nèi)的缸體；一包括定子和振子的電動機(jī)；一連接于所述電動機(jī)的所述振子的柱塞；一包括所述電動機(jī)的所述振子和所述柱塞的可動件；一包括所述電動機(jī)的所述振子和所述缸體的固定件；有一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的彈性件；一可以相對于所述缸體軸向滑動的氣缸；以及一用來使所述氣缸沿軸向移動的移動裝置。
本發(fā)明的另一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括具有用來存儲冷卻劑氣體的一內(nèi)部空間的一密封殼體；一容納在所述密封殼體內(nèi)的缸體；一包括定子和振子的電動機(jī)；一連接于所述電動機(jī)的所述振子的柱塞；一包括所述電動機(jī)的所述振子和所述柱塞的可動件；一包括所述電動機(jī)的所述定子和所述缸體的固定件；有一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的一彈性件；一可以相對于所述缸體滑動的氣缸；一固定于所述氣缸的氣缸蓋；形成在所述冷卻劑氣體空間內(nèi)并由一至少包括所述氣缸和所述氣缸蓋其中之一的一體式裝置氣密隔開的背壓腔；并且所述背壓腔中的至少一個背壓腔保持在一低壓值，而所述背壓腔中的另一背壓腔保持在一高壓值。
較佳的是，這種振動型壓縮機(jī)還包括一彈性件，其一端連接于所述至少包括所述氣缸和所述氣缸蓋中的其中之一的一體式裝置，而另一端連接于所述固定件，并且還包括一固定于所述固定件和所述氣缸的其中之一的氣缸位置檢測傳感器。
本發(fā)明的另一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有一用來存儲冷卻劑氣體的內(nèi)部空間的密封殼體；一容納在所述密封殼體內(nèi)的缸體；一包括定子和振子的電動機(jī)；一連接于所述電動機(jī)的所述振子的柱塞；一包括所述電動機(jī)的所述振子和所述柱塞的可動件；包括所述電動機(jī)的所述振子和所述缸體的固定件；其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的彈性件；一固定于所述缸體或者可以相對于所述缸體軸向滑動的氣缸；一固定于所述氣缸的氣缸蓋；一輔助管，其一端可以相對于一排氣管和一進(jìn)氣管中的其中之一沿軸向滑動，而另一端固定于所述氣缸和所述氣缸蓋中的其中之一。
而且，本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，當(dāng)環(huán)境空氣溫度較高時并因此需要較高的冷卻能力時，它能氣缸朝著頂端死點(diǎn)的方向移動。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，即使當(dāng)排氣量根據(jù)柱塞的行程增大而增大時，它也能降低壓縮機(jī)的顫動，從而可以抑制噪聲和振動。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，它可以防止壓縮機(jī)因冷卻劑泄漏而發(fā)生效率降低的現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，它能防止氣缸朝著頂端死點(diǎn)方向過量移動，同時對彈性件或其它類似物的可靠性產(chǎn)生任何問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其它相關(guān)目的，本發(fā)明的一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一容納在所述密封殼體內(nèi)的缸體和柱塞；一包括定子和振子的電動機(jī)；一包括所述振子和所述柱塞的可動件；一包括所述缸體和所述定子的固定件，其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的一彈性件；一容納所述柱塞從而可以使所述柱塞沿軸向滑動的氣缸，所述氣缸插設(shè)在所述缸體內(nèi)，以便能沿軸向作往復(fù)運(yùn)動，一封閉空間形成在所述缸體和所述氣缸之間；一包括一排氣室并連接于所述氣缸的氣缸蓋；以及一與所述封閉空間和所述排氣室相連的連通通道。
較佳的是，上述封閉空間通過一排氣管連接于外部空間。而且，一位于所述氣缸和所述缸體之間的滑動表面通過一通道連接于所述封閉空間的下部。一凹槽設(shè)置在所述氣缸和所述缸體的一個的一滑動表面上。
而且，本發(fā)明的另一目的在于提供一種振動型壓縮機(jī)，它能根據(jù)環(huán)境空氣溫度的降低或負(fù)荷的降低來增大柱塞的端部間隙，而不會影響壓縮機(jī)的有效工作。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，當(dāng)柱塞的頂端死點(diǎn)位置朝著氣缸蓋的方向轉(zhuǎn)移時，它能使電動機(jī)的定子朝著與壓縮室相反的方向移動，從而可以防止柱塞與排氣閥相撞。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)時，它能使電動機(jī)定子朝著與壓縮室相反的方向移動。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其它相關(guān)目的，本發(fā)明的一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括具有用來存儲冷卻劑氣體的一內(nèi)部空間的一密封殼體；一容納在所述密封殼體內(nèi)的氣缸；一包括定子和振子的電動機(jī)；一連接于所述電動機(jī)的所述振子的柱塞；一包括所述電動機(jī)的所述振子和所述柱塞的可動件；一包括所述電動機(jī)的所述振子和所述氣缸的固定件；其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的一彈性件；對所述柱塞的位置進(jìn)行檢測的一柱塞位置檢測傳感器；根據(jù)從所述柱塞位置檢測傳感器獲得的一柱塞位置信號來計算所述柱塞的頂端死點(diǎn)位置的頂端死點(diǎn)位置計算裝置；根據(jù)所述頂端死點(diǎn)位置和一選定的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值之間的差異來控制所述振子的振幅的振幅控制裝置；以及改變所述頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值改變裝置。
本發(fā)明的另一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括具有用來存儲冷卻劑氣體的一內(nèi)部空間的一密封殼體；容納在所述密封殼體內(nèi)的一氣缸和一缸體；一包括定子和振子的電動機(jī)；一連接于所述電動機(jī)的所述振子的柱塞；一包括所述電動機(jī)的所述振子和所述柱塞的可動件；一包括所述電動機(jī)的所述定子，所述氣缸和所述缸體的固定件；其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的一彈性件；與所述固定件部分連接的所述電動機(jī)的所述定子或一連接于所述定子的可動定子基座，以便能根據(jù)形成在其間的背壓腔之間的壓力不平衡來沿軸向往復(fù)運(yùn)動；以及一用來控制所述背壓腔的壓力的壓力控制機(jī)構(gòu)。
較佳的是，設(shè)置一移動裝置，用來當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)時，使所述電動機(jī)的定子沿相對于所述壓縮腔相反的方向移動。
而且本發(fā)明的另一目的在于降低與可動件相連的傳感器芯子的重量，以獲得一結(jié)構(gòu)緊湊的位移檢測器，從而獲得一更高的共振頻率，并使壓縮機(jī)的冷卻更大。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有一有限檢測范圍的位移檢測器，從而提高頂端死點(diǎn)附近的柱塞位置的測量精度。
本發(fā)明的另一目的在于提供可動件的重量，從而抑制振動。
本發(fā)明的另一目的在于防止因冷卻劑氣體泄漏出壓縮室而冷卻能力下降的現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一目的在于降低氣缸和柱塞之間的滑動損失，從而提高壓縮機(jī)的效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的和其它相關(guān)目的，本發(fā)明的一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一缸體和一柱塞；一包括定子和振子的電動機(jī)；一包括所述振子和所述柱塞的可動件；一包括所述缸體和所述定子的固定件；其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的一彈性件；一容納所述柱塞以便能使所述柱塞沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸；一沿軸向連接于所述柱塞用來對所述柱塞的頂端死點(diǎn)附近的一位置進(jìn)行檢測的位移檢測器；根據(jù)從所述位移檢測器獲得的一信號來獲得所述柱塞的所述頂端死點(diǎn)位置的頂端死點(diǎn)位置檢測裝置；用來檢測所述電動機(jī)的電流或電壓值的電流/電壓檢測裝置；以及根據(jù)所述頂端死點(diǎn)位置檢測裝置和所述電流/電源檢測裝置的輸出信號來改變施加于所述電動機(jī)電壓的供電裝置。
本發(fā)明的另一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一缸體和一柱塞；一包括定子和振子的電動機(jī)；一包括所述振子和所述柱塞的可動件；一包括所述缸體和所述定子的固定件；其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的彈性件；一容納所述柱塞以便能使所述柱塞沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸；在相對于所述電動機(jī)的所述定子的一徑向向內(nèi)部分與所述可動件和所述固定件相連的一位移檢測器。
本發(fā)明的另一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一缸體和一柱塞；一包括定子和振子的電動機(jī)；一包括所述振子和所述柱塞的可動件；一包括所述缸體和所述定子的固定件；其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的彈性件；一用來限制所述彈性件圍繞一柱塞軸作單方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向限制機(jī)構(gòu)；一用來容納所述柱塞以便能使所述柱塞沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸；以及一設(shè)置在所述柱塞和所述氣缸中的至少其中之一上的動態(tài)壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。
而且，本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一振動型壓縮機(jī)，即使當(dāng)柱塞位于頂端死點(diǎn)或底端死點(diǎn)位置附近，由此因剛度降低彈性件不能充分地徑向支承住可動件時，除了柱塞和氣缸之間的滑動部分之外，它還能在某一部分處有效地徑向支承可動件。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，由于在壓縮機(jī)起動之后或當(dāng)環(huán)境空氣溫度較低時不能馬上被充分增壓，而使得包括柱塞在內(nèi)的可動件朝著壓縮室方向移動時，它能防止柱塞與氣缸蓋或排氣閥相撞。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種振動型壓縮機(jī)，它能防止可動件根據(jù)工作狀況的極端改變而朝著遠(yuǎn)離壓縮室的方向過量移動。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其它相關(guān)目的，本發(fā)明的一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一密封殼體；一容納在所述密封殼體內(nèi)的柱塞和氣缸；一包括定子和振子的電動機(jī)；一包括所述氣缸和所述電動機(jī)的定子的固定件；一包括所述柱塞和所述電動機(jī)的振子的可動件；其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的一彈性件；一用來當(dāng)所述柱塞位于頂端死點(diǎn)位置或底端死點(diǎn)位置附近時沿徑向支承所述可動件的支承機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的另一方面提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一密封殼體；容納在所述密封殼體內(nèi)的一柱塞和一氣缸；一包括定子和振子的電動機(jī)；一包括所述氣缸和所述電動機(jī)的定子的固定件；一包括所述柱塞和所述電動機(jī)的振子的可動件；其一部分固定于所述可動件而另一部分固定于所述固定件的一彈性件；一與所述可動件相連用來改變所述可動件的軸向位置的位置改變機(jī)構(gòu)。
較佳的是，這種振動型壓縮機(jī)還包括一用來限制由所述位置改變機(jī)構(gòu)所改變的所述可動件的軸向移動量的止動件。
從以下結(jié)合附圖所作的具體描述中，本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；
圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖5是本發(fā)明第五實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖6是本發(fā)明第六實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖7是本發(fā)明第七實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖8是本發(fā)明第八實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖9是本發(fā)明第九實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖10是本發(fā)明第九實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)處于工作狀態(tài)時的縱剖視圖；圖11是本發(fā)明第十實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的設(shè)置情況的縱剖視圖；圖12是本發(fā)明第十實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的各特征的曲線圖；圖13是本發(fā)明第十一實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖14是本發(fā)明第十二實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖15是本發(fā)明第十三實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖16是本發(fā)明第十三實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的電路方框圖；圖17是本發(fā)明第十四實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖18是本發(fā)明第十五實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖19是用在本發(fā)明第十五實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)中的彈性件的平面圖；圖20是本發(fā)明第十六實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖21是用在本發(fā)明第十六實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)中的彈性件的視圖；圖22是本發(fā)明第十七實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖；圖23是本發(fā)明第十八實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的若干較佳實(shí)施例進(jìn)行具體描述。在各附圖中，凡是相同的部分均用相同的標(biāo)號標(biāo)示。
第一實(shí)施例圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
所述振動型壓縮機(jī)包括具有用來存儲冷卻劑氣體的一內(nèi)部空間1a的一密封殼體1和一主體2。一電動機(jī)3包括一定子3a和一振子3b。振子3b固定于一柱塞5。主體2大致上是由一可動件12和一固定件13構(gòu)成的。可動件12包括電動機(jī)3的振子3b和柱塞5。固定件13包括一氣缸4、電動機(jī)3的定子3a和缸體6。主體2由一位于密封殼體1內(nèi)的懸簧(未示)彈性支承。潤滑油11存儲在密封殼體1的下部內(nèi)。
一彈性件8包括多個彈性件8a，它們沿軸向堆疊或?qū)盈B并借助諸個插設(shè)在其中的徑向外間隔件8d和徑向內(nèi)間隔件8e而相互隔開。每個彈性件8的內(nèi)周緣8b固定于柱塞5。彈性件8的外周緣8c固定于缸體6。
氣缸4和彈性件8協(xié)作地支承住柱塞5，從而使它能沿軸向滑動并作往復(fù)運(yùn)動。氣缸4和柱塞5共同形成了一壓縮腔室9。
下面，將對上述振動型壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。首先，對交流電源的交流電進(jìn)行半波整流并供給至定子3a。一由定子3a產(chǎn)生的磁場可根據(jù)可變磁阻的原理吸引固定于柱塞5的振子3b。當(dāng)振子3b沿軸向移動時，設(shè)置在振子3b和缸體6之間的彈性件8可根據(jù)柱塞5的移動而彈性變形，并將彈性力存儲在其內(nèi)。當(dāng)存儲在彈性件8內(nèi)的彈性力增大到足夠大時，振子3b就被后推到初始位置。不斷地重復(fù)這種循環(huán)作業(yè)，可使柱塞5沿軸向往復(fù)移動。
將一冷卻系統(tǒng)(未示)的冷卻劑氣體引入氣缸蓋7的低壓室7a內(nèi)，然后借助設(shè)置在氣缸蓋7內(nèi)的進(jìn)氣閥(未示)使冷卻劑氣體進(jìn)入氣缸4的壓縮室9。引入在壓縮室9內(nèi)的冷卻劑氣體由以上述方式往復(fù)運(yùn)動的柱塞5所壓縮。
經(jīng)壓縮的冷卻劑氣體隨后借助一排氣閥(未示)進(jìn)入氣缸蓋7的高壓室7b內(nèi)，然后排離氣缸蓋7到達(dá)所述冷卻系統(tǒng)。
根據(jù)第一實(shí)施例，氣缸4與氣缸蓋7是一體的，并且當(dāng)被一移動裝置16驅(qū)動時，可以相對于缸體6沿軸向移動。移動裝置16包括一設(shè)置在氣缸4的軸向延伸表面上的齒條16a。一可旋轉(zhuǎn)地支承于諸如缸體6之類的固定件13的小齒輪16b與齒條16相嚙合，從而形成一齒條和小齒輪機(jī)構(gòu)。因此，第一實(shí)施例提供了用來使柱塞5相對于缸體6沿軸向柔性移動的移動裝置16。
下面，將對第一實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
在所述壓縮機(jī)的壓縮工作過程中，通過降低施加于電動機(jī)3的電壓，可以降低冷卻能力，從而來減小柱塞5的行程。
在這種情況中，柱塞5的端部間隙可以與柱塞行程的減小成比例增大。但是，根據(jù)第一實(shí)施例，移動用裝置16可以使氣缸4朝著壓縮室9的方向移動，以便減小壓縮室9的容積，由此抵消掉增大的端部間隙，并將所述端部間隙保持在一恒值。這樣，就降低了再次膨脹的損失，并且可以適當(dāng)?shù)乇３中省?br>
而且，當(dāng)需要一增大的冷卻能力時，將一增大的電壓施加于電動機(jī)3，以增大柱塞5的行程。在這種情況中，由于柱塞5的行程增大，因此端部間隙減小。柱塞5可能會與氣缸蓋7相撞。但是，根據(jù)第一實(shí)施例，移動裝置16可以使氣缸4朝著離開壓縮室9的方向移動，以便增大壓縮室9的容積，從而抵消掉端部間隙的減小，并可以防止柱塞5與氣缸蓋7相撞。
如上所述，第一實(shí)施例提供了一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有用來存儲冷卻劑氣體的內(nèi)部空間1a的密封殼體1；容納在密封殼體1內(nèi)的缸體6；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；連接于電動機(jī)3的振子3b的柱塞5；包括電動機(jī)3的振子3b和柱塞5的可動件12；包括電動機(jī)3的定子3a和缸體6的固定件13；一部分固定于可動件12而另一部分固定于固定件13的彈性件8；可以相對于缸體6軸向移動的氣缸4；以及用來使缸體4軸向移動的移動用裝置16。采用這種設(shè)置，就可以根據(jù)某一柱塞行程將端部間隙適當(dāng)?shù)販p小到最小值。所述壓縮機(jī)總是能以較佳的效率工作。
第二實(shí)施例圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
在圖2中，氣缸4是放置在兩個設(shè)置在缸體6的一內(nèi)表面上的止動凸起17a和17b之間，以便使氣缸4可以在由止動凸起17a和17b限制的一有限范圍內(nèi)、相對于缸體6沿軸向移動。兩個背壓腔室18a和18b分別借助背壓管19a和19b與外界連通，所述背壓腔室形成在密封殼體1內(nèi)，并由氣缸4和氣缸蓋7形成的一體式裝置所氣密地隔開。一進(jìn)氣管20直接從氣缸蓋7延伸至密封殼體1的外部。
一壓力控制機(jī)構(gòu)21設(shè)置在背壓管19a、19b和進(jìn)氣、排氣管20、10之間。更具體地說，壓力控制機(jī)構(gòu)21包括總共四個壓力控制閥21a、21b、21c和21d。連接管21e和21f分別自進(jìn)氣管20延伸至壓力控制閥21a和21b。連接管21g和21h分別自排放管10延伸至壓力控制閥21c和21d。一壓力管21i將壓力控制閥21a和21c與背壓管19a相連。一壓力管21j將壓力控制閥21b和21d與背壓管19b相連。
下面將對第二實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
壓力控制機(jī)構(gòu)21從進(jìn)氣管20引入低壓氣并從排氣管10引入高壓氣，并藉助壓力控制閥21a、21b、21c、21d來調(diào)節(jié)所引入的氣體的壓力，以使所調(diào)節(jié)的氣體具有的壓力在從初始高壓到初始低壓的一范圍內(nèi)。經(jīng)過調(diào)節(jié)的氣體被供送入背壓腔室18a和18b內(nèi)。
當(dāng)周圍空氣溫度較高時，就需要增大冷卻能力。在這樣一種情況中，將壓力控制閥21c關(guān)閉，同時打開壓力控制閥21a。這樣，就將背壓腔室18a保持在一低壓值。
同時，將壓力控制閥21d打開，關(guān)閉壓力控制閥21b。這樣，背壓腔室18b的壓力就增加至一較高值。由于背壓腔室18a和18b之間的壓力不平衡，因此，與氣缸蓋7成一體的氣缸4就朝著止動凸起17a的方向軸向移動。
在這種情況中，柱塞5的端部間隙會根據(jù)氣缸4的移動而增大。但是，通過將一增大的電壓施加于電動機(jī)3以增大所述柱塞的行程，可以抵消端部間隙的增大。這樣，第二實(shí)施例就有可能將所述端部間隙保持在一恒定值。
因此，可以根據(jù)一較高的環(huán)境空氣溫度來自動地增大柱塞的行程，這樣，即使是在一較高的負(fù)荷狀態(tài)下，也可以獲得足夠的冷卻能力。因此，可以根據(jù)冷卻裝置的驅(qū)動狀況，來使壓縮機(jī)有效工作，而不需要使用另外的檢測和控制裝置。
接下來，當(dāng)環(huán)境空氣溫度較低時，就需要降低冷卻能力。在這樣一種情況中，將壓力控制閥21a關(guān)閉，同時打開壓力控制閥21c。這樣，背壓腔室18a的壓力就增大至一較高值。
同時，將壓力控制閥21b打開，關(guān)閉壓力控制閥21d。這樣，背壓腔室18b的壓力就被保持在一經(jīng)降低的低壓值。由于背壓腔室18a和18b之間的反向壓力不平衡，因此，氣缸4與氣缸蓋7組成的整體裝置就朝著另一止動凸起17b的方向軸向移動。
在這種情況中，柱塞5的端部間隙會根據(jù)氣缸4的移動而減小。但是，通過將一減小的電壓施加于電動機(jī)3以減小所述柱塞的行程，可以抵消端部間隙的減小。這樣，第二實(shí)施例就有可能將所述端部間隙保持在一恒定值。
因此，可以根據(jù)一較低的環(huán)境空氣溫度來自動地減小柱塞的行程，這樣，可以根據(jù)冷卻裝置的驅(qū)動狀況，來使壓縮機(jī)有效工作，而不需要使用另外的檢測和控制裝置。
如上所述，本發(fā)明的第二實(shí)施例提供這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有用來存儲冷卻劑氣體的內(nèi)部空間1a的密封殼體1；容納在密封殼體1內(nèi)的缸體6；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；連接于電動機(jī)3的振子3b的柱塞5；包括電動機(jī)3的振子3b和柱塞5的可動件12；包括電動機(jī)3的定子3a和缸體6的固定件13；其一部分8b固定于可動件12而另一部分8c固定于固定件13的彈性件8；可以相對于缸體6移動的氣缸4；固定于氣缸4的氣缸蓋7；形成在冷卻劑氣體空間1a內(nèi)并被一整體式裝置氣密隔開的背壓腔室18a和18b，所述整體式裝置包括氣缸4和氣缸蓋7中的至少一個，并且背壓腔室18a和18b中的至少一個保持一較低的壓力值，而背壓腔室18a和18b中的另一個保持一較高的壓力值。采用這種設(shè)置，可以獲得一實(shí)用的冷卻裝置，諸如一冰箱，它能根據(jù)一較高的環(huán)境空氣溫度來自動地增大柱塞的行程，這樣，即使是在一較高的負(fù)荷狀態(tài)下，也可以獲得足夠的冷卻能力，并且可以根據(jù)環(huán)境空氣溫度的降低，自動地減小柱塞的行程。因此，可以根據(jù)冷卻裝置的驅(qū)動狀況，來使壓縮機(jī)有效工作，而不需要使用另外的檢測和控制裝置。
雖然本發(fā)明的第二實(shí)施例揭示了能控制背壓腔室18a和18b內(nèi)的壓力的壓力控制機(jī)構(gòu)21。但是，毋需說，即使用任何其它可比的壓力控制裝置來取代所述壓力控制機(jī)構(gòu)21時，仍可以獲得相同的效果。
第三實(shí)施例圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
如圖3所示，一彈性件22彈性地保持或支承住由氣缸4和氣缸蓋7組成的、位于兩止動凸起17a和17b中間的一體式裝置。
下面將對第三實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
當(dāng)將一較大的電壓突然地施加于電動機(jī)3時，柱塞5可能會與氣缸蓋7相撞。因此，在壓縮機(jī)的起動過程中，逐漸增大施加于電動機(jī)3的電壓，以避免柱塞5與氣缸蓋7的相撞。在這種情況中，在足夠長的一段時間內(nèi)，逐漸減小柱塞的端部間隙，直到所述系統(tǒng)的壓力狀況到達(dá)預(yù)定值為止。
但是，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，當(dāng)壓縮機(jī)停止工作時，彈性件22是在一離柱塞5的頂端死點(diǎn)很近的位置彈性地保持或支承住氣缸4。這樣，在壓縮機(jī)起動過程中，即使當(dāng)所述壓縮機(jī)以一較小行程被驅(qū)動時，藉助彈性件22仍可以將所述端部間隙保持在一較小的值。
隨后，增大壓縮空氣的壓力，從而相應(yīng)增大柱塞行程。氣缸4在壓縮力的作用下逐漸朝著止動凸起17a的方向推動，而彈性件22則彈性地承接或支承住氣缸4，以便將所述端部間隙保持在一恒定值。這樣，所述系統(tǒng)的壓力狀況就可以很快地達(dá)到預(yù)定的、最佳值，從而可以使壓縮機(jī)進(jìn)行有效的工作。
當(dāng)壓縮機(jī)穩(wěn)定地工作時，氣缸4可能會隨柱塞5一起振動。但是，彈性件22可以起一阻尼裝置的作用，以抑制氣缸4的振動。因此，第三實(shí)施例可以降低因柱塞5和氣缸4之間的共同振動所產(chǎn)生的柱塞5的端部間隙的變動，從而可以防止冷卻能力降低。而且，第三實(shí)施例還可以穩(wěn)定氣缸4的位置，并且可以抑制振動和噪聲。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，所述振動型壓縮機(jī)包括其一端與氣缸4和氣缸蓋7組成的一體式裝置相連而另一端與固定件13相連的彈性件22。采用這種設(shè)置，即使是在柱塞是以短行程工作的壓縮機(jī)起動過程中，仍可以將柱塞5的端部間隙抑制至一較小值，從而可以使壓縮機(jī)有效工作。而且，與氣缸位置是由氣體壓力失衡來控制的情況相比，通常工作中可以穩(wěn)定氣缸位置。因此，可以有效地抑制振動和噪聲。
第四實(shí)施例圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
在圖4中，檢測柱塞5的位置的傳感器23固定于缸體6。另一檢測氣缸4的位置的傳感器24固定于缸體6。
一控制裝置26接收由位置檢測傳感器23、24產(chǎn)生的信號，并控制壓力控制閥21a、21b、21c和21d。
下面將對第四實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
當(dāng)柱塞5的行程根據(jù)所述壓縮機(jī)的變化的工作壓力狀況有所增大時，柱塞5可能會與氣缸蓋7相撞。在這種情況中，控制裝置26可以根據(jù)來自位置檢測傳感器23、24送出的信號來反饋控制壓力控制機(jī)構(gòu)21。更具體地說，關(guān)閉壓力控制閥21c，同時打開壓力控制閥21a。這樣，將可以將背壓腔室18a保持在一較低的壓力值。
同時，打開壓力控制閥21d，并關(guān)閉壓力控制閥21b。這樣，將背壓腔室18b保持在一有所增大的高壓值。由于背壓腔室18a和18b之間壓力不平衡，因此，氣缸4和氣缸蓋7組成的一體式裝置可以朝著止動凸起17a的方向軸向移動。
在這種情況中，柱塞5的端部間隙是根據(jù)氣缸4的移動來增大的，從而可以防止柱塞5與排氣閥相撞，并可以消除噪聲。
柱塞5的行程可以根據(jù)壓縮機(jī)的工作壓力狀況來減小。在這種情況中，柱塞5的振動中心是朝著與壓縮室9相對的方向移動。結(jié)果，由于振動中心的偏移，因此柱塞5不能到達(dá)頂端死點(diǎn)。
位置檢測傳感器23、24分別連續(xù)地監(jiān)控柱塞5和氣缸4的位置。當(dāng)根據(jù)位置檢測傳感器23、24的信號檢測到端部間隙有所增大時，控制器26關(guān)閉壓力控制閥21a并打開壓力控制閥21c，以將背壓腔室18a保持在一有所增大的高壓值。
同時，控制器26打開壓力控制閥21b，并關(guān)閉壓力控制閥21d。這樣，背壓腔室18b就保持在一有所降低的低壓值。由于背壓腔室18a和18b之間的壓力不平衡，因此，氣缸4和氣缸蓋7的一體式裝置就朝著止動凸起17b的方向軸向移動。
在這種情況中，柱塞5的端部間隙是根據(jù)氣缸4的移動來減小的。這樣，柱塞位置相對于氣缸位置始終是最佳的。換言之，可以將所述端部間隙減小到最小，從而可以防止由于端部間隙增大而使冷卻能力下降。壓縮機(jī)可以有效工作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，本發(fā)明的振動型壓縮機(jī)包括固定于固定件13和氣缸4中的其中之一的氣缸位置檢測傳感器24。采用這種設(shè)置情況，可以使相對于氣缸位置而言的柱塞位置最佳，而無關(guān)于有所變換的工作壓力狀況，從而可以將端部間隙減小到最小，并可以使壓縮機(jī)有效工作。而且，可以防止當(dāng)柱塞行程增大時柱塞與排氣閥相撞，從而不會有任何損壞，并可以防止噪聲。
根據(jù)上述第四實(shí)施例，控制機(jī)構(gòu)26反饋控制壓力控制機(jī)構(gòu)21，以便根據(jù)柱塞5和氣缸4的位置信號來穩(wěn)定端部間隙。但是，毋需說，即使在根據(jù)柱塞5和氣缸4的位置信號改變施加于電動機(jī)3的電壓來進(jìn)行反饋控制以便調(diào)節(jié)柱塞5的行程時，也可以獲得相同的效果。
第五實(shí)施例圖5是本發(fā)明第五實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
在圖5中，一可軸向滑動的輔助排氣管25與排氣管10相連。
下面將對第五實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
當(dāng)柱塞5在氣缸4內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時，所述壓縮機(jī)沿軸向大幅振動。所引起的振動傳遞給壓縮機(jī)固定件13，并使得將氣缸蓋7連接于密封殼體1外部的排氣管10大幅振動。
但是，根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例，輔助排氣管25與排氣管10相連，并可以沿軸向滑動以吸收所引起的振動。這樣，就不會有任何振動從柱塞5傳遞至排氣管10。
因此，由于沒有任何振動從往復(fù)運(yùn)動的柱塞5傳遞至排氣管10，故可以降低施加于排氣管10上的反復(fù)應(yīng)力，從而可以防止因排氣管10受損而使可靠性降低。
如上所述，本發(fā)明第五實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有用來存儲冷卻劑氣體的內(nèi)部空間1a的密封殼體1；容納在密封殼體1內(nèi)的缸體6；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；連接于電動機(jī)3的振子3b的柱塞5；包括電動機(jī)3的振子3b和柱塞5的可動件12；包括電動機(jī)3的定子3a和缸體6的固定件13；其一部分8b固定于可動件12而另一部分8c固定于固定件13的彈性件8；固定于缸體6或相對于缸體6可以軸向移動的氣缸4；固定于氣缸4的氣缸蓋7；其一端可以相對于排氣管10和進(jìn)氣管20中的其中之一軸向移動而另一端固定于氣缸4和氣缸蓋7的其中之一的輔助管25。采用這種設(shè)置，即使當(dāng)大振動沿軸向發(fā)生時，排氣管或進(jìn)氣管也可以軸向移動，從而可以減小反復(fù)地作用在排氣管或進(jìn)氣管上的大幅值應(yīng)力。因此，可以防止排氣管或進(jìn)氣管受損。即使氣缸移動時，也可以防止排氣管或進(jìn)氣管受損。
上述第五實(shí)施例揭示了可以軸向移動的輔助管25。但是，毋需說，即使當(dāng)將一種相同的設(shè)置情況應(yīng)用于進(jìn)氣管20時，也可以獲得相同的效果。
第六實(shí)施例圖6是本發(fā)明第六實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
在圖6中，所述振動型壓縮機(jī)包括一具有一用作冷卻劑氣體空間1a的內(nèi)部空間的密封殼體1；一主體2；一包括定子3a和3b的電動機(jī)3；一氣缸122；一柱塞5；一軛架106；一氣缸蓋7；一進(jìn)氣室7a；一排氣室7b和一彈性件108。柱塞5的一端插設(shè)在氣缸122的一孔內(nèi)，另一端由軛架106所保持住，以便可以沿軸向往復(fù)移動。氣缸122、柱塞5和氣缸蓋7形成一壓縮室9。一排氣管10自形成在氣缸蓋7內(nèi)的排氣室7b延伸至一外冷卻系統(tǒng)(未示)。主體2大致上是由一可動件112和一固定件121構(gòu)成的?？蓜蛹?12包括電動機(jī)3的振子3b和柱塞5。固定件121包括氣缸122、電動機(jī)3的定子3a和軛架106。主體2由一位于密封殼體1內(nèi)的懸簧(未示)彈性地支承。彈性件108的一端固定于可動件112，而另一端固定于固定件121。潤滑油11存儲在密封殼體1的下部內(nèi)。
下面，將對上述振動型壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。首先，對交流電源的交流電進(jìn)行半波整流，并供給至定子3a。一由定子3a產(chǎn)生的磁場可根據(jù)可變磁阻原理吸引住固定于柱塞5的振子3b。當(dāng)振子3b沿軸向移動時，設(shè)置在振子3b和軛架106之間的彈性件108可根據(jù)柱塞5的移動而彈性變形，并將彈性力存儲在其內(nèi)。當(dāng)存儲在彈性件108內(nèi)的彈性力增大到足夠大時，振子3b就被后推到初始位置。不斷地重復(fù)這種循環(huán)作業(yè)，可使柱塞5沿軸向往復(fù)移動。在這種往復(fù)運(yùn)動中，將柱塞5離氣缸蓋7最近的位置稱為頂端死點(diǎn)，而將柱塞5離氣缸蓋7最遠(yuǎn)的位置稱為底端死點(diǎn)。
首先，將所述冷卻系統(tǒng)的冷卻劑氣體引入密封殼體內(nèi)的冷卻劑氣體空間1a內(nèi)，并隨后引入形成在氣缸蓋7內(nèi)的進(jìn)氣室7a內(nèi)，然后，借助一設(shè)置在氣缸蓋7內(nèi)的進(jìn)氣閥(未示)使冷卻劑氣體進(jìn)入氣缸4的壓縮室9。引入在壓縮室9內(nèi)的冷卻劑氣體由以上述方式往復(fù)運(yùn)動的柱塞5所壓縮。
經(jīng)壓縮的冷卻劑氣體通過一設(shè)置在氣缸蓋7內(nèi)的排氣閥(未示)進(jìn)入氣缸蓋7的排氣室7b內(nèi)，然后借助排氣管10排放到所述冷卻系統(tǒng)。
彈性件108的一部分浸泡在潤滑油11內(nèi)。響應(yīng)于往復(fù)運(yùn)動的柱塞5的彈性件108將潤滑油11打上來。這樣，就將潤滑油11供送到柱塞5和軛架106的各滑動部分。
除了受到彈性件108的彈簧力和電動機(jī)3的驅(qū)動力作用之外，柱塞5還受到由于壓縮室9和柱塞5的背面之間壓力不失衡造成的一作用力。柱塞5的振動中心隨著壓縮室的壓力增大而朝著底端死點(diǎn)方向移動。柱塞的振幅增大。
在圖6中，缸體120、定子3a和軛架106共同構(gòu)成一固定件121。氣缸122與缸體120相連，并可以沿著缸體120的一內(nèi)壁滑動，以便能沿軸向作往復(fù)運(yùn)動。一封閉空間123形成在氣缸122和缸體120之間。柱塞5與氣缸122相連，并可以沿著一形成在缸體122內(nèi)的孔壁滑動，以便能沿軸向作往復(fù)運(yùn)動、一連通通道124形成在氣缸122內(nèi)，其一端與排氣室7b相連，另一端與封閉空間123相連。一彈簧125插設(shè)在缸體120和氣缸122之間。
下面，將對第六實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
在壓縮機(jī)的壓縮過程中，將壓縮在壓縮室9內(nèi)的高壓冷卻劑氣體傳送到排氣室7b內(nèi)，并隨后借助排氣管10排放到冷卻系統(tǒng)內(nèi)。與此同時，借助連通通道124將一部分高壓冷卻劑氣體引入封閉空間123內(nèi)。氣缸122受到封閉空間123和密封殼體1之間的壓力失衡產(chǎn)生的一作用力。氣缸122朝著頂端死點(diǎn)運(yùn)動并在一平衡點(diǎn)處停止下來，在該平衡點(diǎn)處，因壓力失衡產(chǎn)生的作用力與彈簧125的彈簧力相平衡。
當(dāng)環(huán)境溫度較高時，封閉空間123的壓力增大到一較高值。因此，氣缸122就朝著頂端死點(diǎn)方向運(yùn)動，而不是位于通常位置。通過調(diào)節(jié)電動機(jī)功率，在頂端死點(diǎn)處將壓縮室9的容積保持在同一值。柱塞5的頂端死點(diǎn)位置朝著離開彈性件108的中心位置的方向運(yùn)動。因此，底端死點(diǎn)位置相對于彈性件108的中立位置而言是朝著相反的方向運(yùn)動。結(jié)果，柱塞行程增大，冷卻劑氣體的排放量增大。冷卻能力增大。
而且，與這樣一種情況相比，即，氣缸是根據(jù)作用在氣缸整個背面上的高壓來運(yùn)動的，第六實(shí)施例可以降低與高壓氣體相接觸的面積。這樣就可以有效地降低熱損失。
而且，在氣缸在其整個背面上受到一高壓作用的狀況下，不可能將低壓的潤滑油從密封殼體的底部供送到一高壓滑動部分。但是，根據(jù)第六實(shí)施例，高壓部分僅限于一較小的空間。這樣，藉助浸泡在潤滑油內(nèi)的彈性件的運(yùn)動，就可以將潤滑油向上泵送，并供送到柱塞和軛架的各滑動部分。
如上所述，本發(fā)明的第六實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括容納在密封殼體1內(nèi)的缸體120和柱塞5；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；包括振子3a和柱塞5的可動件112；包括缸體120和定子3a的固定件121；其一部分固定于可動件112而另一部分固定于固定件121的彈性件108；容納柱塞5以便使柱塞5可以沿軸向運(yùn)動的氣缸122，所述氣缸122可以插設(shè)在缸體120內(nèi)，以便能沿軸向往復(fù)運(yùn)動，并且封閉空間123形成在缸體120和氣缸122之間；包括排氣室7b并與氣缸122相連的氣缸蓋7；以及與封閉空間123和排氣室7b相連的連通通道124。采用這種設(shè)置，當(dāng)環(huán)境溫度較高并由此要求較高的冷卻能力時，藉助根據(jù)該空間的升高的高壓，使氣缸朝著頂端死點(diǎn)方向運(yùn)動，可以增大柱塞行程。這樣，可以使冷卻能力增大。而且，與氣缸根據(jù)作用在其整個背面上的高壓而運(yùn)動的情況相比，這種設(shè)置可以降低與高壓氣體接觸的面積。這樣就可以有效地降低熱損失。而且，根據(jù)這種設(shè)置，藉助可動件的運(yùn)動，存儲在密封殼體下部內(nèi)的潤滑油可以被向上泵送。這樣，就可以很方便地將潤滑油供送到各滑動部分，并且可以降低滑動損失，并消除磨損。
根據(jù)上述第六實(shí)施例，彈簧是設(shè)置氣缸和缸體之間。但是，毋需說，當(dāng)用一諸如磁鐵之類的類似零件，它能產(chǎn)生一反作用力以便根據(jù)該空間的壓力變化來改變氣缸位置的構(gòu)件來替代所述彈簧時，可以獲得相同的效果。
而且，在一個行程過程中，氣缸122受到一根據(jù)壓縮室9的壓力變化而變化的負(fù)荷。該可變負(fù)荷可能會使氣缸122作大范圍的運(yùn)動，從而會減小底端死點(diǎn)處的壓縮室9的容積，并降低冷卻能力。因此，最好是使封閉空間123的橫斷面充分大于壓縮室9的橫斷面。而且，為了抑制在一個行程過程中的氣缸運(yùn)動量，最好是利用一具有較大彈性系數(shù)的彈簧125。
第七實(shí)施例圖7是本發(fā)明第七時候所列的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
在圖7中，一排氣管126自封閉空間123延伸至位于壓縮機(jī)外側(cè)的冷卻系統(tǒng)。
除了第六實(shí)施例的設(shè)置安排之外，第七實(shí)施例還包括排氣管126。根據(jù)第七實(shí)施例，排氣室7b借助封閉空間123與所述冷卻系統(tǒng)連通。
下面，將對第七實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
在壓縮機(jī)的壓縮過程中，將已被壓縮在壓縮室9內(nèi)的高壓冷卻劑氣體被送到排氣室7b，并隨后借助連通通道124排放到封閉空間123。封閉空間123起一消聲器的作用，用來降低被排放的冷卻劑氣體的流動速度。然后，借助排氣管126將被減速的冷卻劑氣體送到所述冷卻系統(tǒng)。
從壓縮室9排放出來的冷卻劑氣體的量根據(jù)環(huán)境溫度的升高而增大。但是，封閉空間123的容積根據(jù)排氣量的增大而增大，以便能抑制封閉空間123的顫動，從而防止噪聲和振動。
如上所述，本發(fā)明的第七實(shí)施例提供了一種包括與封閉空間123和冷卻系統(tǒng)相連的排氣管126的振動型壓縮機(jī)。采用這種設(shè)置，被壓縮在壓縮室9內(nèi)的冷卻劑氣體可以在封閉空間123內(nèi)膨脹一次，并隨后排放入所述冷卻系統(tǒng)。因此，當(dāng)排氣量根據(jù)行程增大而增大時，封閉空間123的容積就相應(yīng)增大，以便起一消聲器的作用。因此，可以可靠地降低顫動現(xiàn)象，同時還可以抑制噪聲和振動。
第八實(shí)施例圖8是本發(fā)明第八實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
在圖8中，徑向延伸的通道128設(shè)置在缸體120內(nèi)。通道128的徑向外端128a連接于封閉空間123的下部。一徑向內(nèi)端128b連接于一沿氣缸122和缸體120之間的滑動表面延伸的環(huán)形凹槽128c。
第八實(shí)施例與第七實(shí)施例的不同之處在于還設(shè)置有通道128。
在壓縮機(jī)的壓縮過程中，被壓縮在壓縮室9內(nèi)的高壓冷卻劑氣體被傳送入排氣室7b內(nèi)，并隨后借助連通通道124排入封閉空間123。冷卻劑氣體的流動速度在封閉空間123內(nèi)得到降低，從而能使含在減速的冷卻劑氣體內(nèi)的潤滑油霧在重力作用下下落，并匯集在封閉空間123的底部。因此，存儲在封閉空間123下部內(nèi)的潤滑油借助徑向延伸的通道128從一端128a向上泵送到另一端128b，并供送到環(huán)形凹槽128c。被供送的潤滑油對氣缸122和缸體120之間的整個滑動表面進(jìn)行潤滑。這樣，氣缸122和缸體120之間的間隙就完全被潤滑油密封住，從而可以提高氣密性。因此，可以消除泄漏損失。而且，在氣缸122和缸體120之間消除一層油膜可以防止在氣缸122和缸體120之間的滑動表面處發(fā)生磨損。
如上所述，本發(fā)明的第八實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它還包括將氣缸122和缸體120之間的滑動表面和封閉空間123底部連接起來的通道128。采用這種結(jié)構(gòu)，可以借助通道128將潤滑油從封閉空間123的底部供送到氣缸122和缸體120之間的滑動表面。這樣，所述滑動表面就被供送的潤滑油氣密地密封住。它可以防止冷卻劑氣體從所述封閉空間泄漏出去。將潤滑油供送至滑動表面可以防止氣缸和缸體發(fā)生磨損。
第九實(shí)施例圖9是本發(fā)明第九實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。圖10是第九實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作狀態(tài)的縱剖視圖。
在圖9和圖10中，一組合式凹槽130設(shè)置在氣缸122或缸體120的滑動表面上。一凹槽130a設(shè)置在氣缸122上，另一凹槽130b設(shè)置在缸體120上。一連通通道131的一端連接于氣缸蓋7的排氣室7b，另一端131b面朝著形成在氣缸122上的凹槽130b。
第九實(shí)施例與第六實(shí)施例的不同之處在于省去了連通通道124，但另外設(shè)置了凹槽130和連通通道131。
下面，將對第九實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行描述。
在壓縮機(jī)的壓縮過程中，被壓縮在壓縮室9內(nèi)的高壓冷卻劑氣體被送入排氣室7b內(nèi)，并隨后借助排氣管10排入冷卻系統(tǒng)內(nèi)。與此同時，借助連通通道131和凹槽130b將一部分冷卻劑氣體引入封閉空間123內(nèi)。當(dāng)環(huán)境溫度升高時，封閉空間123的壓力增大到一較高值。氣缸122所受到的封閉空間123的壓力增大，并朝著頂端死點(diǎn)的方向移動。柱塞5的行程增大。
但是，當(dāng)所述系統(tǒng)處于一種不穩(wěn)定的起動狀態(tài)下或當(dāng)環(huán)境溫度異常升高時，排放壓力可能會異常增大，從而將氣缸122朝著頂端死點(diǎn)的方向過度移動。但是，根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例，當(dāng)氣缸122朝著頂端死點(diǎn)的方向移動時，連通通道131的敞口端131b就離開凹槽130b，從而使封閉空間123與排氣室7b斷開連接，因此，將高壓冷卻劑氣體引入封閉空間123的作業(yè)就停止下來。與此同時，封閉空間123借助凹槽130a與密封殼體1的內(nèi)部連通，以便將冷卻劑氣體排離封閉空間123。結(jié)果，封閉空間123的壓力值就有所降低。氣缸122朝著頂端死點(diǎn)的方向的移動就被抑制在一預(yù)定范圍內(nèi)。因此，可以防止柱塞行程過度增大，而且不會對彈性件或其它類似物的可靠性產(chǎn)生任何問題。
如上所述，本發(fā)明的第九實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它還包括設(shè)置在氣缸122和缸體120的滑動表面上的組合式凹槽130。采用這種設(shè)置，當(dāng)氣缸122朝著頂端死點(diǎn)大幅移動時，凹槽130起著將增壓氣體排離封閉空間123的裝置的作用，從而可以將柱塞的行程保持在一預(yù)定范圍內(nèi)。因此，可以防止柱塞行程過度增大，并且不會對彈性件或其它類似物的可靠性產(chǎn)生任何問題。
第十實(shí)施例圖11是本發(fā)明第十實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的設(shè)置情況的視圖。圖12是本發(fā)明第十實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的特性圖。
在圖11中，所述振動型壓縮機(jī)包括一密封殼體1和一主體2。密封殼體1具有一用作冷卻劑氣體空間1a的內(nèi)部空間。一電動機(jī)3包括一定子3a和一振子3b。振子3b固定于一柱塞5。主體2大致上是由一可動件12和一固定件13來構(gòu)成的?？蓜蛹?2包括電動機(jī)3的振子3b和柱塞5。固定件13包括一氣缸4、電動機(jī)3的定子3a和一缸體6。主體2由一位于密封殼體1內(nèi)的懸簧(未示)彈性支承。潤滑油11存儲在密封殼體1的下部內(nèi)。
氣缸4和彈性件8協(xié)作地支承住柱塞5，以便使柱塞能沿軸向滑動和往復(fù)運(yùn)動。氣缸4和柱塞5形成一壓縮室9。
由包括一線圈214a和一鐵心214b的一差動變壓器構(gòu)成的柱塞位置檢測傳感器214對柱塞5的位置進(jìn)行檢測，并產(chǎn)生一表示其位置的模擬信號。該模擬信號被一A/D轉(zhuǎn)換器215轉(zhuǎn)變成一數(shù)字信號，并隨后供送到一頂端死點(diǎn)位置計算器216。頂端死點(diǎn)位置計算裝置216的輸出供送到一設(shè)置在一振幅控制器18內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動控制器221。往復(fù)運(yùn)動控制器221的輸出送入一與電源217相連的基本激勵電路222。
而且，往復(fù)運(yùn)動控制器221包括一比較器224，它可以將由頂端死點(diǎn)位置計算裝置216產(chǎn)生的頂端死點(diǎn)位置信號與存儲在振幅控制器218內(nèi)的存儲器(未示)內(nèi)的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值219相比較，放大器220可以改變送至基本激勵電路222的輸出電壓的幅值。
下面，將對上述振動型壓縮機(jī)的壓縮機(jī)理進(jìn)行說明。首先，借助電源217將工業(yè)用交源電源的交流電送給電動機(jī)。一由定子3a產(chǎn)生的磁場可根據(jù)可變磁阻的原理吸引固定于柱塞5的振子3b。當(dāng)振子3b沿軸向移動時，設(shè)置在振子3b和缸體6之間的彈性件8可根據(jù)柱塞5的移動而彈性變形，并將彈性力存儲在其內(nèi)。當(dāng)存儲在彈性件8內(nèi)的彈性力增大到足夠大時，振子3b就被后推到初始位置。不斷地重復(fù)這種循環(huán)作業(yè)，可使柱塞5沿軸向往復(fù)移動。
藉助A/D轉(zhuǎn)換器215將被柱塞位置檢測傳感器214檢測成一模擬信號的柱塞5的位置轉(zhuǎn)變成一數(shù)字信號，并送至頂端死點(diǎn)位置計算裝置216，以獲得一頂端死點(diǎn)位置“A”。將所計算的頂端死點(diǎn)位置“A”與頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值219相比較。放大器220根據(jù)比較結(jié)果控制送給基本激勵電路222的輸出電壓的幅值，以消除所計算的頂端死點(diǎn)位置“A”和頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值219之間的差值。因此，柱塞5不斷地重復(fù)所述往復(fù)運(yùn)動，同時保持一恒定的頂端死點(diǎn)位置。
將一冷卻系統(tǒng)(未示)的冷卻劑氣體引入一氣缸蓋7的低壓室7a內(nèi)，并隨后藉助一設(shè)置在氣缸蓋7內(nèi)的進(jìn)氣閥(未示)進(jìn)入氣缸4的壓縮室9內(nèi)。引入在壓縮室9內(nèi)的冷卻劑氣體被以上述方式作往復(fù)運(yùn)動的柱塞5所壓縮。
被壓縮的冷卻劑氣體借助一設(shè)置在氣缸蓋7內(nèi)的排氣閥(未示)進(jìn)入氣缸蓋7的高壓室7b內(nèi)，并隨后排離氣缸蓋7而到達(dá)所述冷卻系統(tǒng)。
此外，設(shè)置一頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值變化裝置223，以根據(jù)改變的環(huán)境溫度和一冷卻系統(tǒng)(未示)的壓力和負(fù)荷狀況來改變頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值219。
下面，將對第十實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
在壓縮機(jī)的壓縮過程中，根據(jù)所測量到的柱塞5的頂端死點(diǎn)位置和預(yù)設(shè)在振幅控制器218內(nèi)的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值219之間的差值，來反饋控制電源217的輸出電壓，以便消除所述差值，從而保持一恒定的端部間隙。
但是，所需的冷卻能力會根據(jù)外部狀況的變化諸如環(huán)境空氣溫度的降低和熱負(fù)荷的降低而降低。在這種情況中，頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值變化裝置223可以根據(jù)所需的冷卻能力，從多個預(yù)存儲的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值中選出一較佳的值。這樣，冷卻能力就可以根據(jù)與環(huán)境空氣溫度、系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)溫度等有關(guān)的外部狀況的變化而變化。
這樣，上述第十實(shí)施例就可以增大端部間隙，以抑制壓縮機(jī)的冷卻能力。這樣就可以根據(jù)冷卻系統(tǒng)的所需功率來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的冷卻能力，從而可以防止冷卻能力過度增大，并使壓縮機(jī)有效工作。
圖12是由本發(fā)明的發(fā)明人獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線圖。從圖12中可以清楚的看到，冷卻能力隨相應(yīng)于頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值219增大而使柱塞5的端部間隙增大而減小，當(dāng)端部間隙容積與氣缸容積的比值在10％之內(nèi)時，壓縮機(jī)效率基本上是恒定的。但是，當(dāng)端部間隙容積與氣缸容積的比值穿過10％時，壓縮機(jī)效率就開始降低。
正如從圖12所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以清楚的看到的那樣，當(dāng)端部間隙容積與氣缸容積的比值在10％之內(nèi)時，第十實(shí)施例可以將冷卻能力降低到50％左右，而不降低壓縮機(jī)的效率或冷卻系統(tǒng)的效率。這樣，就可以根據(jù)外部狀況將壓縮機(jī)驅(qū)動在一最佳的功率值。
如上所述，本發(fā)明第十實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有用來存儲冷卻劑氣體的內(nèi)部空間1a的密封殼體1；容納在密封殼體1內(nèi)的氣缸4；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；連接于電動機(jī)3的振子3b的柱塞5；包括電動機(jī)3的振子3b和柱塞5的可動件12；包括電動機(jī)3的定子3a和氣缸4的固定件13；有一部分8b固定于可動件12而另一部分8c固定于固定件13的彈性件8；對柱塞5的位置進(jìn)行檢測的柱塞位置檢測傳感器214；用來根據(jù)從柱塞位置檢測傳感器214獲得的柱塞位置信號來計算柱塞5的頂端死點(diǎn)位置的頂端死點(diǎn)位置計算裝置216；用來根據(jù)頂端死點(diǎn)位置和一選定的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值219之間的差值來控制振子3b的振幅的振幅控制裝置218；以及用來改變頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值219的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值變化裝置223。采用這種設(shè)置，可以根據(jù)環(huán)境空氣溫度的降低或負(fù)荷的下降，來增大柱塞5的端部間隙。這樣，可以抑制冷卻能力，而不會降低壓縮機(jī)效率。因此，可以根據(jù)環(huán)境空氣溫度的變化或負(fù)荷的變化來使壓縮機(jī)有效工作。
根據(jù)上述第十實(shí)施例，電動機(jī)3包括定子3a和振子3b。但是，毋需說，當(dāng)用另一可以使柱塞5以同樣方式往復(fù)運(yùn)動的電動機(jī)來替代電動機(jī)3時，仍可以獲得相同的效果。
第十一實(shí)施例圖13是本發(fā)明第十一實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
在圖13中，可動的定子基座227固定于電動機(jī)3的定子3a。可動的定子基座與缸體6相連，并可以相對于缸體6沿軸向移動?？蓜拥亩ㄗ踊?27和缸體6共同形成兩個背壓腔228a和228b，它們位于可動的定子基座227的兩端并與密封殼體1的外部連通。背壓腔228a和228b分別借助背壓管226a和226b與密封殼體1的外部連通。一進(jìn)氣管20自密封殼體1的外部延伸至氣缸蓋7。
一壓力控制機(jī)構(gòu)225總共包括四個壓力控制閥225a、225b、225c和225d。連接管225e和225f分別自進(jìn)氣管20延伸至壓力控制閥225a和225b。連接管225g和225h分別自一排氣管10延伸至壓力控制閥225c和225d。一壓力管225i將壓力控制閥225a和225c連接于背壓管226b。一壓力管225j將壓力控制閥225b和225d連接于背壓管226a。
壓力控制機(jī)構(gòu)225從進(jìn)氣管20引入低壓氣體，并從排氣管10引入高壓氣體，并藉助壓力控制閥225a、225b、225c和225d來調(diào)節(jié)所引入的高壓和低壓氣體，以使經(jīng)調(diào)節(jié)的氣體所具有的壓力在所引入的初始高壓和初始低壓的一范圍內(nèi)。
下面，將對第十一實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
柱塞5的振動中心根據(jù)工作壓力狀況的變化，諸如環(huán)境空氣溫度降低和氣體壓力降低，朝著壓縮室9的方向移動。柱塞5可以超過頂端死點(diǎn)位置，并與氣缸蓋7相撞。
在這種情況中，打開壓力控制閥225d，并關(guān)閉壓力控制閥225b。這樣，背壓室228a就保持在高壓。而且，關(guān)閉壓力控制閥225c，并打開壓力控制閥225a。這樣，背壓室228b就保持在低壓。
由于背壓室228a和228b之間壓力失衡，因此，可動的定子基座227和定子3朝著缸體6的抗壓縮側(cè)面6b的方向，即與壓縮室9相反的方向一起移動。
因此，柱塞5的振動中心可根據(jù)電動機(jī)3的定子3a的移動而朝著與壓縮室9相反的方向移動。柱塞5的頂端死點(diǎn)位置也朝著與壓縮室9相反的方向移動。這樣，就可以防止柱塞5與氣缸蓋7相撞，從而消除振動和噪聲。
如上所述，本發(fā)明的第十一實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有用來存儲冷卻劑氣體的內(nèi)部空間1a的密封殼體1；容納在密封殼體1內(nèi)的氣缸4和缸體6；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；連接于電動機(jī)3的振子3b的柱塞5；包括電動機(jī)3的振子3b和柱塞5的可動件12；包括電動機(jī)3的定子3a的固定件13；氣缸4和氣體6；有一部分8b固定于可動件12而另一部分8c固定于固定件13的彈性件8；電動機(jī)3的定子3a或一與部分連接于固定件13的定子3a相連的可動的定子基座227，以便能根據(jù)消除在其間的背壓室228ah 228b之間的壓力失衡沿軸向往復(fù)移動；以及用來控制背壓室228a和228b的壓力的壓力控制機(jī)構(gòu)225。采用這種設(shè)置，當(dāng)柱塞的頂端死點(diǎn)位置根據(jù)工作壓力狀況的變化而朝著氣缸蓋的方向移動時，電動機(jī)的定子朝著一與壓縮室相反的方向移動。因此，柱塞的振動中心就朝著與壓縮室相反的方向移動。這樣，就可以防止柱塞與排氣閥相撞，從而消除振動和噪聲。
雖然上述第十一實(shí)施例揭示了能控制背壓室228a和228b的壓力的壓力控制機(jī)構(gòu)225。但是，毋需說，即使用任何其它種類似的壓力控制裝置或一能使與電動機(jī)3的定子3a成一整體的可動定子基座227移動的類似機(jī)構(gòu)來替代壓力控制機(jī)構(gòu)225時，仍可以獲得相同的效果。
根據(jù)上述第十一實(shí)施例，電動機(jī)3包括定子3a和振子3b。但是，毋需說，即使用另一種能使柱塞5以相同方式作往復(fù)運(yùn)動的電動機(jī)來代替電動機(jī)3時，仍可以獲得相同的效果。
第十二實(shí)施例圖14是本發(fā)明第十二實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。
在圖14中，除了第十一實(shí)施例的設(shè)置安排之外，還設(shè)置有一用來使定子3a軸向移動的移動件229。
下面，對第十二實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
當(dāng)壓縮機(jī)起動時，柱塞5就根據(jù)輸送給電動機(jī)3的電流而作往復(fù)運(yùn)動。但是，在壓縮機(jī)起動之后，壓縮室9就立即保持一低壓。因此，作用在柱塞5上的氣體壓力就很小，以致于柱塞5不能朝著與壓縮室9相反的方向充分地移動。換言之，柱塞5的振動中心就朝著壓縮室9的方向離開原來位置。這樣就可能使柱塞5與氣缸蓋7的排氣閥相撞。但是，根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例，移動件229朝著與壓縮室9相反的方向來使電動機(jī)3的定子3a移動。這樣，在壓縮機(jī)的起動過程中，柱塞5的振動中心可以位于在離壓縮室9充分遠(yuǎn)的位置上。
因此，可以防止在壓縮機(jī)的起動過程中柱塞5與氣缸蓋7相撞，從而可以防止排氣閥受損，并可以消除噪聲和振動。
如上所述，本發(fā)明的第十二實(shí)施例提供了一種振動型壓縮機(jī)，它包括用來當(dāng)壓縮機(jī)停止下來時使電動機(jī)3的定子3a朝著與壓縮室9相反的方向移動的移動裝置229。采用這種設(shè)置，當(dāng)壓縮機(jī)停止工作時，電動機(jī)定子可以朝著與壓縮室相反的方向移動。由于與在正常驅(qū)動狀況過程相比，在起動狀況過程中柱塞的振動中心朝著遠(yuǎn)離壓縮室的方向移動，因此，可以防止在起動過程中柱塞與排氣閥相撞，并消除振動和噪聲。
根據(jù)第十二實(shí)施例，移動件229是由彈簧制成的。但是，毋需說，即使用其它任一種可以使定子3a軸向移動的類似構(gòu)件來替代所述彈簧，仍可以獲得相同的效果。
第十三實(shí)施例圖15是本發(fā)明第十三實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的剖視圖。圖16是本發(fā)明第十三實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的電路方框圖。
在圖15和圖16中，所述振動型壓縮機(jī)包括一主體301；一缸體302；一電動機(jī)3，它包括一用作定子3a的磁體和一用作振子3b的線圈；一氣缸4和一柱塞5。一氣缸蓋7包括一進(jìn)氣閥307a和一排氣閥307b。柱塞5容納在氣缸4內(nèi)，從而可以使柱塞5沿軸向往復(fù)運(yùn)動。氣缸4、柱塞5和氣缸蓋7共同形成一壓縮室9。壓縮室9借助一進(jìn)氣管20和一排氣閥10與一外部冷卻回路(未示)相連。
主體301大致上是由一可動件12和一固定件13構(gòu)成的。可動件12包括柱塞5和電動機(jī)3的振子3b。固定件13包括氣缸4和電動機(jī)3的定子3a。主體301由一位于密封殼體(未示)內(nèi)的懸簧(未示)彈性支承。每一彈性件314的一端固定于可動件12，而另一端固定于固定件13。一位移檢測器319包括一鐵心319a和一線圈319b。鐵心319a借助一軸向延伸的連接件315與可動件12相連。線圈319b固定于固定件13，并具有一用來容納鐵心319a的內(nèi)部空間。
冷卻系統(tǒng)的冷卻劑氣體通過進(jìn)氣管20和進(jìn)氣閥307a而引入壓縮室9內(nèi)。被引入壓縮室9內(nèi)的冷卻劑氣體被以上述方式往復(fù)運(yùn)動的柱塞5壓縮。經(jīng)壓縮的冷卻劑氣體通過排氣閥307b和排氣管10而排放到冷卻系統(tǒng)。
接下來，將對上述振動型壓縮機(jī)的壓縮機(jī)理進(jìn)行說明。一逆變器電路341產(chǎn)生被輸送至固定于柱塞5的振子3b的交流電。定子3a的一被激勵的線圈產(chǎn)生一磁場。由于在橫穿磁場的方向上被吸引，振子3b沿軸向往復(fù)運(yùn)動。彈性件314可相應(yīng)于可動件12的移動而發(fā)生彈性變形，并將彈性力儲存在其中。當(dāng)儲存在彈性件314內(nèi)的彈性力增至足夠大時，可動件12被推回到初始位置。不斷地重復(fù)這種循環(huán)作業(yè)就使得柱塞5沿軸向往復(fù)運(yùn)動。
較佳的是，由逆變器電路341產(chǎn)生的交流電的頻率等于系統(tǒng)的共振頻率，該共振頻率由可動件12的質(zhì)量和彈性件314的彈性系數(shù)確定。在這種設(shè)置下，可以有效地利用彈性件314的彈力，使可動件12發(fā)生自往復(fù)運(yùn)動。
只有當(dāng)柱塞5位于頂端死點(diǎn)附近時，鐵心319a和線圈319b才能協(xié)作地檢測到一位移。因此，位移檢測器319只能檢測柱塞5的頂端死點(diǎn)位置。設(shè)置一頂端死點(diǎn)位置檢測器320，以便根據(jù)從位移檢測器319獲得的信號來計算柱塞5的頂端死點(diǎn)。
設(shè)置一電流/電壓檢測器321以檢測流過電動機(jī)3的電流或施加于電動機(jī)3的電壓。設(shè)置一供電器322以根據(jù)頂端死點(diǎn)位置檢測器320和電流/電壓檢測器321的輸出信號來改變施加于電動機(jī)3的電壓。
下面將對第十三實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
可動件12隨位移檢測器319的鐵心319a一起作往復(fù)運(yùn)動。由于位移檢測器319的檢測范圍僅限于柱塞5的頂端死點(diǎn)附近，所以鐵心319a較短。因此，包括鐵心319a在內(nèi)的可動件12的總重量降低，而共振頻率增大，故所獲得的冷卻能力增大。此外，減輕包括可動件12在內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動裝置的重量，可以有效地抑制振動。
而且，將位移檢測器319的檢測范圍限制在頂端死點(diǎn)附近可以有效地消除誤差因素的不利影響，并可以準(zhǔn)確地檢測柱塞5的位置。當(dāng)所檢測到的頂端死點(diǎn)位置大于頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)位置時，供電器322減小逆變器電路341的輸出電壓，當(dāng)所檢測到的頂端死點(diǎn)位置小于頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)位置時，供電器322增大逆變器電路341的輸出電壓。通過這種反饋控制，柱塞5的頂端死點(diǎn)位置可以等于頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)位置。由于位移檢測器319具有較高的檢測精度，因此可以減小和穩(wěn)定上死點(diǎn)基準(zhǔn)位置的偏差。通過設(shè)定一適當(dāng)?shù)捻敹怂傈c(diǎn)基準(zhǔn)位置，可以獲得一較小的端部間隙。這樣，就可以增大冷卻能力。對頂端死點(diǎn)位置作精確檢測的能力可以防止柱塞5與氣缸蓋7相撞。這樣，就可以抑制撞擊噪聲，并可以防止閥受損。
而且，電流/電壓檢測器321可以對電流或電壓進(jìn)行監(jiān)測。這樣就可以根據(jù)所監(jiān)測到的電流或電壓對柱塞5的振幅進(jìn)行計算。而且，通過將所計算的振幅與由頂端死點(diǎn)位置檢測器320所檢測到的頂端死點(diǎn)位置相加，可以獲得底端死點(diǎn)位置。根據(jù)該結(jié)果，當(dāng)所獲得的振幅超過一預(yù)設(shè)值時，供電器322就減小施加于電動機(jī)3的電壓。因此，可以防止可動件12以一極大的振幅振動，從而可以防止可動件12與固定件13相撞，并可以防止彈性件314過度變形和受損。
如上所述，本發(fā)明的第十三實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括缸體302和柱塞5；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；包括振子3b和柱塞5的可動件12；包括缸體302和定子3a的固定件13；有一部分固定于可動件12而另一部分固定于固定件13的彈性件314；容納柱塞5以便使柱塞5沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸4；沿軸向與柱塞5相連用來檢測柱塞5頂端死點(diǎn)附近的位置的位移檢測器319；用來根據(jù)從位移檢測器319獲得的信號來獲得柱塞5的頂端死點(diǎn)位置的頂端死點(diǎn)位置檢測裝置320；用來檢測電動機(jī)3的電流或電壓值的電流/電壓檢測裝置321；以及用來根據(jù)頂端死點(diǎn)位置檢測裝置320和電流/電壓檢測裝置321的輸出信號來改變施加于電動機(jī)3的電壓的供電裝置322。根據(jù)這種設(shè)置安排，位移檢測器僅僅是用來檢測柱塞頂端死點(diǎn)附近的位置。與位移檢測器是用來檢測柱塞的整個振幅的情況相比，可以很方便地減小位移檢測器的尺寸?？蓜蛹^輕?？梢栽龃蠊舱耦l率，同時可以使所獲得的冷卻能力增大。
而且，由于位移檢測器的使用僅限于檢測柱塞頂端死點(diǎn)附近的位置，因此，與位移檢測器用來檢測整個振幅的情況相比，可以精確地檢測頂端死點(diǎn)。它可以抑制端部間隙的變動，從而可以提供一有所減小的端部間隙。可以增大冷卻能力，同時還可以防止柱塞與氣缸蓋相撞。而且，由于位移檢測器的尺寸減小而使得可動件較輕，所以就可以抑制因可動件的往復(fù)運(yùn)動而產(chǎn)生的振動。通過檢測電流或電壓，可以檢測柱塞的振幅。它可以防止柱塞以一極大的振幅振動，同時可以防止可動件與固定件相撞?？梢赃m當(dāng)?shù)乇３肿椥约目煽啃?，從而不會因過度振動而使可靠性下降。
第十四實(shí)施例圖17是本發(fā)明第十四實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的剖視圖。
在圖17中，一位移檢測器325設(shè)置在電動機(jī)3的定子3a內(nèi)部。一圓柱形鐵心325a插設(shè)在一形成在柱塞5的滑動表面上的凹槽內(nèi)。一線圈325b插設(shè)在一形成在氣缸4的滑動表面上的凹槽內(nèi)。
下面，對第十四實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。位移檢測器325的鐵心325a直接固定于可動件12的柱塞5上。換言之，這種設(shè)置安排不要求任何用來將位移檢測器325固定于可動件12的連接零件。這樣，可動件12是較輕的。共振頻率增大，同時冷卻能力增大。重量減輕的可動件可以有效地消除因可動件的往復(fù)運(yùn)動而產(chǎn)生的振動。
第十四實(shí)施例將位移檢測器325設(shè)置在柱塞5和氣缸4的每一滑動表面的中間。但是，毋需說，當(dāng)位移檢測器位于一比電動機(jī)3徑向向內(nèi)的適當(dāng)部分時，所獲得的效果是相同的。
如上所述，本發(fā)明的第十四實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括缸體302和柱塞5；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；包括振子3b和柱塞5的可動件12；包括缸體302和定子3a的固定件13；有一部分固定于可動件12而另一部分固定于固定件13的彈性件14；容納柱塞5以便使柱塞5沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸4；以及相對于電動機(jī)3的定子3a而言在一徑向向內(nèi)部分與可動件12和固定件13相連的位移檢測器325。這種設(shè)置安排不需要任何用來將位移檢測器固定于可動件的連接零件。這樣，可動件就較輕?？梢愿倪M(jìn)共振頻率，同時可以增大冷卻能力。重量減輕的可動件可以有效地消除因可動件的往復(fù)運(yùn)動而產(chǎn)生的振動。
第十五實(shí)施例圖18是本發(fā)明第十五實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的剖視圖。圖19是本發(fā)明第十五實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的基本設(shè)置情況的剖視圖。
在圖18和圖19中，一螺旋形的彈性件330具有一固定于可動件12的徑向內(nèi)部330a。所述螺旋形彈性件330的徑向外部330b可滑動地設(shè)置在自固定件13的缸體302的內(nèi)圓周壁凸伸出來的凸起333a和333b之間。這樣，螺旋形彈性件330就可以圍繞柱塞5的軸而可旋轉(zhuǎn)地支承。一包括多個凹槽334a的動態(tài)壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)334設(shè)置在柱塞5和氣缸4之間的一滑動表面上。一旋轉(zhuǎn)方向限制機(jī)構(gòu)337包括一沿徑向外部330b形成的棘輪337a和一以懸臂方式固定于缸體320的內(nèi)圓周面的棘爪337b，以便在棘輪337a和棘爪337b之間形成一棘輪傳動裝置。旋轉(zhuǎn)方向限制機(jī)構(gòu)337以逆時針方向限制彈性件330的旋轉(zhuǎn)方向。
下面，對第十五實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
在壓縮機(jī)的壓縮過程中，彈性件330的徑向內(nèi)部330a可以根據(jù)可動件12的往復(fù)運(yùn)動而沿柱塞5的軸向移動。同時，由于彈性件330的螺旋形結(jié)構(gòu)，可動件12的往復(fù)運(yùn)動可以使徑向內(nèi)部330a和徑向外部330b之間產(chǎn)生明顯的旋轉(zhuǎn)位移。更具體地說，彈性件330的較大位移產(chǎn)生一順時針的旋轉(zhuǎn)位移，而彈性件330的較小位移產(chǎn)生一逆時針的旋轉(zhuǎn)位移。
當(dāng)彈性件330的徑向內(nèi)部330a相對于徑向外部330b逆時針旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)方向限制結(jié)構(gòu)337就藉助棘輪337a和棘爪337b之間的嚙合而鎖定住徑向外部330b。結(jié)果，與彈性件330的徑向內(nèi)部330a成一體的可動件12就朝著逆時針方向旋轉(zhuǎn)。另一方面，當(dāng)彈性件330的徑向內(nèi)部330a相對于徑向外部330b順時針旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)方向限制結(jié)構(gòu)337就可以使徑向外部330b自由旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，其慣性矩小于柱塞5的慣性矩的、彈性件330的徑向外部330b就朝著逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
因此，可動件12的柱塞5始終是朝著逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
用作液壓壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)334的多個三角形凹槽334a形成在柱塞5的一滑動表面上。當(dāng)柱塞5相對于氣缸4逆時針旋轉(zhuǎn)時，諸如潤滑油之類的流入每一凹槽334a的流體就根據(jù)柱塞5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被迫朝著三角形凹槽334a的窄緣部流動，從而可以根據(jù)楔形效應(yīng)與三角形橫截面的減小量成比例地增大壓力。在柱塞5和氣缸4之間的間隙是較小的部分，所產(chǎn)生的動態(tài)壓力的作用是很大的。因此，所產(chǎn)生的動態(tài)壓力使得柱塞5的軸線與氣缸4的軸線相同，并且為柱塞5和氣缸4之間提供一均勻的間隙。
因此，可以降低冷卻劑氣體通過一位于柱塞5和氣缸4之間的一滑動表面而泄漏出去的現(xiàn)象。可以增大冷卻能力。而且，由于消除了柱塞5和氣缸4的軸線之間的不重合或傾斜現(xiàn)象，從而有效地抑制了在柱塞5和氣缸4之間的所述滑動部分處的摩擦。這樣，就可以減小滑動損失，并可以提高壓縮機(jī)的效率。
如上所述，本發(fā)明第十五實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括缸體302和柱塞5；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；包括振子3b和柱塞5的可動件12；包括缸體302和定子3a的固定件13；有一部分固定于可動件12而另一部分固定于固定件13的彈性件330；將彈性件330圍繞柱塞5的軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動限制在一個方向的旋轉(zhuǎn)方向限制機(jī)構(gòu)337；容納柱塞5以便使柱塞5沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸4；設(shè)置在柱塞5和氣缸4中至少其中之一上的動態(tài)壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)334。采用這種設(shè)置安排，彈性件可以根據(jù)由可動件的往復(fù)運(yùn)動而產(chǎn)生的彈性件的變形來作旋轉(zhuǎn)位移。由于彈性件可以相對于固定件單方向旋轉(zhuǎn)，因此，柱塞始終是以同一方向旋轉(zhuǎn)。動態(tài)壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)設(shè)置在柱塞和氣缸的一滑動表面上。柱塞的旋轉(zhuǎn)使得動態(tài)壓力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一作用在柱塞和氣缸之間的動態(tài)壓力。所產(chǎn)生的動態(tài)壓力使得柱塞的軸線和氣缸的軸線相同，并可以為柱塞和氣缸之間提供一均勻的間隙。這樣，就可以防止冷卻劑氣體從壓縮室中泄漏出去。而且，由于消除了柱塞5和氣缸4的軸線之間的不重合或傾斜現(xiàn)象，從而有效地抑制了在柱塞5和氣缸4之間的所述滑動部分處的摩擦。這樣，就可以減小滑動損失，并可以提高壓縮機(jī)的效率。
上述第十五實(shí)施例揭示了所述螺旋形彈性件。但是，即便用其它任何能根據(jù)軸向位移來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移的彈性件來替代這種彈性件，仍可以獲得相同的效果。
第十六實(shí)施例圖20是本發(fā)明第十六實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的縱剖視圖。圖21是本發(fā)明第十六實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)中使用的彈性件的視圖。在圖20和圖21中，所述振動型壓縮機(jī)包括一密封殼體1和一主體2。主體2包括一電動機(jī)3、一氣缸4、一柱塞5、一缸體6、一氣缸蓋7，以及一彈性件8。主體2由一位于密封殼體1內(nèi)的懸簧(未示)彈性支承。
電動機(jī)3包括一定子3a和一振子3b。一永久磁鐵3c固定于定子3a。振子3b(線圈)借助一振子連接件409固定地連接于柱塞5。
柱塞5、電動機(jī)3的振子3b，以及振子連接件409共同形成一可動件12。氣缸4、電動機(jī)3的3a，以及缸體6共同形成一固定件14。
彈性件8包括多個堆疊或?qū)盈B的彈性件8a。彈性件8的內(nèi)圓部8b固定于柱塞5。彈性件8的外圓部8c固定于缸體6。每一彈性件8a均包括多個螺旋形狹槽8f以起一彈簧的作用。
由氣缸4和彈性件8支承的柱塞5可以沿軸向滑動。氣缸4和柱塞5共同形成一壓縮室9。
下面，將對上述振動型壓縮機(jī)的壓縮機(jī)理進(jìn)行說明。當(dāng)將交流電輸送到電動機(jī)3的振子3b(線圈)時，永久磁鐵3c產(chǎn)生一磁場。振子3b與該磁場相互作用可以產(chǎn)生一用來使振子3b沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的作用力。借助振子連接件409與振子3b相連的柱塞5使彈性件8發(fā)生彈性變形。利用彈性件8所賦予的反作用力，柱塞5可以不斷地重復(fù)這種軸向的往復(fù)運(yùn)動。
而且，當(dāng)彈性件8a的內(nèi)圓部8b垂直于圖21的平面而上、下移動時，彈性件8a的內(nèi)圓部8b朝著圖21中箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)。因此，固定于彈性件8a的內(nèi)圓部8b的柱塞5就響應(yīng)于彈性件8a的位移而旋轉(zhuǎn)。柱塞5以變化的方向旋轉(zhuǎn)，并繼續(xù)往復(fù)運(yùn)動。
將一冷卻系統(tǒng)(未示)的冷卻劑氣體引入氣缸蓋7的低壓室7a內(nèi)，并隨后通過一設(shè)置在氣缸蓋7內(nèi)的進(jìn)氣閥(未示)而進(jìn)入氣缸4的壓縮室9內(nèi)。被引入在壓縮室9內(nèi)的冷卻劑氣體被以上述方式作往復(fù)運(yùn)動的柱塞5所壓縮。經(jīng)壓縮的冷卻劑氣體通過一排氣閥(未示)進(jìn)入氣缸蓋7的高壓室7b內(nèi)，并隨后排離氣缸蓋7而到達(dá)所述冷卻系統(tǒng)。
在圖20中，一支承機(jī)構(gòu)413包括固定于固定件13的固定支承件414a和414b；以及固定于可動件12的可動支承件415a和415b。固定支承件414a設(shè)置得比另一固定支承件414b更靠近壓縮室9?？蓜又С屑?15a設(shè)置得比另一可動支承件415b更靠近壓縮室9。可動支承件415a和415b設(shè)置在固定支承件414a和414b之間，并與相應(yīng)的固定支承件414a和414b相比軸向向內(nèi)偏置。
下面，將對第十六實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
在壓縮機(jī)的壓縮過程中，柱塞5在氣缸4內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)柱塞5比其停止位置移動得靠近壓縮室9時，彈性件8響應(yīng)于柱塞5的移動而變形。彈性件8具有一根據(jù)其變形量減小的徑向剛度。
同樣，當(dāng)柱塞5比其停止位置遠(yuǎn)移壓縮室9時，彈性件8響應(yīng)于柱塞5的移動而變形。彈性件8的剛度根據(jù)其變形量而減小。
在電動機(jī)3中，一用來使振子3b與定子3a相隔開的氣隙不是完全均勻的。因此，振子3b始終朝著某一徑向方向被吸向定子3a。
當(dāng)柱塞5移動到靠近其停止位置時，彈性件8發(fā)生較小變形。彈性件8的徑向剛度是足夠高的。在這種情況中，即使由于間隙不均勻而使電動機(jī)3的振子3b被徑向吸引時，柱塞5和氣缸4及彈性件8之間的滑動部分仍可以徑向支承可動件12。沒有局部側(cè)壓力會作用在柱塞5和氣缸4之間的滑動部分上。
當(dāng)柱塞5位于頂端死點(diǎn)或底端死點(diǎn)附近時，彈性件8發(fā)生較大變形，從而使徑向剛度減小。這樣，彈性件8就不能充分地徑向支承住可動件12。
但是，當(dāng)柱塞5位于頂端死點(diǎn)附近時，固定于固定件13的固定支承件414a就與固定于可動件12的可動支承件415a相結(jié)合，從而能使固定支承件414a沿徑向基本支承住可動支承件415a。當(dāng)柱塞5位于底端死點(diǎn)附近時，固定于固定件13的固定支承件414b與固定于可動件12的可動支承件415b相結(jié)合，從而能使可動支承件414b沿徑向基本支承住可動支承件415b。
因此，即使當(dāng)柱塞5位于頂端死點(diǎn)或底端死點(diǎn)附近時，從而，彈性件8因剛度降低而不能沿徑向充分地支承可動件12，除了柱塞5和氣缸4和彈性件8之間的滑動部分之外，還可以在支承機(jī)構(gòu)413處沿徑向支承可動件12。因此，該實(shí)施例可以消除作用在柱塞5和氣缸4之間的滑動部分上的局部側(cè)壓力，同時還可以防止可靠性的降低，諸如壓縮機(jī)效率的降低，發(fā)生在柱塞5和氣缸4之間的滑動部分的磨損。
如上所述，本發(fā)明的第十六實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括密封殼體1；容納在密封殼體1內(nèi)的柱塞5和氣缸4；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；包括氣缸4和電動機(jī)3的定子3a的固定件13；包括柱塞5和電動機(jī)3的振子3b的可動件12；有一部分固定于可動件12而另一部分固定于或連接于固定件13的彈性件8；以及用來當(dāng)柱塞5位于頂端死點(diǎn)或底端死點(diǎn)附近時徑向支承住可動件12的支承機(jī)構(gòu)413。即使當(dāng)柱塞5位于頂端死點(diǎn)或底端死點(diǎn)附近時，從而，彈性件8因剛度降低而不能充分地徑向支承可動件12，這種設(shè)置安排除了在柱塞5和氣缸4及彈性件8之間的滑動部分之外，還可以在支承機(jī)構(gòu)413處徑向支承可動件12。
這樣，第十六實(shí)施例消除了作用在柱塞5和氣缸4之間的滑動部分上的局部側(cè)壓力，同時還防止可靠性的降低，諸如壓縮機(jī)效率的降低，發(fā)生在柱塞5和氣缸4之間的滑動部分處的磨損。
雖然上述第十六實(shí)施例揭示了包括多個層疊的彈性件8a的彈性件8，其中，每一彈性件8a均包括多個狹槽8f，但是，彈性件8仍可以用其它類似的、能使柱塞5往復(fù)運(yùn)動并能根據(jù)其變形量來降低徑向剛度的彈性件來構(gòu)成。
雖然上述第十六實(shí)施例揭示了包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3，但是，仍可以使用其它使柱塞5往復(fù)運(yùn)動的電動機(jī)裝置。
雖然上述第十六實(shí)施例揭示了直接固定于柱塞5的彈性件8，但是，仍可以使用一將彈性件8固定于柱塞5的連接件，或者可以將它們徑向連接。
第十七實(shí)施例圖22是本發(fā)明第十七實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的剖視圖。
第十七實(shí)施例與第十六實(shí)施例的不同之處在于可動件12設(shè)置有一位置改變機(jī)構(gòu)416。位置改變機(jī)構(gòu)416可以改變可動件12的軸向位置。例如，位置改變機(jī)構(gòu)416是一形狀記憶合金，當(dāng)溫度較低時其軸向長度較短，當(dāng)溫度較高時其軸向長度較長。
下面，將對第十七實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
壓縮室9由于在壓縮機(jī)起動之后或環(huán)境空氣溫度較低時不能立即充分增壓，因此，壓縮室9保持在一較低的壓力。能用來使柱塞5朝著離開壓縮室9的方向移動的氣體壓力較小。因此，柱塞5的振動中心就向靠近壓縮室9的位置偏移，從而可能會使柱塞5與氣缸蓋7或排氣閥相撞。
但是，在這種工作狀況下，因壓縮室的溫度較低，位置改變機(jī)構(gòu)416具有一較短的軸向長度。因此，柱塞5的頂端死點(diǎn)位置是充分離開氣缸蓋7和排氣閥，從而可以防止柱塞5與氣缸蓋7和排氣閥相撞。這樣就可以防止氣缸蓋和排氣閥受損。抑制噪聲。
而且，當(dāng)壓縮機(jī)溫度隨著時間流逝而升高到一較高值時，或者當(dāng)環(huán)境溫度較高時，所獲得的增壓是足夠高的。在這種工作狀況下，可以獲得一足夠大的氣體壓力，以便使柱塞5朝著與壓縮室9相反的方向移動。因此，柱塞5的振動中心就離開壓縮室9的方向偏移，從而將柱塞5與氣缸蓋7和排氣閥充分隔開，從而不會使它們相撞。
相反，柱塞5可能不會到達(dá)普通的頂端死點(diǎn)。柱塞的端部間隙將過度增大，從而顯著降低冷卻功率和壓縮機(jī)效率。但是，在這種工作狀況下，因壓縮機(jī)溫度升高，位置改變機(jī)構(gòu)416具有較長的軸向長度。這樣，位置改變機(jī)構(gòu)416就朝著氣缸蓋7和排氣閥的方向偏移柱塞5的頂端死點(diǎn)。這樣，就可以防止柱塞5的端部間隙過度增大，并可以以冷卻功率完滿地正常工作，并使壓縮機(jī)有效工作。
如上所述，本發(fā)明第十七實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它包括密封殼體1；容納在密封殼體1內(nèi)的柱塞5和氣缸4；包括定子3a和振子3b的電動機(jī)3；包括氣缸4和電動機(jī)3的定子3a的固定件13；包括柱塞5和電動機(jī)3的振子3b的可動件12；有一部分固定于可動件12而另一部分固定于固定件13的彈性件8；以及用來改變可動件12的軸向位置的與可動件12相連的位置改變機(jī)構(gòu)416。采用這種設(shè)置安排，當(dāng)壓縮室9因壓縮機(jī)起動之后或當(dāng)環(huán)境溫度較低時不能立即被充分增壓而使包括柱塞5在內(nèi)的可動件12朝著壓縮室9的方向偏移時，它可以防止柱塞5與氣缸蓋7或排氣閥相撞。這樣，本發(fā)明的第十七實(shí)施例就可以防止壓縮機(jī)受損，同時可以適當(dāng)?shù)乇３挚煽啃?。抑制噪聲?br>
而且，當(dāng)壓縮機(jī)溫度隨著時間流逝而達(dá)到一較高溫度時，或者當(dāng)環(huán)境溫度較高時，所獲得的增壓是足夠高的。在這種工作狀況下，包括柱塞5在內(nèi)的可動件12就離開壓縮室9的方向偏移。但是，本發(fā)明的第十七實(shí)施例防止柱塞5的端部間隙過分增大，并可以使冷卻功率完滿地正常工作，并使壓縮機(jī)有效工作。
在上述第十七實(shí)施例中揭示的位置改變機(jī)構(gòu)416是功能件，其軸向長度可以根據(jù)溫度變化而改變。但是，位置改變機(jī)構(gòu)416可以由其它任一種類似的能根據(jù)外部溫度和壓力狀況的變化而改變可動件12的軸向位置的構(gòu)件來構(gòu)成。
雖然上述第十七實(shí)施例揭示了包括定子3a和振子3b在內(nèi)的電動機(jī)3，但是，仍可以使用其它任一種用來使柱塞5往復(fù)運(yùn)動的電動機(jī)裝置。
第十八實(shí)施例圖23是本發(fā)明第十八實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的剖視圖。
第十八實(shí)施例與第十七實(shí)施例的不同之處在于設(shè)置一止動件417，用來限制位置改變機(jī)構(gòu)416所改變的可動件12的軸向移動量。
下面，將對第十八實(shí)施例的振動型壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
壓縮室9由于在壓縮機(jī)起動之后或環(huán)境空氣溫度較低時不能立即被充分增壓，因此，壓縮室9保持在一較低的壓力。能用來使柱塞5朝著離開壓縮室9的方向移動的氣體壓力是較小的。因此，柱塞5的振動中心就朝著壓縮室9的方向偏移。柱塞5就可能與氣缸蓋7或排氣閥相撞。
但是，在這種工作狀況下，因壓縮室的溫度較低，位置改變機(jī)構(gòu)416具有一較短的軸向長度。因此，柱塞5的頂端死點(diǎn)位置是充分離開氣缸蓋7和排氣閥，從而可以防止柱塞5與氣缸蓋7和排氣閥相撞。這樣就可以防止氣缸蓋和排氣閥受損。抑制噪聲。
位置改變機(jī)構(gòu)416的軸向長度可能會根據(jù)包括環(huán)境空氣溫度或增壓的突然變化在內(nèi)的工作狀況的極端變化而極度降低。但是，當(dāng)位置改變機(jī)構(gòu)416的軸向長度變得短于預(yù)定值時，止動件417的端面417a就會與彈性件8相接觸。這樣，止動件417就限制可動件12朝著離開壓縮室9的方向過量移動。
因此，可以防止柱塞的端部間隙過度增大，并可以以冷卻能力正常，并使壓縮機(jī)有效工作。
如上所述，本發(fā)明的第十八實(shí)施例提供了這樣一種振動型壓縮機(jī)，它還包括限制位置改變機(jī)構(gòu)416所改變的可動件12的軸向移動量的止動件417。采用這種設(shè)置安排，可以根據(jù)包括環(huán)境空氣溫度或增壓的突然變化在內(nèi)的工作狀況的極端變化。來防止可動件朝著離開壓縮室9的方向過量移動，從而不能降低冷卻能力，并使壓縮機(jī)有效工作。
本發(fā)明還可以以其它幾種不背離本發(fā)明基本特征精神的方式來實(shí)施。因此，應(yīng)認(rèn)為以上描述的這些實(shí)施例僅僅是說明性的，而不是限制性的，其原因是本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附的權(quán)利要求書來限定的，而不是由前述描述來限定的。因此，落在權(quán)利要求書邊界內(nèi)的所有變化，或者這些邊界的等效物都應(yīng)包含在權(quán)利要求書內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有一用來存儲冷卻劑氣體的內(nèi)部空間(1a)的密封殼體(1)；一容納在所述密封殼體(1)內(nèi)的缸體(6)；一包括定子(3a)和定子(3a)的電動機(jī)(3)；一連接于所述電動機(jī)的所述振子(3b)的柱塞(5)；一包括所述電動機(jī)的所述振子(3b)和所述柱塞(5)的可動件(12)；一包括所述電動機(jī)的所述定子(3a)和所述缸體(6)的固定件(13)；有一部分(8b)固定于所述可動件(12)而另一部分(8c)固定于所述固定件(13)的彈性件(8)；一可以相對于所述缸體(6)軸向滑動的氣缸(4)；以及一用來使所述氣缸(4)沿所述軸向移動的移動裝置(16)。
2.一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有用來存儲冷卻劑氣體的一內(nèi)部空間(1a)的密封殼體(1)；一容納在所述密封殼體(1)內(nèi)的缸體(6)；一包括定子(3a)和定子(3a)的電動機(jī)(3)；一連接于所述電動機(jī)的所述振子(3b)的柱塞(5)；一包括所述電動機(jī)的所述振子(3b)和所述柱塞(5)的可動件(12)；一包括所述電動機(jī)的所述定子(3a)和所述缸體(6)的固定件(13)；其一部分(8b)固定于所述可動件(12)而另一部分(8c)固定于所述固定件(13)的彈性件(8)；一固定于所述缸體(6)或者可以相對于所述缸體(6)軸向滑動的氣缸(4)；一固定于所述氣缸(4)的氣缸蓋(7)；一輔助管(25)，其一端可以相對于一排氣管(20)和一進(jìn)氣管(10)中的其中之一沿所述軸向滑動，而另一端可以固定于所述氣缸(4)和所述氣缸蓋(7)中的其中之一。
3.一種振動型壓縮機(jī)，它包括容納在所述密封殼體(1)內(nèi)的一缸體(120)和一柱塞(5)；一包括定子(3a)和振子(3b)的電動機(jī)(3)；一包括所述振子(3b)和所述柱塞(5)的可動件(121)；一包括所述杠體(120)和所述定子(3a)的固定件(121)；其一部分固定于所述可動件(112)而另一部分固定于所述固定件(121)的彈性件(108)；一容納所述柱塞(5)從而可以使所述柱塞(5)沿軸向滑動的氣缸(122)，所述氣缸(122)插設(shè)在所述缸體(120)內(nèi)，以便能沿軸向作往復(fù)運(yùn)動，一封閉空間(123)形成在所述缸體(120)和所述氣缸(122)之間；一包括一排氣室(7b)并連接于所述氣缸(122)的氣缸蓋(7)；以及一與所述封閉空間(123)和所述排氣室(7b)相連的連通通道(124)。
4.如權(quán)利要求3所述的振動型壓縮機(jī)，其特征在于，所述封閉空間(123)通過一排氣管(126)連接于外部空間。
5.如權(quán)利要求3或4所述的振動型壓縮機(jī)，其特征在于，所述氣缸(122)和所述缸體(120)之間的一滑動表面通過一通道連接于所述封閉空間(123)的下部。
6.如權(quán)利要求3所述的振動型壓縮機(jī)，其特征在于，一凹槽(130)設(shè)置在所述氣缸(22)和所述缸體(120)之一的一滑動表面上。
7.一種振動型壓縮機(jī)，它包括一具有用來存儲冷卻劑氣體的一內(nèi)部空間(1a)的密封殼體(1)；一容納在所述密封殼體(1)內(nèi)的氣缸(4)；一包括定子(3a)和振子(3b)的電動機(jī)(3)；一連接于所述電動機(jī)(3)的所述振子(3b)的柱塞(5)；一包括所述電動機(jī)(3)的所述振子(3b)和所述氣柱塞(5)的可動件(12)；一包括所述電動機(jī)(3)的所述定子(3a)和所述氣缸(4)的固定件(13)；其一部分(8b)固定于所述可動件(12)而另一部分(8c)固定于所述固定件(13)的一彈性件(8)；對所述柱塞(5)的位置進(jìn)行檢測的一柱塞位置檢測傳感器(214)；根據(jù)從所述柱塞位置檢測傳感器(214)獲得的一柱塞位置信號來計算所述柱塞(5)的頂端死點(diǎn)位置的頂端死點(diǎn)位置計算裝置(216)；根據(jù)所述頂端死點(diǎn)位置和一選定的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值(219)之間的差異來控制所述振子(3b)的振幅的振幅控制裝置(218)；以及用來改變所述頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值(219)的頂端死點(diǎn)基準(zhǔn)值改變裝置(223)。
8.一種振動型壓縮機(jī)，它包括一缸體(302)和一柱塞(5)；一包括定子(3a)和振子(3b)的電動機(jī)(3)；一包括所述振子(3b)和所述柱塞(5)的可動件(12)；一包括所述缸體(302)和所述定子(3a)的固定件(13)；其一部分(8b)固定于所述可動件(12)而另一部分(8c)固定于所述固定件(13)的彈性件(314)；一容納所述柱塞(5)以便能使所述柱塞(5)沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸(4)；一沿軸向連接于所述柱塞(5)用來對所述柱塞(5)的頂端死點(diǎn)附近的位置進(jìn)行檢測的位移檢測器(319)；根據(jù)從所述位移檢測器(319)獲得的一信號來獲得所述柱塞(5)的所述頂端死點(diǎn)位置的頂端死點(diǎn)位置檢測裝置(320)；檢測所述電動機(jī)(3)的電流或電壓值的電流/電壓檢測裝置(321)；以及根據(jù)所述頂端死點(diǎn)位置檢測裝置(320)和所述電流/電源檢測裝置(321)的輸出信號來改變施加于所述電動機(jī)(3)電壓的供電裝置(322)。
9.一種振動型壓縮機(jī)，它包括一缸體(302)和一柱塞(5)；一包括定子(3a)和振子(3b)的電動機(jī)(3)；一包括所述振子(3b)和所述柱塞(5)的可動件(12)；一包括所述缸體(302)和所述定子(3a)的固定件(13)；其一部分固定于所述可動件(12)而另一部分固定于所述固定件(13)的一彈性件(314)；一容納所述柱塞(5)以便能使所述柱塞(5)沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸(4)；在相對于所述電動機(jī)(3)的所述定子(3a)的一徑向向內(nèi)部分與所述可動件(12)和所述固定件(13)相連的一位移檢測器(325)。
10.一種振動型壓縮機(jī)，它包括一缸體(302)和一柱塞(5)；一包括定子(3a)和振子(3b)的電動機(jī)(3)；一包括所述振子(3b)和所述柱塞(5)的可動件(12)；一包括所述缸體(302)和所述定子(3a)的固定件(13)；其一部分固定于所述可動件(12)而另一部分固定于所述固定件(13)的一彈性件(330)；一用來限制所述彈性件(330)圍繞一柱塞軸作單方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向限制機(jī)構(gòu)(337)；一用來容納所述柱塞(5)以便能使所述柱塞(5)沿軸向作往復(fù)運(yùn)動的氣缸(4)；以及一設(shè)置在所述柱塞(5)和所述氣缸(4)中的至少其中之一上的動態(tài)壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(334)。
11.一種振動型壓縮機(jī)，它包括一密封殼體(1)；一容納在所述密封殼體(1)內(nèi)的柱塞(5)和氣缸(4)；一包括定子(3a)和振子(3b)的電動機(jī)(3)；一包括所述氣缸(4)和所述電動機(jī)(3)的定子(3a)的固定件(13)；一包括所述柱塞(5)和所述電動機(jī)(3)的振子(3b)的可動件(12)；其一部分(8b)固定于所述可動件(12)而另一部分(8c)固定于所述固定件(13)的一彈性件(8)；當(dāng)所述柱塞(5)位于頂端死點(diǎn)或底端死點(diǎn)附近的一位置時沿一徑向支承所述可動件(12)的一支承機(jī)構(gòu)(413)。
12.一種振動型壓縮機(jī)，它包括一密封殼體(1)；一容納在所述密封殼體(1)內(nèi)的柱塞(5)和氣缸(4)；一包括定子(3a)和振子(3b)的電動機(jī)(3)；一包括所述氣缸(4)和所述電動機(jī)(3)的定子(3a)的固定件(13)；一包括所述柱塞(5)和所述電動機(jī)(3)的振子(3b)的可動件(12)；其一部分(8b)固定于所述可動件(12)而另一部分(8c)固定于所述固定件(13)的一彈性件(8)；與所述可動件(12)相連用來改變所述可動件(12)的軸向位置的一位置改變機(jī)構(gòu)(416)。
13.如權(quán)利要求12所述的振動型壓縮機(jī)，其特征在于，它還包括一用來限制由所述位置改變機(jī)構(gòu)(416)所改變的所述可動件(12)的軸向移動量的止動件(417)。
全文摘要
一密封殼體(1)具有一用來存儲冷卻劑氣體的內(nèi)部空間(1a)。一缸體(6)容納在密封殼體(1)內(nèi)。一電動機(jī)(3)包括定子(3a)和振子(3b)。一柱塞(5)連接于電動機(jī)的所述振子(3b)。一可動件(12)包括電動機(jī)的振子(3b)和柱塞(5)。一固定件(13)包括電動機(jī)的定子(3a)和缸體(6)。一彈性件(8)其一部分(8b)固定于可動件(12)而另一部分(8c)固定于固定件(13)。一氣缸(4)可以相對于缸體(6)軸向滑動。一移動裝置(16)可使氣缸(4)沿軸向移動。
文檔編號F04B49/06GK1525065SQ03143410
公開日2004年9月1日 申請日期1998年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月15日
發(fā)明者森田一郎, 小林正則, 稻垣耕, 片山誠, 則 申請人:松下冷機(jī)株式會社