專利名稱:線性壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種線性壓縮機,更特別地,涉及這樣一種線性壓縮機,其設(shè)有三個主 彈簧,所述主彈簧的共振頻率與該線性壓縮機的驅(qū)動頻率匹配,并且該線性壓縮機包括后 蓋,該后蓋具有用于約束后主彈簧以不沿橫向移動的支撐部。此外,本發(fā)明涉及一種線性壓縮機,其設(shè)有三個主彈簧,所述主彈簧的共振頻率與 該線性壓縮機的驅(qū)動頻率匹配,并且由于后主彈簧的中心與活塞的中心重合,使得該線性 壓縮機能夠進行準確的驅(qū)動。
背景技術(shù):
通常,壓縮機為用于通過接受來自電能產(chǎn)生設(shè)備(例如電機或渦輪機)的電能來 壓縮空氣、制冷劑或其他各種操作氣體,并使其壓力升高的機械設(shè)備。壓縮機已廣泛地應用 于諸如冰箱和空調(diào)之類的家用電器或整個工業(yè)中。壓縮機粗略分為往復式壓縮機,其中,在活塞與汽缸之間形成用于吸入或排放操 作氣體的壓縮空間,且活塞在汽缸內(nèi)線性往復運動,從而壓縮制冷劑;回轉(zhuǎn)式壓縮機,其中, 在偏心回轉(zhuǎn)滾輪與汽缸之間形成用于吸入或排放操作氣體的壓縮空間,且滾輪沿著汽缸的 內(nèi)壁偏心地旋轉(zhuǎn),從而壓縮制冷劑;及渦卷壓縮機,其中,在繞動渦卷與固定渦卷之間形成 用于吸入或排放操作氣體的壓縮空間,且繞動渦卷沿著固定渦卷旋轉(zhuǎn),從而壓縮制冷劑。目前,在往復式壓縮機這一類中已開發(fā)出一種線性壓縮機,其能夠提高壓縮效率, 并簡化整體結(jié)構(gòu),且不會由于活塞直接連接到線性-往復式驅(qū)動電機的運動轉(zhuǎn)化而帶來機 械損失。一般,在線性壓縮機中,活塞通過位于密閉殼體內(nèi)的線性電機在汽缸內(nèi)線性往復 運動,從而吸入、壓縮以及排放制冷劑。該線性電機包括位于內(nèi)定子與外定子之間的永磁 體,該永磁體由于相互之間的電磁力而線性往復運動。當永磁體在其與活塞結(jié)合(couple) 的狀態(tài)下被驅(qū)動時,活塞在汽缸內(nèi)線性往復運動,以吸入、壓縮以及排放制冷劑。圖1為示出傳統(tǒng)的線性壓縮機的示圖。圖2為放大地示出圖1的A部分的側(cè)剖視 圖。圖3為示出在傳統(tǒng)的線性壓縮機中后彈簧根據(jù)壓縮量的橫向位移量的圖。參照圖1,在傳統(tǒng)的線性壓縮機1中,活塞30通過密閉殼體10內(nèi)的線性電機40在 汽缸20內(nèi)線性往復運動,從而吸入、壓縮以及排放制冷劑。線性電機40包括內(nèi)定子44、夕卜 定子42及永磁體46。該永磁體46由于相互之間的電磁力而在內(nèi)定子44與外定子42之間 線性往復運動。當永磁體46在其與活塞30結(jié)合的狀態(tài)下被驅(qū)動時,活塞30在汽缸20內(nèi) 線性往復運動,以吸入、壓縮以及排放制冷劑。線性壓縮機1還包括框架52、定子蓋54及后蓋56。線性壓縮機的結(jié)構(gòu)可以為汽 缸20通過框架20固定,或者為汽缸20和框架52—體地形成。在汽缸20的前部,排放 閥62由彈性構(gòu)件彈性地支撐,并可根據(jù)汽缸內(nèi)制冷劑的壓力而選擇性地打開及關(guān)閉。在排 放閥62的前部安裝排放罩64及排放消聲器66,且排放罩64及排放消聲器66固定于框架 52。內(nèi)定子42或外定子44的一端也由框架52支撐,內(nèi)定子42的0形環(huán)等通過獨立構(gòu)件或汽缸20上形成的突出部支撐,外定子44的另一端由定子蓋54支撐。后蓋56安裝于定 子蓋54上,在后蓋56與定子蓋54之間設(shè)置吸入消聲器70。此外,支撐活塞32結(jié)合于活塞30的后部。固有頻率被調(diào)節(jié)的主彈簧80安裝于支 撐活塞32上,從而,活塞30能夠共振地運動。主彈簧80被分成兩端由支撐活塞32和定子 蓋54支撐的前彈簧82,以及兩端由支撐活塞32和后蓋56支撐的后彈簧84。這里,主彈簧 80包括四個前彈簧82以及四個后彈簧84。因而,大量的主彈簧80導致有大量有待控制以 便當活塞30運動時保持平衡的位置參數(shù)。因此,制造過程變得復雜、冗長,且制造成本高昂。參照放大地示出圖1的A部分的圖2,可以徹底地了解傳統(tǒng)技術(shù)中用于將后彈簧 84支撐在后蓋56內(nèi)的構(gòu)件。支撐活塞32的支撐部分58以及后蓋56的支撐部分59在支 撐后彈簧84的兩端的同時,輔助后彈簧84與活塞共振地運動。參照圖3,能夠了解后彈簧依據(jù)傳統(tǒng)的線性壓縮機中的壓縮量的橫向位移量。首先,關(guān)于圖中上部示出的、當后彈簧84壓縮時橫向位移量的產(chǎn)生,后彈簧84由 于被支撐活塞32和后蓋56支撐,而被壓縮以及伸展,從而反復共振運動?,F(xiàn)假設(shè)這樣一種 情況,其中,由于后彈簧84的壓縮,后彈簧84的橫向位移量很大。通過測量后彈簧84的運 動,可從圖中示出測量值,其中,壓縮量及橫向位移量分別為X軸和Y軸。換言之,若后彈簧84從Smin被壓縮并移動至S max,從圖中示出后彈簧84的橫 向位移量為從Ymin至Ymax的測量值,其中,當壓縮量為最小和最大時,橫向位移量最小,當 壓縮量為中間值時,橫向位移量最大。這里,由于橫向位移量在后彈簧84處產(chǎn)生,因而這導致后蓋內(nèi)部的不必要的接 觸,由于后彈簧的損壞及磨損產(chǎn)生雜質(zhì)(impurity),并帶來噪音。圖4為示意性地示出傳統(tǒng)技術(shù)中后彈簧與后蓋支撐部分之間的間隙形成為較大 的情況的側(cè)視圖。參照圖4,可以看出,當后彈簧84的下端與后蓋支撐部分59之間的間隙形成為較 大時,后彈簧84的上端與支撐部分之間沒有形成間隙。與圖3相比,其被調(diào)節(jié)為通過在后 蓋的支撐部分與后彈簧之間形成間隙以避免接觸。然而,由于在制造后彈簧84時的制造公 差,會在上端部和下端部產(chǎn)生軸的偏心。如圖4所示,這會引起后彈簧84的上端部以及支 撐活塞的支撐部分58磨損,因此產(chǎn)生雜質(zhì),并帶來噪音。圖5為示意性示出根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)中的后彈簧產(chǎn)生的偏心(eccentricity) (e)的實 物形狀的側(cè)視圖。參照圖5,可以理解,由于制造后彈簧84時的制造公差,因而在上端部和下端部存 在軸的偏心。如圖4所示,由于此偏心,當后彈簧84受到外力時,在后彈簧84的上端部和 支撐活塞的支撐部分58出現(xiàn)磨損。當然,后彈簧84的下端部也會在后蓋56處遭受不必要 的磨損。如此,在圖2至圖4中,當后彈簧84壓縮和伸展時產(chǎn)生的橫向位移量以及后彈簧 的軸的偏心會導致后蓋內(nèi)的不必要的接觸,由于后彈簧的損壞及磨損產(chǎn)生雜質(zhì),并帶來噪音。如上所述,由于傳統(tǒng)的線性壓縮機包括處于縱向和橫向?qū)ΨQ位置的四個前彈簧和 四個后彈簧,這需要大量主彈簧以及大量有待控制以便當活塞運動時保持平衡的位置參數(shù)。因此,使得制造過程變得復雜、冗長,且制造成本高昂。此外,當后彈簧被壓縮和伸展時產(chǎn)生一橫向位移量,由此導致在后蓋的裙緣部 (skirt portion)產(chǎn)生干擾,并由于后彈簧的磨損及損壞產(chǎn)生雜質(zhì),并帶來噪音問題。圖6為示意性地示出傳統(tǒng)的線性壓縮機的側(cè)剖視圖。圖7為放大地示出圖6的前 主彈簧部分的側(cè)剖視圖。參照圖6,在傳統(tǒng)的線性壓縮機1中,活塞30通過位于密閉殼體10內(nèi)的線性電機 40在汽缸20內(nèi)線性往復運動,從而吸入、壓縮以及排放制冷劑。該線性電機10包括內(nèi)定子 44、外定子42及永磁體46。該永磁體46在內(nèi)定子44與外定子42之間由于相互之間的電 磁力而線性往復運動。當永磁體46在其與活塞30結(jié)合的狀態(tài)下被驅(qū)動時,活塞在汽缸20 內(nèi)線性往復運動,以吸入、壓縮以及排放制冷劑。線性壓縮機1還包括框架52和后蓋56。線性壓縮機的結(jié)構(gòu)可以具有汽缸20通 過框架20固定的結(jié)構(gòu),或者汽缸20和框架52 —體地形成的結(jié)構(gòu)。在汽缸20的前部,排放 閥62由彈性構(gòu)件彈性地支撐,并根據(jù)汽缸內(nèi)部制冷劑的壓力而選擇性地打開及關(guān)閉。在排 放閥62的前部安裝排放罩64及排放消聲器66,且排放罩64及排放消聲器66固定于框架 52。內(nèi)定子42或外定子44的一端也由框架52支撐,且后蓋56由外定子44支撐。在活塞30的一端沿徑向突出的活塞凸緣32由前彈簧82和后彈簧84沿活塞30 的運動方向彈性地支撐,其中,前彈簧82和后彈簧84的固有頻率被調(diào)節(jié)以使得活塞30能 夠執(zhí)行共振運動。這里,形成了一種簡單的結(jié)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中分別安裝有一個前彈簧82和一個后彈 簧84。這種主彈簧結(jié)構(gòu)可被稱為1+1結(jié)構(gòu)。參照圖7,安裝在汽缸20的外側(cè)的前彈簧82以及由框架52支撐的內(nèi)定子42的內(nèi) 側(cè)形成了供活塞30穿過的結(jié)構(gòu)。這里,具有安裝在外側(cè)的前彈簧82的汽缸20難以改變內(nèi)徑0D的尺寸。這給汽缸 20的設(shè)計帶來了限制,因而難以改進線性壓縮機的模型。圖8為示意性地示出傳統(tǒng)的線性壓縮機的另一結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。圖9為示出圖8 的主彈簧組件的立體圖。在圖8的線性壓縮機1中,活塞30通過位于密閉殼體10內(nèi)的線性電機40在汽缸 20內(nèi)線性往復運動,從而吸入、壓縮以及排放制冷劑。該線性電機10包括內(nèi)定子44、外定 子42及永磁體46。該永磁體46在內(nèi)定子44與外定子42之間由于相互之間的電磁力而線 性往復運動。當永磁體46在其與活塞30結(jié)合的狀態(tài)下被驅(qū)動時,活塞30在汽缸20內(nèi)線 性往復運動,以吸入、壓縮以及排放制冷劑。線性壓縮機的結(jié)構(gòu)可以為汽缸20通過框架20固定,或者為汽缸20和框架52 一體地形成。在汽缸20的前部,排放閥62由彈性構(gòu)件彈性地支撐,并可根據(jù)汽缸內(nèi)制冷劑 的壓力而選擇性地打開及關(guān)閉。排放罩64及排放消聲器66安裝于排放閥62的前部,且排 放罩64及排放消聲器66固定于框架52。主彈簧組件33支撐在前彈簧82的一端與后彈簧 84的一端之間,且后蓋56被支撐在后彈簧84的另一端上。主彈簧組件33的結(jié)構(gòu)可為由 第一彈簧支撐件和第二彈簧支撐件一體地固定。形成了四個前主彈簧和四個后主彈簧分別 設(shè)置在外側(cè)部的結(jié)構(gòu)。后消聲器75連接于活塞30的凸緣。一吸入消聲器(未示出)設(shè)于后消聲器75的內(nèi)側(cè),其也可以形成在活塞30的內(nèi)側(cè)。在圖9中,主彈簧組件33包括連接于活塞30的第一彈簧支撐件32a和第二彈簧 支撐件32b,以便與活塞一體地運動;安裝在第一彈簧支撐件32a與定子蓋(未示出)之間 的前彈簧82;以及安裝在第二彈簧支撐件32b與后蓋(未示出)之間的后彈簧84。由于交 替地設(shè)置四個前彈簧82和四個后彈簧84,因此一共設(shè)置有八個主彈簧。如圖7、圖8所示,提供了一種結(jié)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中,四個主彈簧分別前后地安裝在外 側(cè)部,從而能夠改變汽缸20的內(nèi)徑。因此,這在改進各種模型方面是有用的。這種主彈簧 結(jié)構(gòu)可被稱為4+4結(jié)構(gòu)。如上所述,在傳統(tǒng)的線性壓縮機中,若安裝有一個前彈簧和一個后彈簧,則難以改 變汽缸內(nèi)徑的尺寸,因而難以改進模型??蛇x地,若分別在前后安裝四個主彈簧,則會增加制造成本,并會產(chǎn)生難以制造以 及操縱線性壓縮機的許多問題。并且,存在大量有待控制以便當活塞運動時保持平衡的位置參數(shù)。因此,使得制造 過程變得復雜、冗長,且制造成本高昂。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明致力于解決傳統(tǒng)技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題,且本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè) 有后蓋的線性壓縮機,該后蓋具有支撐部,用于當壓縮或伸展后主彈簧時約束橫向移動。技術(shù)方案為解決上述問題,提供一種根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機,包括靜止構(gòu)件,包括用于 為壓縮制冷劑提供空間的汽缸;可動構(gòu)件,相對于該靜止構(gòu)件線性往復運動,并包括用于壓 縮該汽缸內(nèi)的制冷劑的活塞,以及連接至該活塞且具有沿該活塞的徑向延伸的支撐部的支 撐活塞;多個前主彈簧,設(shè)置為相對于該活塞及該支撐活塞的中心對稱,所述前主彈簧的一 端由該支撐活塞的支撐部的前表面支撐,所述前主彈簧的另一端由該靜止構(gòu)件支撐;一個 后主彈簧,設(shè)置于該活塞的相對側(cè),該后主彈簧的一端由該支撐活塞支撐;及后蓋,具有支 撐部,用于約束該后主彈簧的另一端以不沿橫向移動。因此,可在后主彈簧沿橫向移動的同時,防止后主彈簧與后蓋的內(nèi)部的不必要的 接觸,且避免由于后主彈簧的損壞及磨損產(chǎn)生雜質(zhì)。此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,用于約束該后主彈簧的支撐部與該活塞/ 汽缸同心。此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,形成在該后蓋上的支撐部包括用于限制該 后主彈簧以不向內(nèi)移動的向內(nèi)約束支撐部。此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,該向內(nèi)約束支撐部包括朝向該汽缸彎曲的 彎曲部。此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,該彎曲部為被彎曲以向內(nèi)傾斜的傾斜彎曲 部。此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,該彎曲部為以階梯方式彎曲的階梯式彎曲 部。
此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,形成在該后蓋上的支撐部包括用于限制該 后主彈簧以不向外移動的向外約束支撐部。此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,該向外約束支撐部具有沿吸入口方向形成 的凹入部。此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,該向外約束支撐部具有沿該汽缸的方向形 成的凸部。此外,在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中,該向外約束支撐部通過沿著支撐該后主彈 簧的另一端的邊緣切割一些部分并向上彎曲而形成。本發(fā)明的另一目的在于提供一種線性壓縮機,其將后主彈簧與前主彈簧的安裝距 離設(shè)置為相等,同時一個后主彈簧的剛度與兩個前主彈簧的剛度彼此一致,并且,由于前主 彈簧安裝在汽缸的外側(cè)部,因此該線性壓縮機能夠改變汽缸的內(nèi)徑。因此,提供一種根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機,包括靜止構(gòu)件,包括用于為壓縮制冷 劑提供空間的汽缸;可動構(gòu)件,相對于該靜止構(gòu)件線性往復運動,并包括用于壓縮該汽缸內(nèi) 的制冷劑的活塞,以及固定至該活塞且具有沿該活塞的徑向延伸的支撐部的支撐活塞;兩 個前主彈簧,相對于該活塞及該支撐活塞的中心對稱,所述前主彈簧的一端由該支撐活塞 的支撐部的前表面支撐,所述前主彈簧的另一端由該靜止構(gòu)件支撐;及一個后主彈簧,設(shè)置 在該活塞的相對側(cè),且具有與所述兩個前主彈簧的剛度之和大致相同的剛度,以使該可動 構(gòu)件能夠在共振的狀態(tài)下運動,該后主彈簧的一端由該支撐活塞支撐。通過此結(jié)構(gòu),減少了 用于施力以使可動構(gòu)件在共振狀態(tài)下移動的前主彈簧與后主彈簧的數(shù)量,從而削減了線性 壓縮機的制造成本。在本發(fā)明的另一方案中,所述前主彈簧與后主彈簧的安裝距離大致相等。這里,前 主彈簧與后主彈簧的安裝距離是指在操作構(gòu)件不移動的狀態(tài)下前主彈簧和后主彈簧保持 平衡狀態(tài)時前主彈簧的長度以及后主彈簧的長度。在本發(fā)明的另一方案中,該后主彈簧的中心與該活塞的中心重合。通過此結(jié)構(gòu),活 塞的運動方向與后主彈簧施力的方向相互一致,從而防止活塞磨損,并提高線性壓縮機的 效率。在本發(fā)明的另一方案中,所述前主彈簧的另一端安裝于該汽缸的外側(cè)。即,前主彈 簧的另一端并非由汽缸支撐,而是通過定子蓋支撐,這一點將在下文說明。通過此結(jié)構(gòu),能 夠改變汽缸的內(nèi)徑的尺寸。因此,只需通過改變汽缸和活塞的尺寸即可改變壓縮機的壓縮 性能,而無需大量改變壓縮機的整體結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的另一方案中,該靜止構(gòu)件還包括用于支撐所述前主彈簧的另一端的定
蓋Q在本發(fā)明的另一方案中,所述前主彈簧成對地設(shè)置在縱向和橫向?qū)ΨQ的位置。在本發(fā)明的另一方案中,所述前主彈簧和后主彈簧的固有頻率與該活塞的共振操 作頻率近似一致。在本發(fā)明的另一方案中,該靜止構(gòu)件還包括用于支撐所述前主彈簧的另一端的定
蓋Q在本發(fā)明的另一方案中,該線性壓縮機還包括位于該后主彈簧內(nèi)并與該活塞連通 的吸入消聲器。
在本發(fā)明的另一方案中,該吸入消聲器通過螺栓緊固至該支撐活塞。在本發(fā)明的另一方案中,對該支撐活塞的與所述前主彈簧接觸的部分進行表面處理。在本發(fā)明的另一方案中,通過NIP鍍層和陽極處理中的任一種方式對該支撐活塞 的與所述前主彈簧接觸的部分進行表面處理。有益效果根據(jù)本發(fā)明的如此構(gòu)造的線性壓縮機具有如下優(yōu)點利用具有用于約束后主彈簧 以不沿橫向移動的支撐部的后蓋,防止后主彈簧與后蓋的內(nèi)部進行不必要的接觸,并且,避 免由于后主彈簧的損壞和磨損導致雜質(zhì)的產(chǎn)生。
圖1為示出傳統(tǒng)的線性壓縮機的視圖;圖2為放大地示出圖1的A部分的側(cè)剖視圖;圖3為示出后彈簧依據(jù)傳統(tǒng)的線性壓縮機中的壓縮量的水平位移量的圖;圖4為示意性示出傳統(tǒng)技術(shù)中后彈簧與后蓋支撐部之間的間隙形成為較大的情 況的側(cè)視圖;圖5為示意性示出根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)中后彈簧產(chǎn)生的偏心(e)的實物形狀的側(cè)視圖;圖6為示意性示出傳統(tǒng)的線性壓縮機的側(cè)剖視圖;圖7為放大地示出圖6的前主彈簧部的側(cè)剖視圖;圖8為示意性示出傳統(tǒng)的線性壓縮機的另一結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖;圖9為示出圖8的主彈簧組件的立體圖;圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的側(cè)剖視圖;圖11為放大地示出圖10的B部分的側(cè)剖視圖;圖12為示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的側(cè)剖視圖;圖13為放大地示出圖12的C部分的側(cè)剖視圖;圖14為示意性示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后主彈簧和后蓋的結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視 放大圖;圖15為示意性示出向內(nèi)約束支撐部的側(cè)剖視放大圖,該向內(nèi)約束支撐部包括彎 曲部,該彎曲部被彎曲為在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋上向內(nèi)傾斜;圖16為示意性示出向內(nèi)約束支撐部的側(cè)剖視圖,該向內(nèi)約束支撐部包括階梯式 彎曲部,該階梯式彎曲部在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋上以階梯方式彎曲;圖17為示意性示出向內(nèi)約束支撐部的側(cè)剖視圖,該向內(nèi)約束支撐部包括凸部,該 凸部形成為在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋上凸出;圖18為示意性示出向內(nèi)約束支撐部的側(cè)剖視圖,該向內(nèi)約束支撐部在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋上沿著支撐后主彈簧的另一端的周向切割一些部分;圖19為示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋的視圖;圖20為示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的主彈簧部分的側(cè)剖視圖;及圖21為示出根據(jù)本發(fā)明的主彈簧的剛度關(guān)系的視圖。
具體實施例方式以下,將參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的側(cè)剖視圖。圖11為放大地示出圖10的 B部分的側(cè)剖視圖。參照圖10,活塞300通過位于密閉殼體110內(nèi)的線性電機400在汽缸200內(nèi)線性 往復運動,從而吸入、壓縮以及排放制冷劑。線性電機400包括內(nèi)定子420、外定子440及永 磁體460。該永磁體460由于相互之間的電磁力而在內(nèi)定子420與外定子440之間線性往 復運動。當永磁體460在其與活塞300結(jié)合的狀態(tài)下被驅(qū)動時,活塞300在汽缸200內(nèi)線 性往復運動,以吸入、壓縮以及排放制冷劑。線性壓縮機100還包括框架520、定子蓋540及后蓋560。線性壓縮機的結(jié)構(gòu)可以 是汽缸200通過框架200固定,或是汽缸200和框架520 —體地形成。在汽缸200的前部, 排放閥620由彈性構(gòu)件彈性地支撐,并根據(jù)汽缸200內(nèi)制冷劑的壓力而選擇性地打開及關(guān) 閉。排放罩640及排放消聲器660安裝于排放閥620的前部,且排放罩640及排放消聲器 660固定至框架520。內(nèi)定子420或外定子440的一端也由框架520支撐,內(nèi)定子420的0 形環(huán)或類似部分通過獨立構(gòu)件或形成在汽缸200上的突出部支撐,外定子440的另一端由 定子蓋540支撐。 后蓋560安裝于定子蓋540上,吸入消聲器700設(shè)于后蓋560與定子蓋 540之間。此外,支撐活塞320結(jié)合于活塞300的后部。固有頻率被調(diào)節(jié)的主彈簧800安裝于 支撐活塞320上,以使活塞300能夠共振地運動。主彈簧800被分成兩端由支撐活塞320和 定子蓋54支撐的前主彈簧820,以及兩端由支撐活塞320和后蓋560支撐的后主彈簧840。這里,后主彈簧840的中心與活塞300的中心重合。吸入消聲器700位于后主彈 簧840的內(nèi)部,并與活塞300和支撐活塞320的至少其中之一連接,以將制冷劑引導至活塞 300 中。此外,支撐活塞320和彈簧引導件900具有相應的引導孔,用于引導支撐活塞320 和彈簧引導件900相互結(jié)合,使得活塞300和后主彈簧840的中心彼此重合。放大地示出圖10的B部分的圖11詳細地繪出了用于將后主彈簧840支撐在本發(fā) 明的后蓋560內(nèi)部的構(gòu)件。后主彈簧840的兩端由彈簧引導件900和后蓋560支撐,并被 穩(wěn)定地安裝。這里,后蓋560具有形成裙緣部580的彎曲部。這里,彈簧引導件900位于支撐活塞320與后主彈簧840之間,并進行引導,使得 后主彈簧840的中心與活塞300的中心可以彼此重合。此外,彈簧引導件900具有階梯部 920,后主彈簧840的一端裝配到該階梯部920。另外,彈簧引導件900的至少與后主彈簧 840接觸的部分的硬度大于后主彈簧840的硬度。圖12為示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的側(cè)剖視圖。圖13為放大地示出圖12的 C部分的側(cè)剖視圖。這些附圖示出了如圖10和圖11所示的后蓋560的另一實施例。圖12示出了凹入部590,與圖10的后蓋560不同,該凹入部590沿吸入口方向凹陷。圖13為圖12的C部分的放大圖,其繪出了支撐后主彈簧840的兩端的支撐活塞 320和后蓋560。這里,后蓋560包括向外約束支撐部,用以限制后主彈簧840以不向外移動。
與圖11中的類似,彈簧引導件900位于支撐活塞320與后主彈簧840之間,并進 行引導,使得后主彈簧840的中心與活塞300的中心可以彼此重合。此外,彈簧引導件900 具有階梯部920,后主彈簧840的一端裝配到該階梯部920。另外,彈簧引導件900的至少 與后主彈簧840接觸的部分的硬度大于后主彈簧840的硬度。
圖14為示意性示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后主彈簧和后蓋的結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視 放大圖。圖15為示意性示出向內(nèi)約束支撐部的側(cè)剖視圖,該向內(nèi)約束支撐部包括彎曲部, 該彎曲部被彎曲為從根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋向內(nèi)傾斜。圖16為示意性示出向內(nèi) 約束支撐部的側(cè)剖視圖,該向內(nèi)約束支撐部包括階梯式彎曲部,該階梯式彎曲部從根據(jù)本 發(fā)明的線性壓縮機的后蓋上以階梯方式彎曲。圖14示出了在后蓋560上沿吸入口方向凹入的凹入部590,從該圖中可直觀地 理解向外約束支撐部用于限制后主彈簧840以不向外移動。也就是說,由于設(shè)置了凹入部 590,所以后主彈簧840的外側(cè)支撐在其上。此外,該圖示出了彎曲部,其朝向汽缸彎曲,從 而形成用于限制后主彈簧840以不向內(nèi)移動的向內(nèi)約束支撐部。圖15示出了彎曲部,其被彎曲為在后蓋560上向內(nèi)傾斜,從而形成用于限制后主 彈簧840的向內(nèi)約束支撐部。同樣,后主彈簧840的外側(cè)支撐在沿吸入口方向凹入的凹入 部590上,從而在彎曲部的裙緣部580與后主彈簧840的內(nèi)側(cè)部分之間能夠容易地形成預 定的間隙。如此形成的預定的間隙能夠防止當后主彈簧840壓縮以及伸展時產(chǎn)生橫向位移 而導致后蓋560的裙緣部580的干擾。因此,能夠防止在后蓋560的、上面支撐有后主彈簧 840的部分上發(fā)生干擾引起的后主彈簧840的損壞及磨損所導致的雜質(zhì)的產(chǎn)生和噪音。當然,向內(nèi)傾斜的彎曲部可被設(shè)計為不碰撞(hit)吸入消聲器700。以下將省略對于后主彈簧840的說明,并將對能夠限制后主彈簧840以不在后蓋 560的結(jié)構(gòu)中沿橫向移動的各種實施例進行說明。圖16示出了階梯式彎曲部,其以階梯的方式在后蓋560上彎曲,從而形成用于限 制后主彈簧840的向內(nèi)約束支撐部。同樣,后主彈簧840的外側(cè)支撐在沿吸入口方向凹入 的凹入部590上,從而在彎曲部的裙緣部580與后主彈簧840的內(nèi)側(cè)部分之間能夠容易地 形成預定的間隙。如圖15所示,能夠防止由于在后主彈簧840壓縮以及伸展時產(chǎn)生的橫向 位移而導致后蓋560的裙緣部580的干擾。當然,階梯式彎曲部可被設(shè)計為不碰撞吸入消聲器700。圖17為示意性示出向內(nèi)約束支撐部的側(cè)剖視圖,該向內(nèi)約束支撐部包括凸部,該 凸部形成為在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋上凸出。圖18為示意性示出向內(nèi)約束支撐 部的側(cè)剖視圖,該向內(nèi)約束支撐部在根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋上沿著支撐后主彈簧 的另一端的周向切割了一些部分。圖17示出了在后蓋560上沿汽缸方向凹入的凹入部,從而形成用于限制后主彈簧 840以不向外移動的向外約束支撐部。在此實施例中,在后蓋560上沿汽缸方向形成凸部, 從而通過具有圖11至圖17中的沿吸入口方向凹入的凹入部590,而易于獲得用于支撐后主 彈簧840外側(cè)的設(shè)計。圖18示出在后蓋560上沿著支撐后主彈簧840的另一端的周向切掉了一些部分, 從而形成用于限制后主彈簧840以不向外移動的向外約束支撐部。首先,在上側(cè)部分所示 的后蓋560的側(cè)剖視圖示出了向外約束部592通過將從后蓋560的一些部分切割的切割部594提升而形成。此外,下側(cè)部分示出了切割部594的俯視圖,其通過切掉后蓋的一些部分 而形成,從而形成向外約束支撐部592。此為可替代圖17中具有沿汽缸方向形成的凹入部 的設(shè)計的另一實施例。圖19為示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的后蓋的視圖。這里,右側(cè)部分為沿線D-D 截取的左側(cè)部分所示的后蓋和吸入引導件的側(cè)剖視圖。如圖所示,其示出了這樣的實施例,S卩,吸入引導件750位 于后蓋560的中部,且后 蓋560具有如圖12和圖13所示的沿吸入口方向凹入的部分。在上述的后蓋560的結(jié)構(gòu)中,約束后主彈簧840的支撐部與活塞300/汽缸200的 中心同心。此結(jié)構(gòu)更易于使得二者的中心相互重合,從而使后主彈簧840能夠準確地運動。 此外,可存在能夠形成用于約束后主彈簧840以不沿橫向移動的支撐部的優(yōu)選實施例。這里,用于約束后主彈簧840以不在后蓋560的結(jié)構(gòu)中沿橫向移動的支撐部能夠 防止由于后主彈簧840的損壞及磨損而產(chǎn)生雜質(zhì)及噪音。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機通過減少主彈簧的數(shù)量能夠降低部件制造成 本,并提供了一種后蓋結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有用于約束后主彈簧以不沿橫向移動的支撐部。圖20為示出根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的主彈簧部分的側(cè)剖視圖。圖21是示出根 據(jù)本發(fā)明的主彈簧的剛度關(guān)系的視圖。在圖10中,在活塞300的后部設(shè)有吸入消聲器700,以便當制冷劑通過吸入消聲器 700被引導至活塞內(nèi)時,在吸入制冷劑的過程中減少噪音。此時,吸入消聲器700的一些部 分的外徑與后主彈簧840的內(nèi)徑配合(engage)?;钊?00的內(nèi)部被挖空,以將通過吸入消聲器700引導的制冷劑引導至形成在汽 缸200與活塞300之間的壓縮空間P內(nèi),并對制冷劑進行壓縮。活塞300的前端安裝有閥 (未示出)。該閥(未示出)被打開,以將制冷劑從活塞300引導至壓縮空間中,并關(guān)閉活 塞300的前端,從而避免制冷劑被再次從壓縮空間引導至活塞內(nèi)。若制冷劑在壓縮空間內(nèi)以高于預定水平的壓力被活塞300壓縮,則位于汽缸200 的前端上的排放閥620打開。排放閥620安裝為以便通過螺旋式排放閥彈簧彈性地支撐在 固定于汽缸200的一端的支撐罩640內(nèi)。具有高壓的被壓縮的制冷劑通過形成在支撐罩640 上的孔被排放至排放罩660內(nèi),然后通過環(huán)形管(未示出)排放至線性壓縮機100之外,以 此運行制冷劑循環(huán)。上述線性壓縮機的每一部分通過前支撐彈簧(未示出)和后支撐彈簧(未示出) 以組裝的狀態(tài)支撐,且與殼體110的底部分隔開。由于這些部分并不與殼體110的底部直 接接觸,所以,每一部分產(chǎn)生的振動不會直接傳遞至殼體110。因此,能夠降低由傳遞至殼體 110外部的振動以及殼體110的振動產(chǎn)生的噪音。支撐活塞320結(jié)合于活塞300的后部,并接受來自主彈簧820、840的力,并將力傳 遞給活塞300,從而活塞300能夠在共振的狀態(tài)下線性往復運動。支撐活塞320被安裝為使其中心與活塞300的中心重合。優(yōu)選地,在活塞300的 后端上形成階梯,從而易于使得支撐活塞320的中心與活塞300的中心彼此重合。關(guān)于向支撐活塞320提供回復力以在共振的狀態(tài)下操作與支撐活塞320結(jié)合的活 塞300的主彈簧,前主彈簧820的數(shù)量減少為兩個,后主彈簧840的數(shù)量減少為一個,由此 減小了主彈簧整體的剛度。此外,若前主彈簧820和后主彈簧840各自的剛度減小,則能夠削減主彈簧的制造成本。與此同時,若前主彈簧820和后主彈簧840的剛度變得更小,那么包括活塞300、 支撐活塞320及永磁體460的驅(qū)動單元的質(zhì)量應當更小,由此在共振的狀態(tài)下驅(qū)動該驅(qū)動 單元。因此,支撐活塞320由密度小于鐵基金屬的非鐵基金屬制成,而并不是由鐵基金屬制 成。由此,能夠減小驅(qū)動單元的質(zhì)量,從而驅(qū)動單元能夠在共振頻率下根據(jù)前主彈簧820和 后主彈簧840的減小的剛度而被驅(qū)動。例如,如果支撐活塞320由諸如鋁之類的非磁性金 屬制成,那么即使活塞300 (圖4中所示)由金屬制成,支撐活塞320也不會受到永磁體460 的影響。因此,活塞300和支撐活塞320能夠更容易地相互結(jié)合。如果支撐活塞320由低密度的非鐵基金屬制成,則能帶來如下優(yōu)點滿足了共振 條件,且活塞300能容易地與支撐活塞320結(jié)合。然而,在驅(qū)動過程中,與前主彈簧820接 觸的部分可能由于與前主彈簧820的摩擦而易于被磨損。這里,前主彈簧320可根據(jù)支撐 活塞320的位置,成對地設(shè)置在縱向和橫向?qū)ΨQ的位置上。當支撐活塞320被磨損時,磨損 碎片(abraded debris)在制冷劑中浮動并在制冷劑循環(huán)中循環(huán),從而可能損壞存在于制冷 劑循環(huán)中的部分。因此,在支撐活塞320與前主彈簧820相互接觸的部分上進行表面處理。 通過執(zhí)行NIP鍍層或陽極處理,支撐活塞320與前主彈簧820相互接觸的部分的表面硬度 變?yōu)橹辽俅笥谇爸鲝椈?20的硬度。通過此結(jié)構(gòu),可防止由于支撐活塞320被前主彈簧820 磨損而導致的碎片的產(chǎn)生。此外,吸入消聲器700安裝于支撐活塞320的后部,且在借助于吸入消聲器700降 低噪音的狀態(tài)下,待壓縮的制冷劑被吸入到活塞300內(nèi)。優(yōu)選地,設(shè)置有安裝部和引導槽,用于防止支撐活塞320和吸入消聲器700縱向或 橫向地相互偏離。由于吸入消聲器700的中心與支撐活塞320的中心彼此重合,二者之間 沒有任何偏離,因此,與支撐活塞320的中心重合的活塞300的中心也與吸入消聲器700的
中心重合。此外,后主彈簧840安裝于吸入消聲器700的外徑。后主彈簧840的內(nèi)徑與吸入 消聲器700的外徑配合。因此,吸入消聲器700的中心與后主彈簧840的中心重合。因此,活塞300可在與后主彈簧840保持共振狀態(tài)的同時進行線性往復運動,后主 彈簧840的數(shù)量減少為一個,且前主彈簧820的數(shù)量及剛度根據(jù)由后主彈簧840的數(shù)量減 少導致的剛度減小而減小。通過此結(jié)構(gòu),由于主彈簧的數(shù)量減少且剛度減小,因而能夠削減 主彈簧的制造成本。圖20為示出本發(fā)明的兩個前主彈簧820和一個后主彈簧840由支撐活塞320支 撐的結(jié)構(gòu)的視圖。在降低成本以及取決于數(shù)量的制造和管理方面,本發(fā)明的主彈簧的結(jié)構(gòu) 比使用四個前主彈簧和四個后主彈簧的結(jié)構(gòu)更加實用。并且,即使與使用一個前主彈簧和 一個后主彈簧的結(jié)構(gòu)相比,也可通過在結(jié)構(gòu)上將前主彈簧安裝于汽缸的外部而改變汽缸的 內(nèi)徑,從而能夠開發(fā)各種模型。在圖21中,能夠檢查本發(fā)明的前主彈簧820和后主彈簧840的剛度和安裝距離情況?;钊?00(圖8中所示)通過線性電機線性往復運動。并且,在與活塞300連接的支撐 活塞320的前部和后部分別安裝有兩個前主彈簧820和一個后主彈簧840。前主彈簧820 和后主彈簧840通過活塞300的線性往復運動被壓縮或拉伸。由此,前主彈簧820和后主 彈簧840的剛度引起的回復力被傳遞至活塞300。優(yōu)選地,將前主彈簧820和后主彈簧840的剛度設(shè)定為足以允許包括活塞300的驅(qū)動單元在共振狀態(tài)下運動。這是因為,當前主彈 簧820和后主彈簧840的剛度足以允許活塞300在共振狀態(tài)下運動時,能夠最大程度地最 小化供給至驅(qū)動活塞300的線性電機的電能。多個前主彈簧820的剛度系數(shù)Kf的總和與安裝在后側(cè)的一個后主彈簧840的剛 度系數(shù)Kb大致相同。其適用于這樣的情況,即,前主彈簧820的剛度系數(shù)Kf由于在制造和 安裝時可能產(chǎn)生的公差而稍微改變;還適用于這樣的情況,即,多個前主彈簧820的剛度系 數(shù)Kf彼此完全一致。此外,前主彈簧820與后主彈簧840的安裝距離大致相等。這里,前主彈簧820與 后主彈簧840的安裝距離是指操作構(gòu)件未運行的狀態(tài)下前主彈簧820和后主彈簧840處于 平衡狀態(tài)時前主彈簧820的長度以及后主彈簧840的長度。前主彈簧820的安裝距離Lf與 后主彈簧840的安裝距離Lb彼此大致相等,其同樣適用于這樣的情況,即,安裝距離Lf和 Lb由于在制造和安裝時的公差而稍微改變。由于前主彈簧820的安裝距離Lf與后主彈簧 840的安裝距離Lb相等,因此,可將活塞300 (圖8中所示)的行程距離設(shè)置為盡可能長,并 且易于設(shè)定行程距離。由此,前主彈簧的剛度系數(shù)Kf大致為后主彈簧的剛度系數(shù)Kb的1/2,或者,后主彈 簧的剛度系數(shù)Kb大致為前主彈簧的剛度系數(shù)Kf的兩倍。
這樣,根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機通過具有兩個前主彈簧和一個后主彈簧,因而在 降低主彈簧的成本以及取決于數(shù)量的制造和管理的方面很實用,并且,由于前主彈簧在結(jié) 構(gòu)上安裝于外側(cè)部分,因此能夠在不改變整個主彈簧結(jié)構(gòu)的情況下,改變汽缸的內(nèi)徑。如上所述的本發(fā)明并不局限于上述的實施例和附圖。應當理解的是,在不脫離本 發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可進行各種替換、修飾和改變。
權(quán)利要求
一種線性壓縮機,包括靜止構(gòu)件,包括用于為壓縮制冷劑提供空間的汽缸;可動構(gòu)件,相對于該靜止構(gòu)件線性往復運動,并包括用于壓縮該汽缸內(nèi)的制冷劑的活塞,以及連接至該活塞且具有沿該活塞的徑向延伸的支撐部的支撐活塞;多個前主彈簧,設(shè)置為相對于該活塞及該支撐活塞的中心對稱,所述前主彈簧的一端由該支撐活塞的支撐部的前表面支撐,且所述前主彈簧的另一端由該靜止構(gòu)件支撐;一個后主彈簧,設(shè)于該活塞的相對側(cè),該后主彈簧的一端由該支撐活塞支撐;及后蓋,具有用于約束該后主彈簧的另一端以不沿橫向移動的支撐部。
2.如權(quán)利要求1所述的線性壓縮機,其中,用于約束該后主彈簧的支撐部與該活塞/汽 缸同心。
3.如權(quán)利要求1或2所述的線性壓縮機,其中,形成在該后蓋上的支撐部包括用于限制 該后主彈簧以不向內(nèi)移動的向內(nèi)約束支撐部。
4.如權(quán)利要求3所述的線性壓縮機,其中,該向內(nèi)約束支撐部包括朝向該汽缸彎曲的 彎曲部。
5.如權(quán)利要求4所述的線性壓縮機,其中,該彎曲部為被彎曲以向內(nèi)傾斜的傾斜彎曲部。
6.如權(quán)利要求4所述的線性壓縮機,其中,該彎曲部為以階梯方式被彎曲的階梯式彎 曲部。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的線性壓縮機,其中,形成在該后蓋上的支撐部包括 用于限制該后主彈簧以不向外移動的向外約束支撐部。
8.如權(quán)利要求7所述的線性壓縮機,其中,該向外約束支撐部具有沿吸入口方向形成 的凹入部。
9.如權(quán)利要求7或8所述的線性壓縮機,其中,該向外約束支撐部具有沿該汽缸方向形 成的凸部。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的線性壓縮機,其中,該向外約束支撐部通過沿著 支撐該后主彈簧的另一端的邊緣切割一些部分并向上彎曲而形成。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的線性壓縮機,其中,所述前主彈簧與后主彈簧的 安裝距離大致相等。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的線性壓縮機,其中,該后主彈簧的中心與該活塞 的中心重合。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的線性壓縮機,其中,所述前主彈簧的另一端安裝 在該汽缸的外側(cè)上。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的線性壓縮機,其中,設(shè)有兩個前主彈簧,使得相 對于該活塞及該支撐活塞的中心對稱。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項所述的線性壓縮機,其中,所述前主彈簧和后主彈簧的 固有頻率與該活塞的共振操作頻率近似一致。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項所述的線性壓縮機,其中,該靜止構(gòu)件還包括用于支撐 所述前主彈簧的另一端的定子蓋。
17.如權(quán)利要求1至16中任一項所述的線性壓縮機,還包括位于該后主彈簧的內(nèi)部并與該活塞連通的吸入消聲器。
18.如權(quán)利要求17所述的線性壓縮機,其中,該吸入消聲器通過螺栓緊固至該支撐活塞O
19.如權(quán)利要求1至18中任一項所述的線性壓縮機,其中,對該支撐活塞的與所述前主 彈簧接觸的部分進行表面處理。
20.如權(quán)利要求19所述的線性壓縮機,其中,通過NIP鍍層和陽極處理中的任一種方式 對該支撐活塞的與所述前主彈簧接觸的部分進行表面處理。
21.一種線性壓縮機,包括靜止構(gòu)件,包括用于為壓縮制冷劑提供空間的汽缸;可動構(gòu)件,相對于該靜止構(gòu)件線性往復運動,并包括用于壓縮該汽缸內(nèi)的制冷劑的活 塞,以及固定至該活塞且具有沿該活塞的徑向延伸的支撐部的支撐活塞;兩個前主彈簧,相對于該活塞及該支撐活塞的中心對稱,所述前主彈簧的一端由該支 撐活塞的支撐部的前表面支撐,且所述前主彈簧的另一端由該靜止構(gòu)件支撐;一個后主彈簧,位于該活塞的相對側(cè),且該后主彈簧的剛度與所述兩個前主彈簧的剛 度之和大致相同,以使該可動構(gòu)件能夠在共振狀態(tài)下移動,該后主彈簧的一端由該支撐活 塞支撐;及后蓋,形成在該靜止構(gòu)件上,并支撐該后主彈簧的另一端。
22.如權(quán)利要求21所述的線性壓縮機,其中,所述前主彈簧與后主彈簧的安裝距離大 致相等。
23.如權(quán)利要求21或22所述的線性壓縮機,其中,該后主彈簧的中心與該活塞的中心重合。
24.如權(quán)利要求21至23中任一項所述的線性壓縮機,其中,所述前主彈簧的另一端安 裝在該汽缸的外側(cè)。
25.如權(quán)利要求21至24中任一項所述的線性壓縮機,其中,所述前主彈簧成對地設(shè)置 在縱向和橫向?qū)ΨQ的位置上。
26.如權(quán)利要求21至25中任一項所述的線性壓縮機,其中,所述前主彈簧和后主彈簧 的固有頻率與該活塞的共振操作頻率近似一致。
27.如權(quán)利要求21至26中任一項所述的線性壓縮機,其中,對該支撐活塞的與所述前 主彈簧接觸的部分進行表面處理。
全文摘要
一種線性壓縮機,包括靜止構(gòu)件,包括用于為壓縮制冷劑提供空間的汽缸(200);可動構(gòu)件,相對于靜止構(gòu)件線性往復運動,并包括用于壓縮汽缸(200)內(nèi)的制冷劑的活塞(300)和連接至活塞(300)且具有沿活塞(300)的徑向延伸的支撐部的支撐活塞(320);多個前主彈簧(320),設(shè)置為相對于活塞(300)及支撐活塞(320)的中心對稱,前主彈簧的一端由支撐活塞的支撐部的前表面支撐,且前主彈簧的另一端由靜止構(gòu)件支撐;一個后主彈簧(840),設(shè)置在活塞(300)的相對側(cè),后主彈簧的一端由支撐活塞(320)支撐;及后蓋(560),具有支撐部,用于限制后主彈簧(840)的另一端以不沿橫向移動。
文檔編號F04B35/04GK101835975SQ200880112536
公開日2010年9月15日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者全永煥, 姜亮俊 申請人:Lg電子株式會社