專利名稱：線性壓縮機(jī)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性壓縮機(jī)單元，該單元尤其可以用于一種制冷設(shè)備如冰箱、冷凍機(jī)或類似設(shè)備中壓縮制冷劑。
在家用制冷設(shè)備中通常使用由回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動的往復(fù)式活塞壓縮機(jī)。在家庭應(yīng)用中這種壓縮機(jī)只產(chǎn)生最小的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲是非常重要的。由于活塞往復(fù)運(yùn)動導(dǎo)致在壓縮過程中間歇地吸入制冷劑是噪聲的重要來源。這種間歇性吸入引起的振動必需采用相應(yīng)的減震裝置消除。為此通常的設(shè)計(jì)原則是讓氣態(tài)的制冷劑流通過一個腔室，該腔室例如由赫爾姆霍茨諧振器或類似諧振器構(gòu)成，由此使振動被強(qiáng)烈地衰減并且不能傳到外面。這些腔室通常直接地安置在壓縮機(jī)的泵上。該泵安裝在一個外殼里面，以便絕緣和減少噪聲。在壓縮機(jī)的外殼與腔室的進(jìn)口之間存在一個小的間距，它允許制冷劑進(jìn)入到環(huán)繞泵的外殼緩沖容積里面。
最近，研制了一種所謂的線性壓縮機(jī)，它放棄了使用回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動壓縮機(jī)活塞，轉(zhuǎn)而采用一個在交變的電磁場中可以進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的磁體直接驅(qū)動這個活塞。由于這一工作原理在線性壓縮機(jī)中使腔室處于劇烈振動，這種振動是由于往復(fù)移動的磁體和與其連接的活塞而引起的。
由回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)已知的設(shè)計(jì)原則是，使一個圓柱缸體的進(jìn)口與一個包含該圓柱缸體的外殼的進(jìn)口通道無接觸地在形成一個通向緩沖容積的通道的情況下彼此對置，如果試圖將該設(shè)計(jì)原則轉(zhuǎn)移到線性壓縮機(jī)單元的結(jié)構(gòu)上，則會產(chǎn)生問題，即，不可避免的線性壓縮機(jī)單元自身振動使通向緩沖容積的通道橫截面以移動活塞的諧振頻率產(chǎn)生共振并由此使噪聲增加而不是衰減。
本發(fā)明的目的是，提供一種具有一個加封外殼的圓柱缸體的線性壓縮機(jī)單元，由于通向緩沖容積的通道橫截面調(diào)制共振而產(chǎn)生的噪聲被有效地限制。
這個目的通過在權(quán)利要求1特征部分給出的線性壓縮機(jī)單元得以實(shí)現(xiàn)。在通道中的節(jié)流元件阻止了緩沖容積中的共振激勵和由此產(chǎn)生的過度噪聲。
所述節(jié)流元件最好由安置在外殼或圓柱缸體上的相互嵌合的壁體構(gòu)成。所述壁體可以采用任意適合的形狀，以便通過在其上的摩擦引起在進(jìn)口和緩沖容積間往復(fù)流動的氣流壓力降。優(yōu)選的壁體是環(huán)形且同心地圍繞進(jìn)口或進(jìn)口通道。
所述圓柱缸體本身最好在其進(jìn)口與一個容納活塞的工作腔室之間具有一個或多個消聲的腔室。由此使在由工作腔室中的活塞產(chǎn)生的強(qiáng)烈壓力沖擊還未到達(dá)通向緩沖容積的通道之前就被吸收。
另一適宜的消聲措施是，在外殼的進(jìn)口通道處接合一個通流被壓縮介質(zhì)的消聲腔室。這個腔室可以被直接接合在外殼的壁體上并具有一個扁平的圓柱體形狀，所述進(jìn)口通道穿過該扁平圓柱體沿著腔室的圓柱體軸線延伸。
所述圓柱缸體的可擺動支架最好由一個排出管道構(gòu)成，被壓縮的介質(zhì)通過該排出管道離開圓柱缸體。該排出管道最好螺旋線形地圍繞圓柱缸體腔室環(huán)繞地導(dǎo)引。用于驅(qū)動活塞往復(fù)運(yùn)動的磁體尤其可以設(shè)置在活塞的軸向延長段里面或者也可以環(huán)形地圍繞活塞設(shè)置。
借助于斜面對附圖中實(shí)施例的描述給出本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中

圖1以簡化局剖圖示出按照本發(fā)明的線性壓縮機(jī)單元的第一個實(shí)例；圖2示出圖1中的線性壓縮機(jī)單元的頭部細(xì)節(jié)截面；圖3示出線性壓縮機(jī)單元的第二實(shí)施例。
在圖1中所示的線性壓縮機(jī)單元包括一個緊密密封的金屬外殼1，它用于容納所述壓縮機(jī)單元的一個泵部分2和一個驅(qū)動部分3。在橫截面中示出的驅(qū)動部分03主要包括一個桿狀的永磁體4，它在一個線圈5的內(nèi)部空腔中在線圈的縱向上可移動地設(shè)置。在這里一個螺旋彈簧形式的復(fù)位彈簧6在泵部分2的方向上頂壓磁體4。通過一個施加在線圈5上的交流電流在線圈內(nèi)室中可以產(chǎn)生一個交變的磁場，它使磁體4沿著線圈5的軸線往復(fù)運(yùn)動。
在磁體4上固定地裝配一個活塞7，它在一個圓柱缸體9的一個工作腔8中起作用并可以通過磁體的運(yùn)動在這個工作腔中移動。在位于活塞7對面的工作腔8的壁體上配有兩個分別具有一個閥門10，11的開孔。所述閥門10，11在這里作為瓣閥或葉片閥示出，但是當(dāng)然也可以使用任何一種形式的閥門，它只允許介質(zhì)在一個方向上流動，即，在閥門10中允許流入工作腔8，而在閥門11中允許流出工作腔。
被壓縮的介質(zhì)經(jīng)過一個管段狀的進(jìn)口通道12到達(dá)工作腔8，該管段穿過外殼1并可靠地固定在那里，所述圓柱缸體9的進(jìn)口13和一列腔室14，15，16在圓柱缸體9的外殼中前置于工作腔8。
所述圓柱缸體9的進(jìn)口13位于管接頭17的端部上，該管接頭在一個平行于磁體4和活塞7的運(yùn)動方向上突出于圓柱缸體9的端面壁體。該管接頭17與一個第二管接頭18同心，第二管接頭構(gòu)成接合到外殼1內(nèi)部的進(jìn)口通道12的一部分。
所述管接頭18具有一個徑向上伸出的法蘭19，在其上設(shè)置許多與進(jìn)口通道12的縱軸線同心延伸的圓柱形壁體20。具有適配梯級直徑的相應(yīng)壁體21安置在圓柱缸體9的端面上并分別嵌入兩個壁體20之間。
已壓縮的介質(zhì)通過排出管道22離開工作腔8，該排出管道固定在圓柱缸體9端部上并螺旋線形地圍繞圓柱缸體9延伸并最終橫穿出外殼1的壁體。這個排出管道22同時構(gòu)成外殼1中圓柱缸體9的支架，它允許圓柱缸體9擺動，特別是在縱向上的擺動。
在所述壓縮機(jī)單元工作期間，通過活塞7每次在附圖中向左的運(yùn)動壓縮在工作腔8中的介質(zhì)并且一旦工作腔8內(nèi)的壓力超過排出管道22的壓力時，使介質(zhì)通過排氣閥11排出。在此所述活塞7對圓柱缸體9施加一個在圖中向左指向的壓力，該壓力可以使圓柱缸體9由于其彈性懸掛作用回彈一段距離。在活塞7進(jìn)行這個運(yùn)動時，壁體20和21相對移動并且使管接頭18端部與圓柱缸體9進(jìn)口13之間的間隙變窄。通過這種運(yùn)動防止劇烈的敲擊噪聲傳播到外殼1并由此傳播到壓縮機(jī)單元周圍，所述活塞7在左側(cè)返回點(diǎn)上引起這種敲擊噪聲。
當(dāng)磁體4接著向右側(cè)拉動活塞7時，工作腔8又再一次變大并且在這個工作腔中形成負(fù)壓，這一方面使新的介質(zhì)通過進(jìn)口通道12吸入，另一方面使圓柱缸體9跟隨活塞7向右移動一段距離。但是由此引起的間隙23擴(kuò)大但沒有大到由此使壁體20，21脫離嵌合。相互嵌合的壁體20，21這樣起到節(jié)流元件的作用，它在工作腔8的膨脹狀態(tài)期間抑止介質(zhì)從緩沖容積24進(jìn)入到工作腔8里面，并相應(yīng)地在工作腔8的壓縮狀態(tài)中抑止介質(zhì)通過進(jìn)口通道12回流到緩沖容積24里面。因此，即使當(dāng)線性壓縮機(jī)單元的工作頻率，也就是磁體的振蕩頻率與緩沖容積24的共振頻率相一致時，緩沖容積24的強(qiáng)制振蕩也會被有效地衰減并且其振幅也會保持很小。因此有效地抑止一個有助于線性壓縮機(jī)單元運(yùn)行噪聲的因素。
所述圓柱缸體9的腔室14，15，16同樣具有抑止噪聲的功效。它們按照由消聲技術(shù)中已知的方式由一個赫爾姆霍茨諧振器構(gòu)成。
作為另一抑制壓縮機(jī)單元運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的措施是，在外殼1的進(jìn)口通道12處接合另一消聲的腔室25。這個腔室25的一個壁體由外殼1本身構(gòu)成并具有一個扁平的圓柱體形狀，其中所述進(jìn)口通道12沿著腔室的圓柱體軸線穿過腔室25。該腔室25也起到一個具有一個進(jìn)口的赫爾姆霍茨諧振器的作用，該進(jìn)口在進(jìn)口通道12的整個圓周上延伸并因此是特別有效的。
圖3示出所述線性壓縮機(jī)單元的第二個實(shí)施例，它與圖1的區(qū)別在于其驅(qū)動部分3的結(jié)構(gòu)形式。在所有實(shí)施例中泵部分2是一樣的。而在圖1的實(shí)施例中，永磁體4設(shè)置在活塞7的軸向延長段里面，在圖3所示的情況下永磁體環(huán)形地圍繞活塞7，并通過一個法蘭28或獨(dú)立的徑向取向的支承臂可靠地與活塞連接。這種環(huán)形磁體4從外面被一個線圈5包圍，為了產(chǎn)生擺動該線圈處于通過一個交變電磁場進(jìn)行激勵的位置。兩個金屬填料26，27負(fù)責(zé)使線圈的磁場有效地耦合到磁體4上，它們設(shè)置在磁體與圓柱缸體9之間的一個環(huán)形中間空間里面，分別與磁體4保持一個微小氣隙，或者說環(huán)形地從外部包圍磁體4和線圈5地設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一個線性壓縮機(jī)單元，具有一個在電磁交變場中可以往復(fù)移動的磁體(4)、一個由該磁體(4)驅(qū)動的、在一個圓柱缸體(9)中移動的活塞(7)并具有一個外殼(1)，該外殼用于封閉圓柱缸體(9)和一個緩沖容積(24)，其中所述圓柱缸體(9)可擺動地安裝在外殼(1)里面并且該圓柱缸體(9)的一個進(jìn)口(13)與該外殼(1)的一個進(jìn)口通道(12)相互間無接觸地彼此對置并形成一個通向緩沖容積(24)的通道(23)，并且在該通道(23)中安裝一個節(jié)流元件(20，21)。
2.如權(quán)利要求1所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，所述節(jié)流元件由安置在外殼(1)或圓柱缸體(9)上的互相嵌合的壁體(20，21)構(gòu)成。
3.如上述權(quán)利要求2所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，所述壁體(20，21)環(huán)狀地包圍進(jìn)口(13)或進(jìn)口通道(12)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，至少一個通流被壓縮介質(zhì)的消聲腔室(14，15，16)設(shè)置在圓柱缸體(9)的進(jìn)口(13)與一個容納活塞(7)的圓柱缸體(9)腔室(8)之間。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，至少一個通流被壓縮介質(zhì)的消聲腔室(25)接合在外殼(1)的進(jìn)口通道(12)里面。
6.如上述權(quán)利要求5所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，所述腔室(25)是一個扁平圓柱體并且所述進(jìn)口通道(12)沿著腔室(25)的圓柱體軸線延伸。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，所述圓柱缸體(9)的可擺動支架由圓柱缸體(9)的一個排出管道(22)構(gòu)成。
8.如上述權(quán)利要求7所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，所述排出管道(22)螺旋線形地圍繞圓柱缸體(9)延伸。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，所述用于驅(qū)動活塞(7)的磁體(4)設(shè)置在活塞(7)的軸向延長段里面。
10.如上述權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述線性壓縮機(jī)單元，其特征在于，所述用于驅(qū)動活塞(7)的磁體(4)環(huán)形地圍繞在活塞(7)延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個線性壓縮機(jī)單元，它包括一個在電磁交變場中可以往復(fù)移動的磁體、一個由該磁體驅(qū)動的、在一個圓柱缸體(9)中移動的活塞(7)和一個用于封閉圓柱缸體(9)和一個緩沖容積(24)的外殼(1)。所述圓柱缸體(9)可擺動地安裝在外殼(1)里面。該圓柱缸體(9)的一個進(jìn)口(13)與該外殼(1)的一個進(jìn)口通道(12)相互間無接觸地彼此對置，形成一個通向緩沖容積(24)的通道(23)。在該通道(23)中安裝一個節(jié)流元件(20，21)。
文檔編號F04B39/12GK1705824SQ200380101891
公開日2005年12月7日 申請日期2003年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月22日
發(fā)明者M·姆爾茨格洛 申請人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司