專利名稱：直線式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于直線式壓縮機(jī)的構(gòu)造，并且更特別地涉及一種用于通常用于小型制冷系統(tǒng)的類型的直線式壓縮機(jī)的安裝布置，該安裝布置允許分布從壓縮機(jī)部件傳遞到壓縮機(jī)安裝到其上的殼體的力。本壓縮機(jī)可構(gòu)造成不僅用于常用制冷器具的制冷系統(tǒng)， 而且也用于冷卻緊湊電子器具的部件或需要壓縮機(jī)單元的小型化的其它應(yīng)用。
背景技術(shù)：
直線式壓縮機(jī)已知應(yīng)用于制冷系統(tǒng)，并且它們的構(gòu)造已經(jīng)是通常旨在提高直線式壓縮機(jī)的效率的研究的目標(biāo)。直線式壓縮機(jī)基本上是包括活塞的高振動(dòng)機(jī)器，在該壓縮制冷系統(tǒng)的制冷循環(huán)期間，該活塞在壓縮室的內(nèi)部軸向移位，以便壓縮制冷系統(tǒng)的確定質(zhì)量的制冷氣體。在相同申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)W007/11^95中示出且描述的構(gòu)造中，提供一種要特別地但不是排他地用于冷卻電子系統(tǒng)的類型的緊湊壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通常包括具有典型的圓柱形形狀的大體上氣密的殼體10 ；氣缸20，該氣缸固定到殼體10并且限定壓縮室21， 在壓縮機(jī)的操作期間，活塞30在該壓縮室的內(nèi)部中以往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸向移位；安裝到殼體10的直線式電動(dòng)機(jī)40 ；致動(dòng)裝置50，該致動(dòng)裝置將活塞30操作性地聯(lián)接到直線式電動(dòng)機(jī)40，以便使得該直線式電動(dòng)機(jī)使活塞30在壓縮室21內(nèi)以往復(fù)運(yùn)動(dòng)移位，所述致動(dòng)裝置50通過呈彈性裝置60a的形式的聯(lián)接裝置60聯(lián)接到活塞30，該聯(lián)接裝置被設(shè)計(jì)成使得致動(dòng)裝置50 和活塞30在壓縮機(jī)的操作期間相位相反地移位，如下面公開的。這個(gè)實(shí)施例需要滑動(dòng)軸承M以在壓縮機(jī)操作期間引導(dǎo)殼體的內(nèi)部中的電動(dòng)機(jī)的可移動(dòng)部分，防止電動(dòng)機(jī)的所述可移動(dòng)部分的橫向運(yùn)動(dòng)使壓縮機(jī)單元失去平衡。然而，這種類型的軸承產(chǎn)生摩擦并且具有根據(jù)其磨損情況而定的有限的壽命，這是由于這里考慮的類型的壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)成不使用油來潤(rùn)滑相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分。與滑動(dòng)軸承的使用有關(guān)的另一問題是噪音的產(chǎn)生；在可移動(dòng)部分之間發(fā)生接觸的情況下，該軸承可產(chǎn)生噪音?？紤]到緊湊壓縮機(jī)中可用的減小的尺寸，特別地對(duì)于電子器具的制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用，希望提供一種構(gòu)造方案，該構(gòu)造方案保證最小化壓縮機(jī)單元，并且優(yōu)選地禁用滑動(dòng)軸承，最小化壓縮機(jī)中的具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)并且彼此接觸的部分的存在，并且簡(jiǎn)化其構(gòu)造，而不損害為設(shè)計(jì)直線式壓縮機(jī)的尺寸而確立的限制。

發(fā)明內(nèi)容
由于已知構(gòu)造方案的上述缺陷和其它缺點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種直線式壓縮機(jī)，該直線式壓縮機(jī)允許最小化或者甚至抵消在其殼體的內(nèi)部中作用在壓縮機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分上的橫向載荷的效果，防止壓縮機(jī)單元的可移動(dòng)部件(特別是由致動(dòng)裝置和電動(dòng)機(jī)的可移動(dòng)部分形成的組件)與壓縮機(jī)殼體碰撞，而不使用滑動(dòng)軸承或可引起壓縮機(jī)的可移動(dòng)部分之間的接觸的其它裝置。本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種如上所述的壓縮機(jī)，并且該壓縮機(jī)在其操作期間不產(chǎn)生噪音。本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種如上所述的壓縮機(jī)，并且該壓縮機(jī)以簡(jiǎn)單的方式允許(W007/118295中公開的類型的)緊湊直線式壓縮機(jī)的構(gòu)造，該構(gòu)造至少部分地抵消作用在壓縮室的內(nèi)部中的活塞上的橫向載荷的效果，最小化所述部分之間的摩擦。本發(fā)明的另外目標(biāo)是提供一種如上所述的壓縮機(jī)，并且該壓縮機(jī)以簡(jiǎn)單的方式允許緊湊直線式壓縮機(jī)的構(gòu)造，而不需要在具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分之間使用潤(rùn)滑油。本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種如上所述的直線式壓縮機(jī)，并且該直線式壓縮機(jī)的構(gòu)造允許以減小的值維持壓縮機(jī)殼體的尺寸，以及壓縮機(jī)殼體的總重量。本發(fā)明涉及如下類型的直線式壓縮機(jī)，這種類型的直線式壓縮機(jī)包括殼體，該殼體的內(nèi)部固定有氣缸，該氣缸限定壓縮室，在該壓縮室的內(nèi)部中設(shè)置有活塞；直線式電動(dòng)機(jī)，該直線式電動(dòng)機(jī)具有內(nèi)部地固定到該殼體的固定部分和相對(duì)于該固定部分往復(fù)運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)部分；致動(dòng)裝置，該致動(dòng)裝置固定到直線式電動(dòng)機(jī)的可移動(dòng)部分，以便以往復(fù)運(yùn)動(dòng)被所述可移動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)；聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置將該致動(dòng)裝置聯(lián)接到該活塞，使得所述致動(dòng)裝置和活塞在壓縮機(jī)操作期間以往復(fù)運(yùn)動(dòng)移位。根據(jù)本發(fā)明，所述壓縮機(jī)包括支承彈性裝置，所述支承彈性裝置將所述致動(dòng)裝置連接到所述殼體并且具有能夠支承作用在由所述直線式電動(dòng)機(jī)的可移動(dòng)部分并且由所述致動(dòng)裝置限定的組件上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的所述直線式電動(dòng)機(jī)的所述固定部分和可移動(dòng)部分之間的軸向不對(duì)齊最小化，所述支承彈性裝置提供最小化的軸向剛性，以便允許活塞和致動(dòng)裝置的所需的移位。根據(jù)本發(fā)明的特別方面，聯(lián)接裝置是將致動(dòng)裝置聯(lián)接到活塞的彈性裝置，支承彈性裝置具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞和致動(dòng)裝置具有相位相反的移位。根據(jù)本發(fā)明的另一特別方面，活塞直接聯(lián)接到彈性裝置，該壓縮機(jī)包括另外的支承彈性裝置，該另外的支承彈性裝置將活塞連接到殼體并且具有能夠支承作用在活塞上的橫向載荷的徑向剛性，以便使所述橫向載荷的作用引起的活塞相對(duì)于壓縮室的軸向不對(duì)齊最小化，所述另外的支承彈性裝置具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞和致動(dòng)裝置相位相反地進(jìn)行所需的移位。在本發(fā)明的另一方面中，該壓縮機(jī)包括另外的支承彈性裝置，該另外的支承彈性裝置將鄰近活塞的彈性裝置的端部部分連接到殼體，并且具有能夠支承作用在彈性裝置的所述端部部分上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的彈性裝置的端部部分相對(duì)于壓縮室的軸向不對(duì)齊最小化，所述另外的支承彈性裝置具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞和致動(dòng)裝置相位相反地進(jìn)行所需的移位。本發(fā)明的又一方面是提供一種如上面限定的直線式壓縮機(jī)，并且在該直線式壓縮機(jī)中，活塞剛性地聯(lián)接到彈性裝置，或者所述活塞通過鉸接裝置聯(lián)接到彈性裝置。


下面將參考通過本發(fā)明的可能實(shí)施例的例子的方式給出的附圖描述本發(fā)明，并且其中圖1示意性地給出W007/118295中示出且描述的直線式壓縮機(jī)的構(gòu)造的縱向剖視圖2以簡(jiǎn)化的并且更確切地以示意的方式給出圖1中示出的類型的壓縮機(jī)的縱向剖視圖，但給出用于支承彈性裝置的本發(fā)明的第一實(shí)施例；圖3示意性地示出使用另外的支承彈性裝置將活塞安裝到彈性裝置的圖2中示出的方案的構(gòu)造變型；圖4示意性地給出用于本發(fā)明的第二構(gòu)造選擇的諸如前述圖的視圖的視圖；圖5示意性地示出用于圖4中示出的方案的用來將活塞安裝到彈性裝置的構(gòu)造變型；圖6示意性地給出圖2到5中所示類型的本發(fā)明的支承彈性裝置的構(gòu)造選擇；圖7示意性地給出用于本發(fā)明的第三構(gòu)造選擇的諸如前述圖1到5的視圖的視圖；圖8示意性地給出用于支承彈性裝置的第二構(gòu)造選擇的側(cè)視圖；圖9示意性地給出用于圖7和8中示出的第二構(gòu)造選擇的支承彈性裝置；并且圖10示意性地給出用于本發(fā)明的第四構(gòu)造選擇的諸如圖8的視圖的視圖，以實(shí)線指示支承彈性裝置的膨脹狀態(tài)，并且以虛線指示支承彈性裝置的壓縮狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式如圖1、2、3、4、5和7中示出的，本發(fā)明包括用于制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)，例如，具體地但不排他地用于制冷電子系統(tǒng)的類型的緊湊壓縮，所述壓縮機(jī)通常包括殼體10 ；氣缸20， 該氣缸內(nèi)部地固定到殼體10并且限定壓縮室21 ；活塞30，在壓縮機(jī)的操作期間該活塞在壓縮室21的內(nèi)部中往復(fù)運(yùn)動(dòng)；直線式電動(dòng)機(jī)40，該直線式電動(dòng)機(jī)具有內(nèi)部地固定到殼體10 的固定部分41和相對(duì)于固定部分41往復(fù)運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)部分42 ；和致動(dòng)裝置50，該致動(dòng)裝置固定到直線式電動(dòng)機(jī)40的可移動(dòng)部分42，以便被往復(fù)運(yùn)動(dòng)的所述可移動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)。致動(dòng)裝置50通過聯(lián)接裝置60聯(lián)接到活塞30，使得所述致動(dòng)裝置50和活塞30在壓縮機(jī)的操作期間以往復(fù)運(yùn)動(dòng)移位?；钊?0、致動(dòng)裝置50、直線式電動(dòng)機(jī)40的可移動(dòng)部分42和彈性裝置60a限定壓縮機(jī)的共振可移動(dòng)組件。在具體的壓縮機(jī)構(gòu)造中(諸如共同待審的專利申請(qǐng)W007/118295中描述的并且本發(fā)明適用于其的壓縮機(jī)構(gòu)造)，致動(dòng)裝置50通過呈彈性裝置60a的形式的聯(lián)接裝置60聯(lián)接到活塞30，使得所述致動(dòng)裝置50和活塞30在壓縮機(jī)的操作期間以往復(fù)運(yùn)動(dòng)且相位相反地移位。雖然沒有示出，但本發(fā)明也可應(yīng)用于直線式壓縮機(jī)，該直線式壓縮機(jī)具有致動(dòng)裝置50和活塞30，該致動(dòng)裝置和活塞構(gòu)造成通過例如以桿或一束桿的形式的聯(lián)接裝置60彼此聯(lián)接，以便在其往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)同相位地聯(lián)合地移位。在附圖中示出的這種構(gòu)造中，活塞30不是直接地且剛性地固定到致動(dòng)裝置50，而是通過彈性裝置60a固定到致動(dòng)裝置50 (引起不與致動(dòng)裝置50的往復(fù)移位對(duì)應(yīng)的往復(fù)移位)，活塞30的往復(fù)運(yùn)動(dòng)與通過直線式電動(dòng)機(jī)40的為致動(dòng)裝置50確定的那個(gè)運(yùn)動(dòng)操作性地關(guān)聯(lián)，允許所述活塞30進(jìn)行偏移的或相位相反(即，沿與致動(dòng)裝置50的方向相反的方向)的移位，該移位也可具有與致動(dòng)裝置50的往復(fù)移位的幅值不同的幅值?；钊?0和致動(dòng)裝置50之間的運(yùn)動(dòng)的這種自由允許相對(duì)往復(fù)移位被預(yù)先限定，以便消除由所述部分的每一個(gè)的移位引起的沿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向的振動(dòng)。在這種類型的構(gòu)造中，活塞30的移位幅值小于與致動(dòng)裝置50相關(guān)聯(lián)的那些移位幅值，根據(jù)與彈性裝置60a相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)部分的不同質(zhì)量而定。在示出的構(gòu)造中將活塞30操作性地聯(lián)接到致動(dòng)裝置50的彈性裝置60a被限定成不僅保證活塞40和致動(dòng)裝置50的部件之間的物理聯(lián)接，而且以確定的幅值、頻率和與致動(dòng)裝置50的運(yùn)動(dòng)的相位關(guān)系確定從直線式電動(dòng)機(jī)40到活塞30的運(yùn)動(dòng)傳遞。彈性裝置60a具有與活塞30的移位軸線同軸的軸線并且根據(jù)活塞30和致動(dòng)裝置 50的質(zhì)量和為致動(dòng)裝置50和活塞30的所述部件確定的希望移位幅值而設(shè)計(jì)其尺寸?；钊?30和致動(dòng)裝置50的移位幅值相對(duì)于橫向平面P被限定，該橫向平面垂直于彈性裝置60a的軸線，被限定在相對(duì)于氣缸20和殼體10的部件中的一個(gè)中所包含的參考點(diǎn)的預(yù)定距離處， 所述幅值被計(jì)算以保證直線式電動(dòng)機(jī)50的確定功率和活塞30的確定氣體泵送效率。聯(lián)接到活塞30和致動(dòng)裝置50的部件的彈性裝置60a將限定壓縮機(jī)操作的幅值的零點(diǎn)的布置在所述橫向平面P上的其區(qū)域維持靜止，其中由活塞30和致動(dòng)裝置50的部件中的每一個(gè)的運(yùn)動(dòng)引起的振動(dòng)具有零結(jié)果，與被平衡的幅值之間的差無關(guān)。通過確定彈性裝置60a的質(zhì)量和彈簧常數(shù)，確定活塞30和致動(dòng)裝置50的行程幅值。在不修改活塞30的行程的壓縮機(jī)構(gòu)造中，致動(dòng)裝置50的移位幅值被限定成大于活塞 30的移位幅值，允許借助減小尺寸的(例如，較小直徑的)電動(dòng)機(jī)獲得希望的功率，而不必增加致動(dòng)裝置50的行程，致動(dòng)裝置的行程的增加引起活塞30的行程的變化，并且因此引起其泵送能力的變化。根據(jù)這里描述的并且在W007/11^9中給出的壓縮機(jī)的構(gòu)造形式，致動(dòng)裝置50通常包括由直線式電動(dòng)機(jī)40的可移動(dòng)部分42限定的基座部分，所述基座部分和載荷部分優(yōu)選地彼此同軸并且與活塞30的軸線同軸。在執(zhí)行本發(fā)明的一種方式中，基座部分通過已知的常規(guī)方式(諸如，粘合劑、螺紋、過盈等等)固定載荷部分或以單體件包括所述載荷部分。 載荷部分(直線式電動(dòng)機(jī)40的可移動(dòng)部分4 承載直線式電動(dòng)機(jī)40的永久磁體(未示出)。對(duì)于這里描述的構(gòu)造，彈性裝置60a具有固定到活塞30的端部和固定到致動(dòng)裝置 50的基座部分的相對(duì)端部。彈性裝置60a可以由一個(gè)或兩個(gè)共振螺旋彈簧限定，該兩個(gè)共振螺旋彈簧具有相同的螺旋發(fā)展方向并且它們的相鄰的端部彼此有角度地間隔開。這里描述的壓縮機(jī)可以包括或不包括定位元件(未示出)，該定位元件將位于所述橫向平面P上的彈性裝置60a的區(qū)域聯(lián)接到氣缸20和殼體10的部件中的一個(gè)。對(duì)于本壓縮機(jī)構(gòu)造，彈性裝置60a包括至少一個(gè)共振螺旋彈簧，該共振螺旋彈簧具有聯(lián)接到活塞30的端部和聯(lián)接到致動(dòng)裝置50的相對(duì)端部。在彈性裝置60a包括多于兩個(gè)共振螺旋彈簧的構(gòu)造中，這些構(gòu)造具有為所述共振螺旋彈簧的相鄰端部限定對(duì)稱平面 (例如，具有相同的間隔)的角分布。在圖1中示出的構(gòu)造中，殼體10內(nèi)部地提供滑動(dòng)軸承M，該滑動(dòng)軸承在壓縮機(jī)的操作期間保證直線式電動(dòng)機(jī)40的可移動(dòng)部分42的對(duì)齊，但該滑動(dòng)軸承具有前面已經(jīng)論述的缺陷。根據(jù)不再使用滑動(dòng)軸承的本發(fā)明，壓縮機(jī)包括支承彈性裝置70，該支承彈性裝置將致動(dòng)裝置50連接到殼體10并且具有能夠支承作用在由直線式電動(dòng)機(jī)40的可移動(dòng)部分42和致動(dòng)裝置50限定的組件上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的直線式電動(dòng)機(jī)40的所述可移動(dòng)部分42和固定部分41之間的軸向不對(duì)齊最小化，所述支承彈性裝置70具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞30和致動(dòng)裝置50相位相反地進(jìn)行所需的移位。本發(fā)明的壓縮機(jī)也可在所述彈性裝置60a安裝到活塞30的區(qū)域中包括將活塞30 和彈性裝置60a的部件中的一個(gè)聯(lián)接到殼體10的另外的支承彈性裝置80。支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的部件中的每一個(gè)的構(gòu)造形式和軸向和徑向剛性的程度可以相同或不同，所述支承彈性裝置的每一個(gè)的形式以及軸向和徑向剛性的程度被定義為根據(jù)所包括的質(zhì)量和消除所述支承彈性裝置70、80施加在彈性裝置60a 上的力的結(jié)果的方便性而定。支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80可以被設(shè)計(jì)成使得每一個(gè)具有相應(yīng)的軸向剛性，該軸向剛性被限定成在壓縮機(jī)操作時(shí)、在活塞30和由形成致動(dòng)裝置50和電動(dòng)機(jī) 40的可移動(dòng)部分42的組件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)期間、與所述彈性裝置中的另一個(gè)的軸向剛性聯(lián)合地消除殼體10上的軸向力。根據(jù)執(zhí)行本發(fā)明的一種方法，支承彈性裝置70由至少一個(gè)彈簧71限定，該至少一個(gè)彈簧布置在垂直于直線式電動(dòng)機(jī)40的固定部分41的軸線的平面中。在這種方案的變體 (未示出)中，支承彈性裝置70包括至少一個(gè)彈簧71，該至少一個(gè)彈簧的延伸的一部分(例如要被固定到殼體10的那部分)布置在垂直于直線式電動(dòng)機(jī)40的固定部分41的軸線的平面中，所述彈簧71的其余部分布置成與直線式電動(dòng)機(jī)40的固定部分41的所述軸線成角度，為所述彈簧71限定錐形形狀。在圖2到6中示出的構(gòu)造中，支承彈性裝置70由單個(gè)板簧71限定，例如，該單個(gè)板簧包括通過呈螺旋狀布置的多個(gè)中間部分73互連的兩個(gè)同心的環(huán)形部分72a、72b。板簧71的這個(gè)實(shí)施例被限定為具有低的軸向剛性和高的徑向剛性。此外，它可以通過切割或沖壓扁平金屬片材被容易地獲得。這個(gè)實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)是其沿軸向方向的長(zhǎng)度。由于它從金屬片材獲得，因此軸向尺寸顯著減小。根據(jù)執(zhí)行本發(fā)明的另一方式，如圖7到10中示出的，支承彈性裝置70由至少一個(gè)圓柱形螺旋彈簧74限定，該至少一個(gè)圓柱形螺旋彈簧與直線式電動(dòng)機(jī)40的固定部分41的軸線同軸，并且具有聯(lián)接到致動(dòng)裝置50的端部7 和聯(lián)接到殼體10的相對(duì)端部74b。圓柱形螺旋彈簧74可以安裝在鄰近致動(dòng)裝置50的彈性裝置60a的端部區(qū)域中，包圍彈性裝置 60a的所述端部區(qū)域，或者也布置在所述彈性裝置60a的內(nèi)部。在圖7中示出的實(shí)施例中， 圓柱形螺旋彈簧74安裝成包圍彈性裝置60a的所述端部區(qū)域并且其相對(duì)的端部74b安裝成安置在內(nèi)部地布置在殼體10中的止動(dòng)部分IOa上。在呈圓柱形螺旋彈簧74的形式的支承彈性裝置70的這個(gè)實(shí)施例中，所述支承彈性裝置70可以由一個(gè)或更多個(gè)螺旋彈簧限定，該一個(gè)或更多個(gè)螺旋彈簧構(gòu)造成具有高的徑向剛性和低的軸向剛性。這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是其徑向尺寸，該徑向尺寸使得減小壓縮機(jī)的橫向尺寸成為可能，該壓縮機(jī)因此可以是緊湊的。在螺旋彈簧的構(gòu)造中，圓柱形螺旋彈簧74可以與限定彈性裝置60a(圖10)的彈簧成單體件而被獲得或布置在與該彈簧分離的部件中。根據(jù)例示，殼體10包括長(zhǎng)形管狀本體11，該長(zhǎng)形管狀本體通常是金屬合金的并且在直線式電動(dòng)機(jī)40和氣缸20之間內(nèi)部地限定氣密室HC，所述氣密室HC通向壓縮室21的第一端部并且容納致動(dòng)裝置50和彈性裝置60a。任何已知的現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的閥板12被安置且固定在壓縮室21的第二端部上，并且關(guān)閉該第二端部。頭部13被外部地安置并且保持在閥板12上，提供壓縮室21和壓縮機(jī)聯(lián)接到其上的未示出的制冷回路的吸入管路13a和排出管路1 之間的選擇性流體連通。根據(jù)本發(fā)明，頭部13(或者固定在包圍閥板12的相鄰殼體部分的縱向延伸的至少一部分周圍的端部覆蓋件)例如通過粘合劑或機(jī)械過盈配合而被固定到殼體10。閥板12(在該閥板中，吸入孔口 1 和排出孔口 12b被限定成由相應(yīng)的吸入閥12c 和相應(yīng)的排出閥12d選擇性地關(guān)閉)安置在壓縮室21的第二端部上，關(guān)閉所述壓縮室21， 壓縮室21的所述第二端部與活塞30安裝到其上的端部相對(duì)。在具有殼體10的壓縮機(jī)構(gòu)造中，如附圖中所示，所述壓縮機(jī)具有其相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分，該相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分構(gòu)造成免去用于壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油，以及用于所述油的儲(chǔ)存器和用來將該油泵送到具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分的裝置的設(shè)置。壓縮機(jī)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分由自潤(rùn)滑材料(例如，一些塑料)制成，或由耐摩擦材料制成，或者設(shè)置有低摩擦耐磨損涂層。具體地，可以以自潤(rùn)滑材料(例如，一些工程塑料)，或者以涂覆有低摩擦耐磨損表面涂層的常規(guī)材料生產(chǎn)活塞30。在其內(nèi)部發(fā)生活塞30的移位的壓縮室21也可接收具有諸如上面提到的涂層的套筒。除了減小相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分之間的摩擦外，形成本發(fā)明的壓縮機(jī)的部件的材料的確定考慮壓縮機(jī)中的平衡問題。在這種構(gòu)思中，被描述的壓縮機(jī)優(yōu)選地提供由具有低質(zhì)量密度的材料制成的其部件，以便減小來自活塞30的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的不平衡力。正被描述的壓縮機(jī)可用于根據(jù)其特性而定的例如從3. OOOrpm到15. OOOrpm的寬范圍的旋轉(zhuǎn)。雖然這里示出的構(gòu)造具有通過頭部13而在壓縮室21和吸入管路之間的流體連通，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也可應(yīng)用于諸如W007/11^95中示出且描述的那些壓縮機(jī)構(gòu)造。如示出的，殼體10的長(zhǎng)形管狀本體11具有頭部13固定到其上的第一端部Ila和由電動(dòng)機(jī)覆蓋件15關(guān)閉的第二端部lib。在圖1中示出的現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造中，直線式電動(dòng)機(jī) 40安裝成鄰近殼體10的長(zhǎng)形管狀本體11的第二端部lib。應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于這里描述的任何殼體構(gòu)造或者同樣對(duì)于W007/11^95中給出的那些構(gòu)造，殼體10和電動(dòng)機(jī)覆蓋件15的部件中的至少一個(gè)也可以外部地設(shè)置有熱交換翅片，用來在操作期間冷卻本發(fā)明的壓縮機(jī)， 并且用來將由電動(dòng)機(jī)和由壓縮室21中的制冷流體的壓縮產(chǎn)生的熱釋放到壓縮機(jī)外部。根據(jù)執(zhí)行本發(fā)明的一種方式，如圖2和3中所示，殼體10形成為氣密地彼此固定的至少兩個(gè)同軸部分，該至少兩個(gè)同軸部分的一個(gè)限定殼體10的長(zhǎng)形管狀本體11，并且另一個(gè)限定電動(dòng)機(jī)覆蓋件15。對(duì)于以板簧71的形式的支承彈性裝置70的構(gòu)造，其具有固定在所述兩個(gè)殼體部分之間的由外部環(huán)形部分72a限定的徑向外部部分。在這種構(gòu)造中，長(zhǎng)形管狀本體11的第二端部lib具有周邊凸緣11c，該周邊凸緣 Ilc將被安置在電動(dòng)機(jī)覆蓋件15的打開端部部分的周邊凸緣1 上，通過適當(dāng)?shù)难b置并且使用密封接頭將在該構(gòu)造中限定支承彈性裝置70的板簧71的最外環(huán)形部分72a的周邊邊緣夾在中間以保證殼體10的內(nèi)部的氣密性。
9
在圖2到5中示出的構(gòu)造中，板簧71的最內(nèi)環(huán)形部分72b包括中心轂72c，該中心轂將被緊密地安裝在致動(dòng)裝置50的相鄰部分周圍。在這些構(gòu)造中，殼體10在電動(dòng)機(jī)覆蓋件15的固定區(qū)域中具有根據(jù)支承彈性裝置 70的直徑而定的擴(kuò)大部分。圖2到6中示出的板簧71具有通過呈螺旋布置的多個(gè)中間部分73互連的其同心環(huán)形部分72a、72b，該同心環(huán)形部分被限定在沿相同的螺旋發(fā)展方向產(chǎn)生的狹縫75之間， 所述狹縫的尺寸被設(shè)計(jì)成根據(jù)支承彈性裝置70的這種構(gòu)造所希望的剛性而定。根據(jù)要應(yīng)用于活塞30直接聯(lián)接到彈性裝置60a的構(gòu)造的本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的壓縮機(jī)包括另外的支承彈性裝置80，該另外的支承彈性裝置將活塞30連接到殼體10 并且具有能夠支承作用在活塞30上的橫向載荷的徑向剛性，以便使所述橫向載荷的作用引起的活塞30相對(duì)于壓縮室21的軸向不對(duì)齊最小化，所述另外的支承彈性裝置80提供最小化的軸向剛性，以便允許活塞30和致動(dòng)裝置50的相位相反地進(jìn)行所需的移位。在這種構(gòu)造中，另外的支承彈性裝置80在壓縮機(jī)操作期間最小化活塞30和壓縮機(jī)21的內(nèi)壁之間的撞擊和摩擦的出現(xiàn)。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，壓縮機(jī)包括另外的支承彈性裝置80，該另外的支承彈性裝置將鄰近活塞30的彈性裝置60a的端部部分61連接到殼體10，并且具有能夠支承作用在彈性裝置60a的所述端部部分61上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的彈性裝置60a的端部部分61相對(duì)于壓縮室21的軸向不對(duì)齊最小化，所述另外的支承彈性裝置80具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞30和致動(dòng)裝置50的相位相反地進(jìn)行所需的移位。對(duì)于這種構(gòu)造，活塞30可以剛性地聯(lián)接到彈性裝置60a(如圖2和4 中所示)，或通過鉸接裝置31聯(lián)接到彈性裝置60a(如圖3、5和7中所示)。圖10示出利用支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的構(gòu)造，該支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80都被設(shè)置為彈性裝置60a的彈簧延伸，起始于彈性裝置60a 的端部部分61和鄰近直線式電動(dòng)機(jī)40的可移動(dòng)部分42的彈性裝置60a的相對(duì)端部部分 62，尤其是與彈性裝置60a成單體件。在這種構(gòu)造中，每一個(gè)支承彈性裝置80分別通過彈性裝置60a的端部部分61和相對(duì)的端部部分62聯(lián)接到殼體10。在示出的構(gòu)造中，在每一個(gè)所述端部部分61和相對(duì)的端部部分62中，彈簧裝置設(shè)置有用來將兩個(gè)支承彈性裝置固定到殼體10的孔63。由于到彈性裝置60a的這個(gè)連接，在這種構(gòu)造中，兩個(gè)支承彈性裝置也受到彈性裝置60a的可操作運(yùn)動(dòng)。為了防止這兩個(gè)支承彈性裝置干預(yù)彈性裝置60a的操作，在考慮每一個(gè)所述支承彈性裝置的軸向剛性的情況下，計(jì)算其軸向剛性。支承彈性裝置構(gòu)造成具有沿軸向具有減小的厚度并且沿徑向具有較大的厚度的彈簧絲，以便允許為所述支承彈性裝置獲得所需的操作性能。應(yīng)當(dāng)理解，支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的徑向剛性和軸向剛性被定義為根據(jù)在壓縮機(jī)操作期間支承彈性裝置70或另外的支承彈性裝置 80將受到的載荷而定。鉸接裝置31的設(shè)置允許防止彈性裝置60a相對(duì)于活塞30的偏離傳遞到該活塞， 該偏離由徑向振動(dòng)(由壓縮機(jī)的壓縮和吸入操作產(chǎn)生)并且也由另外的支承彈性裝置80 的可能的安裝不對(duì)齊(缺陷)引起。在圖3、5和7中示出的構(gòu)造中，鉸接裝置31包括桿32，該桿將基座部分33連接到活塞30的頂部部分34，對(duì)壓縮室21中的氣體壓縮負(fù)責(zé)，所述桿32通過相應(yīng)的鉸接35、 36 (例如，球接頭裝置或鉸接接合裝置)連接在基座部分33和頂部部分34之間。另外的支承彈性裝置80可具有已經(jīng)針對(duì)支承彈性裝置70描述的相同的構(gòu)造，即， 所述另外支承彈性裝置80可以由布置在垂直于活塞30的軸線的平面中的至少一個(gè)彈簧81 或其一部分限定，所述彈簧81是例如包括通過呈螺旋狀布置的多個(gè)中間部分83互連的兩個(gè)同心環(huán)形部分82a、82b的單個(gè)板簧81。如已經(jīng)針對(duì)支承彈性裝置70描述的，對(duì)于另外的支承彈性裝置80的這種構(gòu)造，殼體10形成為彼此氣密地固定的至少兩個(gè)同軸部分，所述至少一個(gè)彈簧81 (或其一部分)的環(huán)形部分82a中的一個(gè)(徑向外部環(huán)形部分)固定在殼體的所述兩個(gè)部分之間。在這種情況下，殼體10具有彼此氣密地固定的三個(gè)同軸部分，三個(gè)同軸部分中的兩個(gè)已經(jīng)被描述并且分別由長(zhǎng)形管狀本體11和電動(dòng)機(jī)覆蓋件15限定，并且另一個(gè)同軸部分由將被安裝到氣缸20的端部部分16限定，所述端部部分16設(shè)置有限定端部凸緣17a的加大的周邊邊緣17，以便殼體10的長(zhǎng)形管狀本體11的第一端部Ila的凸緣部分Ilf的安置和安裝。該另一個(gè)板簧81的構(gòu)造和安裝遵循與針對(duì)安裝到致動(dòng)裝置50的板簧71描述的相同的特性，就是說，所述另一板簧81具有其最外環(huán)形部分82a，該最外環(huán)形部分固定在長(zhǎng)形管狀本體11限定的殼體部分和端部部分16的周邊邊緣17限定的殼體部分之間。在另外的支承彈性裝置80的這種構(gòu)造中，殼體10在端部部分16的安裝區(qū)域中還具有長(zhǎng)形管狀本體11的加大部分，該加大部分鄰近其第一端部11a。如已經(jīng)針對(duì)支承彈性裝置70描述的，另外的支承彈性裝置80也可以由至少一個(gè)圓柱形螺旋彈簧84限定，該至少一個(gè)圓柱形螺旋彈簧84與活塞30的軸線同軸并且具有聯(lián)接到活塞30的端部和聯(lián)接到殼體10的相對(duì)端部。在這種情況下，圓柱形螺旋彈簧84可以包圍鄰近致動(dòng)裝置50的彈性裝置60a的端部區(qū)域，或者所述圓柱形螺旋彈簧84也可以構(gòu)造成被彈性裝置60a的所述端部區(qū)域包圍。圓柱形螺旋彈簧可以與彈性裝置60a設(shè)置成分離件或者與彈性裝置60a設(shè)置成單體件。應(yīng)當(dāng)理解，在這里給出的本發(fā)明的構(gòu)思內(nèi)，支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80(未示出)的其它實(shí)施例是可能的，該其它實(shí)施例不提供同時(shí)設(shè)置有相同的彈簧構(gòu)造的支承彈性裝置，諸如以板簧形式提供支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的所述部件中的一個(gè)，而以螺旋彈簧的形式提供所述部件中的另一個(gè)。根據(jù)用于圓柱形螺旋彈簧的圖9中示出的構(gòu)造選擇，這包括通過螺旋彈簧元件 77、87彼此固定的圈76、86。在這種構(gòu)造中，圓柱形螺旋彈簧由三個(gè)環(huán)76a、86a和固定在環(huán)的狹縫中的多個(gè)條材77a、87a形成。外部環(huán)是固定的并且中心環(huán)是可移動(dòng)的環(huán)。在僅僅一個(gè)彈簧用于限定支承彈性裝置70的實(shí)施例中，這個(gè)螺旋彈簧構(gòu)造的中心環(huán)76、76a、86、86a 固定到致動(dòng)裝置50，并且兩個(gè)外部環(huán)可以固定到壓縮機(jī)的殼體10。同樣，這個(gè)組件可以安裝在共振彈簧的兩側(cè)中，完全支承該機(jī)構(gòu)。具有支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的構(gòu)造的軸向剛性用于平衡壓縮機(jī)的振動(dòng)。由于活塞30和直線式電動(dòng)機(jī)40彼此同軸地并且沿相反方向運(yùn)動(dòng)，因此支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80中的一個(gè)對(duì)壓縮機(jī)的殼體10的反作用力被沿相反方向操作的所述支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80中的另一個(gè)抵消。對(duì)于力的這種中和，必要的是，支承彈性裝置(或另外的支承彈性裝置)的剛性X行程的乘積對(duì)于操作中的兩個(gè)支承彈性裝置是相等的。兩個(gè)支承彈性裝置的使用可影響在所述兩個(gè)支承彈性裝置的端部中具有另外的剛性的壓縮機(jī)的主共振系統(tǒng)。這種干涉必須被限制以便不干涉從電動(dòng)機(jī)到活塞的能量傳遞。這里描述的兩個(gè)支承彈性裝置可以僅用于在直線式電動(dòng)機(jī)40的那側(cè)支承該機(jī)構(gòu) (支承彈性裝置70)，或者它們也可以用在活塞30的那側(cè)(另外的支承彈性裝置80)，通過彈簧懸掛整個(gè)機(jī)構(gòu)。鉸接活塞30的構(gòu)造可以與這里描述的兩個(gè)支承彈性裝置聯(lián)合地使用，以便防止安裝不對(duì)齊在活塞30上產(chǎn)生不希望的力。使用支承彈性裝置的優(yōu)點(diǎn)是其低的能量損失，這是由于它僅僅在彈簧結(jié)構(gòu)的變形時(shí)以很小的程度發(fā)生。由于部件之間不存在摩擦，因此不必將油用于其操作，除了涉及的生態(tài)方面外，這個(gè)事實(shí)還通過允許所述壓縮機(jī)在任何位置中操作而給予壓縮機(jī)應(yīng)用多功能性。
權(quán)利要求
1.一種直線式壓縮機(jī)，所述直線式壓縮機(jī)包括殼體(10)，所述殼體的內(nèi)部固定有氣缸(20)，所述氣缸限定壓縮室(21)，在所述壓縮室的內(nèi)部中設(shè)置有活塞(30)；直線式電動(dòng)機(jī)(40)，所述直線式電動(dòng)機(jī)具有固定到所述殼體(10)的內(nèi)部的固定部分Gl)和相對(duì)于所述固定部分Gl)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)部分0 ；致動(dòng)裝置(50)，所述致動(dòng)裝置固定到所述直線式電動(dòng)機(jī)GO)的可移動(dòng)部分(42)，以便被往復(fù)運(yùn)動(dòng)的所述可移動(dòng)部分0 驅(qū)動(dòng)；聯(lián)接裝置(60a)，所述聯(lián)接裝置將所述致動(dòng)裝置(50)聯(lián)接到所述活塞(30)，使得所述致動(dòng)裝置 (50)和活塞(30)在所述壓縮機(jī)的操作期間以往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式移位，所述壓縮機(jī)的特征在于， 所述壓縮機(jī)包括支承彈性裝置(70)，所述支承彈性裝置將所述致動(dòng)裝置(50)連接到所述殼體(10)并且具有徑向剛性，所述徑向剛性能夠支承作用在組件上的橫向載荷，所述組件由所述直線式電動(dòng)機(jī)GO)的可移動(dòng)部分0 以及所述致動(dòng)裝置(50)限定，以便使由所述橫向載荷的作用引起的所述直線式電動(dòng)機(jī)GO)的所述可移動(dòng)部分0 和固定部分Gl) 之間的軸向不對(duì)齊最小化，所述支承彈性裝置(70)具有最小化的軸向剛性，以允許所述活塞(30)和所述致動(dòng)裝置(50)進(jìn)行所需的移位。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述支承彈性裝置(70)由布置在垂直于所述直線式電動(dòng)機(jī)GO)的固定部分Gl)的軸線的平面中的至少一個(gè)彈簧(71)或彈簧部分限定。
3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述支承彈性裝置(70)由單個(gè)板簧(71)限定。
4.如權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述單個(gè)板簧(71)包括通過呈螺旋狀布置的多個(gè)中間部分(7 互連的兩個(gè)同心環(huán)形部分(7h，72b)。
5.如權(quán)利要求2、3或4中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述殼體 (10)形成為彼此氣密地固定的至少兩個(gè)同軸部分，所述至少一個(gè)彈簧(71)具有固定在所述殼體的兩個(gè)部分之間的徑向外部部分(7 )。
6.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述支承彈性裝置(70)由至少一個(gè)圓柱形螺旋彈簧(74)限定，所述至少一個(gè)圓柱形螺旋彈簧與所述直線式電動(dòng)機(jī)GO)的固定部分Gl)的軸線同軸并且具有聯(lián)接到所述致動(dòng)裝置(50)的端部(74a)和聯(lián)接到所述殼體 (10)的相對(duì)端部(74b)。
7.如權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述圓柱形螺旋彈簧(74)包圍所述聯(lián)接裝置(60)的端部區(qū)域，該端部區(qū)域鄰近所述致動(dòng)裝置(50)。
8.如權(quán)利要求1到7中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)接裝置 (60)是彈性裝置(60a)，并且將所述致動(dòng)裝置(50)連接到所述殼體(10)的所述支承彈性裝置(70)具有最小化的軸向剛性，以允許所述致動(dòng)裝置(50)和活塞(30)在所述壓縮機(jī)操作期間以往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式并且相反地移位。
9.如權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其中所述活塞(30)直接聯(lián)接到所述彈性裝置(60a)， 其特征在于，所述壓縮機(jī)包括另外的支承彈性裝置(80)，所述另外的支承彈性裝置將所述活塞(30)連接到所述殼體(10)并且具有能夠支承作用在所述活塞(30)上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的所述活塞(30)相對(duì)于所述壓縮室Ol)的軸向不對(duì)齊最小化，所述另外的支承彈性裝置(80)具有最小化的軸向剛性，以允許所述活塞(30)和所述致動(dòng)裝置(50)相位相反地進(jìn)行所需的移位。
10.如權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述壓縮機(jī)包括另外的支承彈性裝置 (80)，所述另外的支承彈性裝置將所述彈性裝置(60a)的端部部分(61)連接到所述殼體 (10)，所述端部部分鄰近所述活塞(30)，并且所述另外的支承彈性裝置具有能夠支承作用在所述彈性裝置(60a)的所述端部部分(61)上的橫向載荷的徑向剛性，以使由所述橫向載荷的作用引起的所述彈性裝置(60a)的端部部分(61)相對(duì)于所述壓縮室的軸向不對(duì)齊最小化，所述另外的支承彈性裝置(80)具有最小化的軸向剛性，以允許所述活塞(30)和所述致動(dòng)裝置(50)相位相反地進(jìn)行所需的移位。
11.如權(quán)利要求9或10中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞 (30)剛性地聯(lián)接到所述彈性裝置(60a)。
12.如權(quán)利要求9或10中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞 (30)通過鉸接裝置(31)聯(lián)接到彈性裝置(60a)。
13.如權(quán)利要求9或10中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述支承彈性裝置(70)和另外的支承彈性裝置(80)分別具有相應(yīng)的軸向剛性，所述相應(yīng)的軸向剛性被限定成與所述彈性裝置中的另一個(gè)的軸向剛性聯(lián)合地抵消所述殼體(10)上的軸向力。
14.如權(quán)利要求9、10、11、12或13中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述另外的支承彈性裝置(80)由布置在垂直于所述活塞(30)的軸線的平面中的至少一個(gè)彈簧(81)限定。
15.如權(quán)利要求14所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述另外的支承彈性裝置(80)由單個(gè)板簧(81)限定。
16.如權(quán)利要求15所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述單個(gè)板簧(81)包括通過呈螺旋狀布置的多個(gè)中間部分(8 互連的兩個(gè)同心環(huán)形部分(8 ,82b)。
17.如權(quán)利要求14、15或16中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述殼體(10)形成為彼此被氣密地固定的至少兩個(gè)同軸部分，所述至少一個(gè)彈簧(81)具有固定在所述殼體的兩個(gè)部分之間的徑向外部部分(82a)。
18.如權(quán)利要求9、10、11、12或13中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述另外的支承彈性裝置(80)由至少一個(gè)圓柱形螺旋彈簧(84)限定，所述至少一個(gè)圓柱形螺旋彈簧與所述活塞(30)的軸線同軸并且具有聯(lián)接到所述活塞的端部和聯(lián)接到所述殼體 (10)的相對(duì)端部。
19.如權(quán)利要求18所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述圓柱形螺旋彈簧(84)包圍所述彈性裝置(60a)的端部區(qū)域，該端部區(qū)域鄰近所述致動(dòng)裝置(50)。
全文摘要
所述直線式壓縮機(jī)包括殼體(10)，所述殼體固定氣缸(20)，所述氣缸限定壓縮室(21)，所述壓縮室容納活塞(30)；直線式電動(dòng)機(jī)(40)，所述直線式電動(dòng)機(jī)具有固定到所述殼體(10)的固定部分(41)和可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部分(42)；由可移動(dòng)部分(42)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)裝置(50)；彈性裝置(60a)，該彈性裝置將致動(dòng)裝置(50)聯(lián)接到活塞(30)，使得它們相位相反地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。支承彈性裝置(70)將致動(dòng)裝置(50)連接到殼體(10)并且提供徑向剛性以便支承作用在所述可移動(dòng)部分(42)和致動(dòng)裝置(50)上的橫向載荷，并且以便最小化直線式電動(dòng)機(jī)(40)的可移動(dòng)部分(42)和固定部分(41)之間的軸向不對(duì)齊，該支承彈性裝置(70)提供最小化的軸向剛性以便允許活塞(30)和致動(dòng)裝置(50)的移位。
文檔編號(hào)F04B35/04GK102472263SQ201080030423
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
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