線性壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于共振振蕩機構(gòu)的線性壓縮機，該線性壓縮機包括振蕩布置，所述振蕩布置基本上由至少一個線性馬達（2）、至少一個共振彈簧（3）、至少一個活塞（4）和至少一個平衡體（5）形成，所述至少一個線性馬達由可移動部分（22）和固定部分（21）限定，其中所述線性馬達（2）的可移動部分（22）與所述活塞（4）協(xié)作地關(guān)聯(lián)，限定活塞-馬達組件?；钊?馬達組件操作性地關(guān)聯(lián)到共振彈簧（3）的端部（31）并且至少一個平衡體（5）在功能上與共振彈簧（3）的端部（32）關(guān)聯(lián)。通過抵消馬達產(chǎn)生的力和氣缸中的氣體的壓縮產(chǎn)生的力，這種構(gòu)造允許共振振蕩機構(gòu)施加到壓縮機外殼的振動的減弱。
【專利說明】線性壓縮機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線性壓縮機，該線性壓縮機基于共振振蕩機構(gòu)，特別地基于共振彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)，以便維持其部件的振蕩運動。正被討論的線性壓縮機提供共振振蕩布置，該共振振蕩布置負責減弱施加在壓縮機的外殼上的振動。
【背景技術(shù)】
[0002]簡單地說，線性壓縮機包括活塞，該活塞負責工作流體的進入和壓縮，聯(lián)接到線性馬達。線性馬達負責施加線性振蕩運動到活塞，該活塞負責流體的壓縮。在它們的驅(qū)動裝置上利用線性馬達的壓縮機具有的優(yōu)點是，與由常規(guī)旋轉(zhuǎn)馬達驅(qū)動的壓縮機相比占據(jù)顯著小的體積。
[0003]緊湊壓縮機的使用被認為是優(yōu)選的，并且由于由線性馬達驅(qū)動的壓縮機占據(jù)的體積顯著小于由旋轉(zhuǎn)發(fā)動機驅(qū)動的壓縮機占據(jù)的體積，因此出現(xiàn)的各種方案用于尋求增加由線性馬達驅(qū)動的壓縮機(所謂的線性壓縮機)的性能。
[0004]基于這種缺點的解決方案，線性壓縮機開始出現(xiàn)，該線性壓縮機設(shè)置有致力于最小化線性馬達在每一個循環(huán)中執(zhí)行所需的力的裝置。這些方案中的一個方案在于使用物理原理來保存該系統(tǒng)的能量，使用線性馬達的交替運動并且延伸它使得線性馬達進行的工作被該系統(tǒng)的慣性輔助。該共振現(xiàn)象被使用。
[0005]共振是物體在一定頻率(稱為自然頻率或共振頻率)下必須以大的幅度振蕩的傾向(或能力)。
[0006]一旦以接近物體的自然頻率的頻率施加力，就存在機械能的逐漸積聚，導(dǎo)致該系統(tǒng)的振蕩幅度的增加。
[0007]因此，出現(xiàn)一些方案，這些方案包括安裝在包括彈簧的支撐件下面的線性馬達，該彈簧具有積聚發(fā)動機輸送的能量的功能。除了能量的積聚外，這些彈簧還具有將馬達的運動傳遞到活塞的功能。這些彈簧通常稱為共振彈簧。
[0008]共振彈簧的使用幫助線性馬達工作并且減小移動該裝置所需的工作，導(dǎo)致驅(qū)動該系統(tǒng)的線性馬達的較低電消耗，這是由于移動該活塞所需的能量的大部分已經(jīng)存儲在共振彈黃中。
[0009]設(shè)置有共振彈簧的線性壓縮機的第一例子在文獻US2006/005700中被描述，該文獻公開一種線性壓縮機，該線性壓縮機設(shè)置有共振彈簧的組件，該共振彈簧的組件與活塞關(guān)聯(lián)，而該活塞與線性馬達的可移動芯關(guān)聯(lián)。共振彈簧的所述組件由兩對彈簧組成，每一對布置在與活塞關(guān)聯(lián)的板的面中。因此，當沿一個方向執(zhí)行活塞的線性運動時，布置在該板的相應(yīng)的面中的該對彈簧作用在該組件上并且當它們達到一定水平的開放度時沿相反方向移動它，減少馬達以交替的方式進行操作所需的工作。然而，這個實施例的不便之處是，使用大量彈簧，這復(fù)雜化該組件的安裝。此外，這個實施例阻止壓縮機組件的小型化，阻止它應(yīng)用于小的裝置。
[0010]設(shè)置有共振彈簧的線性壓縮機的第二例子在文獻P10601645-6中被描述,該文獻公開一種小型化壓縮機，該小型化壓縮機包括單個共振彈簧，該單個共振彈簧關(guān)聯(lián)線性馬達和活塞，并且給予活塞由線性馬達執(zhí)行的往復(fù)運動。這個實施例雖然實現(xiàn)了線性壓縮機的更緊湊的布置，但具有以下缺點，不提供活塞和線性馬達之間的任何位置偏差的存在，這是由于每一個部件布置在共振彈簧的一個端部。此外，使用沿壓縮機的整個長度布置的單個彈簧而沒有任何引導(dǎo)元件的這種構(gòu)造布置導(dǎo)致活塞和馬達的不合需要的工作，這可能阻礙它們的正確運行。
[0011]設(shè)置有共振彈簧的線性壓縮機的第三例子在圖1中以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的共振線性壓縮機CL被示意性地示出，該共振線性壓縮機包括活塞P,該活塞安裝在氣缸CM內(nèi)并且與共振彈簧MR的第一端部關(guān)聯(lián)，該共振彈簧的第二端部與線性馬達的可移動部分(移動磁體)PM關(guān)聯(lián)。共振彈簧MR具有中性部分PN，該中性部分通過緊固裝置MF關(guān)聯(lián)到壓縮機的外殼C。因此，應(yīng)當注意，現(xiàn)有技術(shù)的線性壓縮機CL使用安裝在外殼C的第一端部PE上的活塞P和安裝在外殼C的第二端部SE上的馬達，即，每一個部件在壓縮機的端部之一中。共振彈簧MR介于這些部件之間，然而，這種馬達和活塞布置由于由此形成的壓縮機外殼中的振動而不是有利的，這是由于發(fā)動機產(chǎn)生的力和氣缸中的氣體的壓縮產(chǎn)生的力是同相的，即，沿相同的方向，并且因此它們被相加，在外殼上導(dǎo)致較大的力。
[0012]因此，注意到，現(xiàn)有技術(shù)缺少一種共振壓縮機，該共振壓縮機包括可以被小型化的構(gòu)造簡化的布置，并且此外設(shè)置有用來減小外殼的振動的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的一個目標是提供一種基于共振振蕩機構(gòu)的線性壓縮機，該共振振蕩機構(gòu)能夠減弱所述共振振蕩機構(gòu)施加到壓縮機殼體的振動。在這個意義上，然后本發(fā)明的另一目標是提供一種線性壓縮機，該線性壓縮機的共振振蕩布置能夠促進馬達產(chǎn)生的力和氣缸中的氣體的壓縮產(chǎn)生的力的抵消(即使部分地)。
[0014]本發(fā)明的另一目標是提供一種基于共振振蕩機構(gòu)的線性壓縮機，該線性壓縮機的共振振蕩布置減小施加在其外殼上的作為結(jié)果的力(運動)的幅值。
[0015]本發(fā)明的目標由這里示出的線性壓縮機完全實現(xiàn)，該線性壓縮機包括振蕩布置，該振蕩布置基本上包括至少一個線性馬達(由可移動部分和固定部分限定)、至少一個共振彈簧和至少一個活塞。該振蕩布置還包括至少一個平衡體。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，線性馬達的可移動部分操作性地與活塞關(guān)聯(lián)，限定活塞-驅(qū)動裝置組件。
[0017]在這個意義上，活塞-馬達在功能上關(guān)聯(lián)到共振彈簧的端部之一，而至少一個平衡體在功能上與共振彈簧的相反端部關(guān)聯(lián)。
[0018]因此，所述平衡體能夠施加振蕩運動，該振蕩運動可以被同步到馬達活塞組件的共振振蕩運動，或者與活塞-馬達組件的共振振蕩運動同步地相反。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]將基于下面列出的附圖詳細描述本發(fā)明。
[0020]圖1示出屬于現(xiàn)有技術(shù)的共振線性壓縮機的組件的示意圖。
[0021]圖2示出為本發(fā)明的目標的共振線性壓縮機的組件的示意圖。【具體實施方式】
[0022]根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思，示出一種基于共振振蕩機構(gòu)(該共振振蕩機構(gòu)由線性馬達驅(qū)動并且利用共振彈簧通過能量的積聚來輔助其操作，導(dǎo)致增加的振蕩幅度)的線性壓縮機，其中共振布置自身能夠最小化來自氣缸中的氣體壓縮和馬達的振蕩操作的不平衡力。通過這一點，共振布置施加到線性壓縮機的外殼的振動被減弱。
[0023]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思和目標設(shè)計的線性壓縮機I的優(yōu)選構(gòu)造的示意(剖視)圖。
[0024]因此，包括振蕩布置的線性壓縮機I的優(yōu)選構(gòu)造基本上包括線性馬達2、共振彈簧
3、活塞4和平衡體5。顯然，線性壓縮機I還包括氣缸6和通常存在于壓縮機中的其它元件(例如，氣缸蓋組件7和用來吸入和排出工作流體的連接部分8)。優(yōu)選地，線性壓縮機I還通過外殼9成整體，該外殼的功能是容納形成提及的線性壓縮機I的所有部件。
[0025]線性馬達2通常包括固定部分21 (定子或背鐵)和可移動部分22 (滑動部件/磁體)。因此，線性馬達2是常規(guī)線性馬達。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，線性馬達2的固定部分21固定到線性壓縮機的殼體9或固定到也固定到線性壓縮機I的框架9的任何中間元件(未示出)。由于線性馬達2的可移動部分22與活塞4協(xié)作地關(guān)聯(lián)，限定活塞-馬達組件。
[0027]共振彈簧3包括物理彈性體，即，當遭受外力時能夠經(jīng)受物理“變形”并且當沒有外力時能夠返回到其最初“形狀”。
[0028]優(yōu)選地，共振彈簧3是限定兩個遠端部31和32的基本上螺旋形管狀金屬體。共振彈簧3還包括布置在其長度的中間的中性點33 (在該中性點處，振動或變形遠遠小于端部31和32)。所述中性點33允許共振彈簧3連接到線性壓縮機I的殼體9或連接到也連接到線性壓縮機I的外殼9的任何中間元件(未示出)。
[0029]活塞4是用于線性壓縮機的一種常規(guī)活塞，即，它包括具有打開端部和一個封閉端部(工作端部)的由基本上圓柱形的本體限定的活塞。
[0030]如由其命名指示的，平衡體5由具有特定質(zhì)量的物體組成。優(yōu)選地，平衡體5的質(zhì)量類似于活塞-馬達組件的質(zhì)量。
[0031]氣缸6、氣缸蓋7和用于工作流體的吸入和排出的連接部分8包括已經(jīng)屬于現(xiàn)有技術(shù)、因此本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)部件。
[0032]為共振彈簧3的中性點33 (或為布置在所述共振彈簧3和外殼9之間的任何中間元件)提供連接裝置91的外殼9也包括已經(jīng)屬于現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)外殼。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思，該振蕩布置特別地由于以下事實與相同類型的并且屬于現(xiàn)有技術(shù)的其它振蕩布置分離:活塞-馬達組件(由線性馬達2的可移動部分22和活塞4之間的協(xié)作關(guān)聯(lián)限定)在功能上與共振彈簧3的端部31關(guān)聯(lián)，而平衡體5在功能上與共振彈簧3的端部32關(guān)聯(lián)。
[0034]在這個意義上，線性馬達2的可移動部分22的運動整合到活塞并且直接傳遞到活塞，因此使活塞-馬達組件移動，并且因此使共振彈簧3的端部31移動。這種運動傳遞到共振彈簧3的端部32，并且因此傳遞到平衡體5。
[0035]因此，這里描述的振蕩布置的每一個部件具有其特別的功能，即:[0036]活塞-馬達組件(由線性馬達2的可移動部分22和活塞4之間的協(xié)作關(guān)聯(lián)限定)用于將運動施加在共振彈簧3上和有效地壓縮工作流體的功能。
[0037]共振彈黃3具有通過積聚機械能放大振湯運動的功能。
[0038]平衡體5具有平衡該系統(tǒng)的任務(wù)，使得活塞-馬達組件(在壓縮工作流體時)產(chǎn)生的力被抵消(通過平衡體自身的運動產(chǎn)生的力)。
[0039]因此，成功地實現(xiàn)本發(fā)明的主要目標(通過抵消(即使部分地)馬達產(chǎn)生的力和氣缸中的氣體的壓縮產(chǎn)生的力，減弱共振振蕩機構(gòu)要求壓縮機外殼的振動)。
[0040]也值得提及的是，隨著活塞-馬達組件、平衡體5在線性壓縮機I的外殼9內(nèi)執(zhí)行軸向、線性振蕩運動。這種運動可以被同步化或與所述活塞-馬達組件的共振振蕩運動同步地相反。
[0041]已經(jīng)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例的例子的情況下，應(yīng)當理解，本發(fā)明的范圍包括其它可能的物理變化，該其它可能的物理變化由權(quán)利要求的詞句單獨限定，包括可能的等同裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種線性壓縮機，所述線性壓縮機包括振蕩布置，所述振蕩布置基本上由至少一個線性馬達(2)、至少一個共振彈簧(3)和至少一個活塞(4)形成，所述至少一個線性馬達由可移動部分(22)和固定部分(21)限定；所述壓縮機的特征在于: 所述振蕩布置包括至少一個平衡體(5)； 所述線性馬達(2)的可移動部分(22)與所述活塞(4)協(xié)作地關(guān)聯(lián)，限定活塞-馬達組件； 所述活塞-馬達組件在功能上與所述共振彈簧(3)的端部(31)關(guān)聯(lián)；并且 至少一個平衡體(5 )在功能上與所述共振彈簧(3 )的端部(32 )關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性壓縮機，其特征在于，所述平衡體(5)能夠具有振蕩運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性壓縮機，其特征在于，所述平衡體(5)能夠執(zhí)行與所述活塞-馬達組件的共振振蕩運動同步的共振振蕩運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性壓縮機，其特征在于，所述平衡體(5)能夠執(zhí)行與所述活塞-馬達組件的共振振蕩運動同步地相反的共振振蕩運動。
【文檔編號】F04B35/04GK103765010SQ201280041840
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月21日
【發(fā)明者】A·L·羅曼, O·S·尤尼奧爾 申請人:惠而浦股份有限公司