CN101835975A - 线性压缩机 - Google Patents

Abstract

一种线性压缩机，包括：静止构件，包括用于为压缩制冷剂提供空间的汽缸(200)；可动构件，相对于静止构件线性往复运动，并包括用于压缩汽缸(200)内的制冷剂的活塞(300)和连接至活塞(300)且具有沿活塞(300)的径向延伸的支撑部的支撑活塞(320)；多个前主弹簧(320)，设置为相对于活塞(300)及支撑活塞(320)的中心对称，前主弹簧的一端由支撑活塞的支撑部的前表面支撑，且前主弹簧的另一端由静止构件支撑；一个后主弹簧(840)，设置在活塞(300)的相对侧，后主弹簧的一端由支撑活塞(320)支撑；及后盖(560)，具有支撑部，用于限制后主弹簧(840)的另一端以不沿横向移动。

Description

线性压缩机

技术领域

本发明涉及一种线性压缩机，更特别地，涉及这样一种线性压缩机，其设有三个主弹簧，所述主弹簧的共振频率与该线性压缩机的驱动频率匹配，并且该线性压缩机包括后盖，该后盖具有用于约束后主弹簧以不沿横向移动的支撑部。

此外，本发明涉及一种线性压缩机，其设有三个主弹簧，所述主弹簧的共振频率与该线性压缩机的驱动频率匹配，并且由于后主弹簧的中心与活塞的中心重合，使得该线性压缩机能够进行准确的驱动。

背景技术

通常，压缩机为用于通过接受来自电能产生设备(例如电机或涡轮机)的电能来压缩空气、制冷剂或其他各种操作气体，并使其压力升高的机械设备。压缩机已广泛地应用于诸如冰箱和空调之类的家用电器或整个工业中。

压缩机粗略分为：往复式压缩机，其中，在活塞与汽缸之间形成用于吸入或排放操作气体的压缩空间，且活塞在汽缸内线性往复运动，从而压缩制冷剂；回转式压缩机，其中，在偏心回转滚轮与汽缸之间形成用于吸入或排放操作气体的压缩空间，且滚轮沿着汽缸的内壁偏心地旋转，从而压缩制冷剂；及涡卷压缩机，其中，在绕动涡卷与固定涡卷之间形成用于吸入或排放操作气体的压缩空间，且绕动涡卷沿着固定涡卷旋转，从而压缩制冷剂。

目前，在往复式压缩机这一类中已开发出一种线性压缩机，其能够提高压缩效率，并简化整体结构，且不会由于活塞直接连接到线性-往复式驱动电机的运动转化而带来机械损失。

一般，在线性压缩机中，活塞通过位于密闭壳体内的线性电机在汽缸内线性往复运动，从而吸入、压缩以及排放制冷剂。该线性电机包括位于内定子与外定子之间的永磁体，该永磁体由于相互之间的电磁力而线性往复运动。当永磁体在其与活塞结合(couple)的状态下被驱动时，活塞在汽缸内线性往复运动，以吸入、压缩以及排放制冷剂。

图1为示出传统的线性压缩机的示图。图2为放大地示出图1的A部分的侧剖视图。图3为示出在传统的线性压缩机中后弹簧根据压缩量的横向位移量的图。

参照图1，在传统的线性压缩机1中，活塞30通过密闭壳体10内的线性电机40在汽缸20内线性往复运动，从而吸入、压缩以及排放制冷剂。线性电机40包括内定子44、外定子42及永磁体46。该永磁体46由于相互之间的电磁力而在内定子44与外定子42之间线性往复运动。当永磁体46在其与活塞30结合的状态下被驱动时，活塞30在汽缸20内线性往复运动，以吸入、压缩以及排放制冷剂。

线性压缩机1还包括框架52、定子盖54及后盖56。线性压缩机的结构可以为：汽缸20通过框架20固定，或者为：汽缸20和框架52一体地形成。在汽缸20的前部，排放阀62由弹性构件弹性地支撑，并可根据汽缸内制冷剂的压力而选择性地打开及关闭。在排放阀62的前部安装排放罩64及排放消声器66，且排放罩64及排放消声器66固定于框架52。内定子42或外定子44的一端也由框架52支撑，内定子42的O形环等通过独立构件或汽缸20上形成的突出部支撑，外定子44的另一端由定子盖54支撑。后盖56安装于定子盖54上，在后盖56与定子盖54之间设置吸入消声器70。

此外，支撑活塞32结合于活塞30的后部。固有频率被调节的主弹簧80安装于支撑活塞32上，从而，活塞30能够共振地运动。主弹簧80被分成两端由支撑活塞32和定子盖54支撑的前弹簧82，以及两端由支撑活塞32和后盖56支撑的后弹簧84。这里，主弹簧80包括四个前弹簧82以及四个后弹簧84。因而，大量的主弹簧80导致有大量有待控制以便当活塞30运动时保持平衡的位置参数。因此，制造过程变得复杂、冗长，且制造成本高昂。

参照放大地示出图1的A部分的图2，可以彻底地了解传统技术中用于将后弹簧84支撑在后盖56内的构件。支撑活塞32的支撑部分58以及后盖56的支撑部分59在支撑后弹簧84的两端的同时，辅助后弹簧84与活塞共振地运动。

参照图3，能够了解后弹簧依据传统的线性压缩机中的压缩量的横向位移量。

首先，关于图中上部示出的、当后弹簧84压缩时横向位移量的产生，后弹簧84由于被支撑活塞32和后盖56支撑，而被压缩以及伸展，从而反复共振运动。现假设这样一种情况，其中，由于后弹簧84的压缩，后弹簧84的横向位移量很大。通过测量后弹簧84的运动，可从图中示出测量值，其中，压缩量及横向位移量分别为X轴和Y轴。

换言之，若后弹簧84从δmin被压缩并移动至δmax，从图中示出后弹簧84的横向位移量为从Ymin至Ymax的测量值，其中，当压缩量为最小和最大时，横向位移量最小，当压缩量为中间值时，横向位移量最大。

这里，由于横向位移量在后弹簧84处产生，因而这导致后盖内部的不必要的接触，由于后弹簧的损坏及磨损产生杂质(impurity)，并带来噪音。

图4为示意性地示出传统技术中后弹簧与后盖支撑部分之间的间隙形成为较大的情况的侧视图。

参照图4，可以看出，当后弹簧84的下端与后盖支撑部分59之间的间隙形成为较大时，后弹簧84的上端与支撑部分之间没有形成间隙。与图3相比，其被调节为通过在后盖的支撑部分与后弹簧之间形成间隙以避免接触。然而，由于在制造后弹簧84时的制造公差，会在上端部和下端部产生轴的偏心。如图4所示，这会引起后弹簧84的上端部以及支撑活塞的支撑部分58磨损，因此产生杂质，并带来噪音。

图5为示意性示出根据传统技术中的后弹簧产生的偏心(eccentricity)(e)的实物形状的侧视图。

参照图5，可以理解，由于制造后弹簧84时的制造公差，因而在上端部和下端部存在轴的偏心。如图4所示，由于此偏心，当后弹簧84受到外力时，在后弹簧84的上端部和支撑活塞的支撑部分58出现磨损。当然，后弹簧84的下端部也会在后盖56处遭受不必要的磨损。

如此，在图2至图4中，当后弹簧84压缩和伸展时产生的横向位移量以及后弹簧的轴的偏心会导致后盖内的不必要的接触，由于后弹簧的损坏及磨损产生杂质，并带来噪音。

如上所述，由于传统的线性压缩机包括处于纵向和横向对称位置的四个前弹簧和四个后弹簧，这需要大量主弹簧以及大量有待控制以便当活塞运动时保持平衡的位置参数。因此，使得制造过程变得复杂、冗长，且制造成本高昂。

此外，当后弹簧被压缩和伸展时产生一横向位移量，由此导致在后盖的裙缘部(skirt portion)产生干扰，并由于后弹簧的磨损及损坏产生杂质，并带来噪音问题。

图6为示意性地示出传统的线性压缩机的侧剖视图。图7为放大地示出图6的前主弹簧部分的侧剖视图。

参照图6，在传统的线性压缩机1中，活塞30通过位于密闭壳体10内的线性电机40在汽缸20内线性往复运动，从而吸入、压缩以及排放制冷剂。该线性电机10包括内定子44、外定子42及永磁体46。该永磁体46在内定子44与外定子42之间由于相互之间的电磁力而线性往复运动。当永磁体46在其与活塞30结合的状态下被驱动时，活塞在汽缸20内线性往复运动，以吸入、压缩以及排放制冷剂。

线性压缩机1还包括框架52和后盖56。线性压缩机的结构可以具有汽缸20通过框架20固定的结构，或者汽缸20和框架52一体地形成的结构。在汽缸20的前部，排放阀62由弹性构件弹性地支撑，并根据汽缸内部制冷剂的压力而选择性地打开及关闭。在排放阀62的前部安装排放罩64及排放消声器66，且排放罩64及排放消声器66固定于框架52。

内定子42或外定子44的一端也由框架52支撑，且后盖56由外定子44支撑。

在活塞30的一端沿径向突出的活塞凸缘32由前弹簧82和后弹簧84沿活塞30的运动方向弹性地支撑，其中，前弹簧82和后弹簧84的固有频率被调节以使得活塞30能够执行共振运动。

这里，形成了一种简单的结构，在该结构中分别安装有一个前弹簧82和一个后弹簧84。这种主弹簧结构可被称为1+1结构。

参照图7，安装在汽缸20的外侧的前弹簧82以及由框架52支撑的内定子42的内侧形成了供活塞30穿过的结构。

这里，具有安装在外侧的前弹簧82的汽缸20难以改变内径

的尺寸。这给汽缸20的设计带来了限制，因而难以改进线性压缩机的模型。

图8为示意性地示出传统的线性压缩机的另一结构的侧剖视图。图9为示出图8的主弹簧组件的立体图。

在图8的线性压缩机1中，活塞30通过位于密闭壳体10内的线性电机40在汽缸20内线性往复运动，从而吸入、压缩以及排放制冷剂。该线性电机10包括内定子44、外定子42及永磁体46。该永磁体46在内定子44与外定子42之间由于相互之间的电磁力而线性往复运动。当永磁体46在其与活塞30结合的状态下被驱动时，活塞30在汽缸20内线性往复运动，以吸入、压缩以及排放制冷剂。

线性压缩机的结构可以为：汽缸20通过框架20固定，或者为：汽缸20和框架52一体地形成。在汽缸20的前部，排放阀62由弹性构件弹性地支撑，并可根据汽缸内制冷剂的压力而选择性地打开及关闭。排放罩64及排放消声器66安装于排放阀62的前部，且排放罩64及排放消声器66固定于框架52。主弹簧组件33支撑在前弹簧82的一端与后弹簧84的一端之间，且后盖56被支撑在后弹簧84的另一端上。主弹簧组件33的结构可为：由第一弹簧支撑件和第二弹簧支撑件一体地固定。形成了四个前主弹簧和四个后主弹簧分别设置在外侧部的结构。后消声器75连接于活塞30的凸缘。一吸入消声器(未示出)设于后消声器75的内侧，其也可以形成在活塞30的内侧。

在图9中，主弹簧组件33包括：连接于活塞30的第一弹簧支撑件32a和第二弹簧支撑件32b，以便与活塞一体地运动；安装在第一弹簧支撑件32a与定子盖(未示出)之间的前弹簧82；以及安装在第二弹簧支撑件32b与后盖(未示出)之间的后弹簧84。由于交替地设置四个前弹簧82和四个后弹簧84，因此一共设置有八个主弹簧。

如图7、图8所示，提供了一种结构，在该结构中，四个主弹簧分别前后地安装在外侧部，从而能够改变汽缸20的内径。因此，这在改进各种模型方面是有用的。这种主弹簧结构可被称为4+4结构。

如上所述，在传统的线性压缩机中，若安装有一个前弹簧和一个后弹簧，则难以改变汽缸内径的尺寸，因而难以改进模型。

可选地，若分别在前后安装四个主弹簧，则会增加制造成本，并会产生难以制造以及操纵线性压缩机的许多问题。

并且，存在大量有待控制以便当活塞运动时保持平衡的位置参数。因此，使得制造过程变得复杂、冗长，且制造成本高昂。

发明内容

技术问题

本发明致力于解决传统技术中出现的上述问题，且本发明的目的在于提供一种设有后盖的线性压缩机，该后盖具有支撑部，用于当压缩或伸展后主弹簧时约束横向移动。

技术方案

为解决上述问题，提供一种根据本发明的线性压缩机，包括：静止构件，包括用于为压缩制冷剂提供空间的汽缸；可动构件，相对于该静止构件线性往复运动，并包括用于压缩该汽缸内的制冷剂的活塞，以及连接至该活塞且具有沿该活塞的径向延伸的支撑部的支撑活塞；多个前主弹簧，设置为相对于该活塞及该支撑活塞的中心对称，所述前主弹簧的一端由该支撑活塞的支撑部的前表面支撑，所述前主弹簧的另一端由该静止构件支撑；一个后主弹簧，设置于该活塞的相对侧，该后主弹簧的一端由该支撑活塞支撑；及后盖，具有支撑部，用于约束该后主弹簧的另一端以不沿横向移动。

因此，可在后主弹簧沿横向移动的同时，防止后主弹簧与后盖的内部的不必要的接触，且避免由于后主弹簧的损坏及磨损产生杂质。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，用于约束该后主弹簧的支撑部与该活塞/汽缸同心。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，形成在该后盖上的支撑部包括用于限制该后主弹簧以不向内移动的向内约束支撑部。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，该向内约束支撑部包括朝向该汽缸弯曲的弯曲部。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，该弯曲部为被弯曲以向内倾斜的倾斜弯曲部。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，该弯曲部为以阶梯方式弯曲的阶梯式弯曲部。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，形成在该后盖上的支撑部包括用于限制该后主弹簧以不向外移动的向外约束支撑部。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，该向外约束支撑部具有沿吸入口方向形成的凹入部。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，该向外约束支撑部具有沿该汽缸的方向形成的凸部。

此外，在根据本发明的线性压缩机中，该向外约束支撑部通过沿着支撑该后主弹簧的另一端的边缘切割一些部分并向上弯曲而形成。

本发明的另一目的在于提供一种线性压缩机，其将后主弹簧与前主弹簧的安装距离设置为相等，同时一个后主弹簧的刚度与两个前主弹簧的刚度彼此一致，并且，由于前主弹簧安装在汽缸的外侧部，因此该线性压缩机能够改变汽缸的内径。

因此，提供一种根据本发明的线性压缩机，包括：静止构件，包括用于为压缩制冷剂提供空间的汽缸；可动构件，相对于该静止构件线性往复运动，并包括用于压缩该汽缸内的制冷剂的活塞，以及固定至该活塞且具有沿该活塞的径向延伸的支撑部的支撑活塞；两个前主弹簧，相对于该活塞及该支撑活塞的中心对称，所述前主弹簧的一端由该支撑活塞的支撑部的前表面支撑，所述前主弹簧的另一端由该静止构件支撑；及一个后主弹簧，设置在该活塞的相对侧，且具有与所述两个前主弹簧的刚度之和大致相同的刚度，以使该可动构件能够在共振的状态下运动，该后主弹簧的一端由该支撑活塞支撑。通过此结构，减少了用于施力以使可动构件在共振状态下移动的前主弹簧与后主弹簧的数量，从而削减了线性压缩机的制造成本。

在本发明的另一方案中，所述前主弹簧与后主弹簧的安装距离大致相等。这里，前主弹簧与后主弹簧的安装距离是指在操作构件不移动的状态下前主弹簧和后主弹簧保持平衡状态时前主弹簧的长度以及后主弹簧的长度。

在本发明的另一方案中，该后主弹簧的中心与该活塞的中心重合。通过此结构，活塞的运动方向与后主弹簧施力的方向相互一致，从而防止活塞磨损，并提高线性压缩机的效率。

在本发明的另一方案中，所述前主弹簧的另一端安装于该汽缸的外侧。即，前主弹簧的另一端并非由汽缸支撑，而是通过定子盖支撑，这一点将在下文说明。通过此结构，能够改变汽缸的内径的尺寸。因此，只需通过改变汽缸和活塞的尺寸即可改变压缩机的压缩性能，而无需大量改变压缩机的整体结构。

在本发明的另一方案中，该静止构件还包括用于支撑所述前主弹簧的另一端的定子盖。

在本发明的另一方案中，所述前主弹簧成对地设置在纵向和横向对称的位置。

在本发明的另一方案中，所述前主弹簧和后主弹簧的固有频率与该活塞的共振操作频率近似一致。

在本发明的另一方案中，该静止构件还包括用于支撑所述前主弹簧的另一端的定子盖。

在本发明的另一方案中，该线性压缩机还包括位于该后主弹簧内并与该活塞连通的吸入消声器。

在本发明的另一方案中，该吸入消声器通过螺栓紧固至该支撑活塞。

在本发明的另一方案中，对该支撑活塞的与所述前主弹簧接触的部分进行表面处理。

在本发明的另一方案中，通过NIP镀层和阳极处理中的任一种方式对该支撑活塞的与所述前主弹簧接触的部分进行表面处理。

有益效果

根据本发明的如此构造的线性压缩机具有如下优点：利用具有用于约束后主弹簧以不沿横向移动的支撑部的后盖，防止后主弹簧与后盖的内部进行不必要的接触，并且，避免由于后主弹簧的损坏和磨损导致杂质的产生。

附图说明

图1为示出传统的线性压缩机的视图；

图2为放大地示出图1的A部分的侧剖视图；

图3为示出后弹簧依据传统的线性压缩机中的压缩量的水平位移量的图；

图4为示意性示出传统技术中后弹簧与后盖支撑部之间的间隙形成为较大的情况的侧视图；

图5为示意性示出根据传统技术中后弹簧产生的偏心(e)的实物形状的侧视图；

图6为示意性示出传统的线性压缩机的侧剖视图；

图7为放大地示出图6的前主弹簧部的侧剖视图；

图8为示意性示出传统的线性压缩机的另一结构的侧剖视图；

图9为示出图8的主弹簧组件的立体图；

图10为示出根据本发明的线性压缩机的侧剖视图；

图11为放大地示出图10的B部分的侧剖视图；

图12为示出根据本发明的线性压缩机的侧剖视图；

图13为放大地示出图12的C部分的侧剖视图；

图14为示意性示出根据本发明的线性压缩机的后主弹簧和后盖的结构的侧剖视放大图；

图15为示意性示出向内约束支撑部的侧剖视放大图，该向内约束支撑部包括弯曲部，该弯曲部被弯曲为在根据本发明的线性压缩机的后盖上向内倾斜；

图16为示意性示出向内约束支撑部的侧剖视图，该向内约束支撑部包括阶梯式弯曲部，该阶梯式弯曲部在根据本发明的线性压缩机的后盖上以阶梯方式弯曲；

图17为示意性示出向内约束支撑部的侧剖视图，该向内约束支撑部包括凸部，该凸部形成为在根据本发明的线性压缩机的后盖上凸出；

图18为示意性示出向内约束支撑部的侧剖视图，该向内约束支撑部在根据本发明的线性压缩机的后盖上沿着支撑后主弹簧的另一端的周向切割一些部分；

图19为示出根据本发明的线性压缩机的后盖的视图；

图20为示出根据本发明的线性压缩机的主弹簧部分的侧剖视图；及

图21为示出根据本发明的主弹簧的刚度关系的视图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细说明本发明的实施例。

图10为示出根据本发明的线性压缩机的侧剖视图。图11为放大地示出图10的B部分的侧剖视图。

参照图10，活塞300通过位于密闭壳体110内的线性电机400在汽缸200内线性往复运动，从而吸入、压缩以及排放制冷剂。线性电机400包括内定子420、外定子440及永磁体460。该永磁体460由于相互之间的电磁力而在内定子420与外定子440之间线性往复运动。当永磁体460在其与活塞300结合的状态下被驱动时，活塞300在汽缸200内线性往复运动，以吸入、压缩以及排放制冷剂。

线性压缩机100还包括框架520、定子盖540及后盖560。线性压缩机的结构可以是汽缸200通过框架200固定，或是汽缸200和框架520一体地形成。在汽缸200的前部，排放阀620由弹性构件弹性地支撑，并根据汽缸200内制冷剂的压力而选择性地打开及关闭。排放罩640及排放消声器660安装于排放阀620的前部，且排放罩640及排放消声器660固定至框架520。内定子420或外定子440的一端也由框架520支撑，内定子420的O形环或类似部分通过独立构件或形成在汽缸200上的突出部支撑，外定子440的另一端由定子盖540支撑。后盖560安装于定子盖540上，吸入消声器700设于后盖560与定子盖540之间。

此外，支撑活塞320结合于活塞300的后部。固有频率被调节的主弹簧800安装于支撑活塞320上，以使活塞300能够共振地运动。主弹簧800被分成两端由支撑活塞320和定子盖54支撑的前主弹簧820，以及两端由支撑活塞320和后盖560支撑的后主弹簧840。

这里，后主弹簧840的中心与活塞300的中心重合。吸入消声器700位于后主弹簧840的内部，并与活塞300和支撑活塞320的至少其中之一连接，以将制冷剂引导至活塞300中。

此外，支撑活塞320和弹簧引导件900具有相应的引导孔，用于引导支撑活塞320和弹簧引导件900相互结合，使得活塞300和后主弹簧840的中心彼此重合。

放大地示出图10的B部分的图11详细地绘出了用于将后主弹簧840支撑在本发明的后盖560内部的构件。后主弹簧840的两端由弹簧引导件900和后盖560支撑，并被稳定地安装。这里，后盖560具有形成裙缘部580的弯曲部。

这里，弹簧引导件900位于支撑活塞320与后主弹簧840之间，并进行引导，使得后主弹簧840的中心与活塞300的中心可以彼此重合。此外，弹簧引导件900具有阶梯部920，后主弹簧840的一端装配到该阶梯部920。另外，弹簧引导件900的至少与后主弹簧840接触的部分的硬度大于后主弹簧840的硬度。

图12为示出根据本发明的线性压缩机的侧剖视图。图13为放大地示出图12的C部分的侧剖视图。这些附图示出了如图10和图11所示的后盖560的另一实施例。

图12示出了凹入部590，与图10的后盖560不同，该凹入部590沿吸入口方向凹陷。

图13为图12的C部分的放大图，其绘出了支撑后主弹簧840的两端的支撑活塞320和后盖560。这里，后盖560包括向外约束支撑部，用以限制后主弹簧840以不向外移动。

与图11中的类似，弹簧引导件900位于支撑活塞320与后主弹簧840之间，并进行引导，使得后主弹簧840的中心与活塞300的中心可以彼此重合。此外，弹簧引导件900具有阶梯部920，后主弹簧840的一端装配到该阶梯部920。另外，弹簧引导件900的至少与后主弹簧840接触的部分的硬度大于后主弹簧840的硬度。

图14为示意性示出根据本发明的线性压缩机的后主弹簧和后盖的结构的侧剖视放大图。图15为示意性示出向内约束支撑部的侧剖视图，该向内约束支撑部包括弯曲部，该弯曲部被弯曲为从根据本发明的线性压缩机的后盖向内倾斜。图16为示意性示出向内约束支撑部的侧剖视图，该向内约束支撑部包括阶梯式弯曲部，该阶梯式弯曲部从根据本发明的线性压缩机的后盖上以阶梯方式弯曲。

图14示出了在后盖560上沿吸入口方向凹入的凹入部590，从该图中可直观地理解向外约束支撑部用于限制后主弹簧840以不向外移动。也就是说，由于设置了凹入部590，所以后主弹簧840的外侧支撑在其上。此外，该图示出了弯曲部，其朝向汽缸弯曲，从而形成用于限制后主弹簧840以不向内移动的向内约束支撑部。

图15示出了弯曲部，其被弯曲为在后盖560上向内倾斜，从而形成用于限制后主弹簧840的向内约束支撑部。同样，后主弹簧840的外侧支撑在沿吸入口方向凹入的凹入部590上，从而在弯曲部的裙缘部580与后主弹簧840的内侧部分之间能够容易地形成预定的间隙。如此形成的预定的间隙能够防止当后主弹簧840压缩以及伸展时产生横向位移而导致后盖560的裙缘部580的干扰。因此，能够防止在后盖560的、上面支撑有后主弹簧840的部分上发生干扰引起的后主弹簧840的损坏及磨损所导致的杂质的产生和噪音。

当然，向内倾斜的弯曲部可被设计为不碰撞(hit)吸入消声器700。

以下将省略对于后主弹簧840的说明，并将对能够限制后主弹簧840以不在后盖560的结构中沿横向移动的各种实施例进行说明。

图16示出了阶梯式弯曲部，其以阶梯的方式在后盖560上弯曲，从而形成用于限制后主弹簧840的向内约束支撑部。同样，后主弹簧840的外侧支撑在沿吸入口方向凹入的凹入部590上，从而在弯曲部的裙缘部580与后主弹簧840的内侧部分之间能够容易地形成预定的间隙。如图15所示，能够防止由于在后主弹簧840压缩以及伸展时产生的横向位移而导致后盖560的裙缘部580的干扰。

当然，阶梯式弯曲部可被设计为不碰撞吸入消声器700。

图17为示意性示出向内约束支撑部的侧剖视图，该向内约束支撑部包括凸部，该凸部形成为在根据本发明的线性压缩机的后盖上凸出。图18为示意性示出向内约束支撑部的侧剖视图，该向内约束支撑部在根据本发明的线性压缩机的后盖上沿着支撑后主弹簧的另一端的周向切割了一些部分。

图17示出了在后盖560上沿汽缸方向凹入的凹入部，从而形成用于限制后主弹簧840以不向外移动的向外约束支撑部。在此实施例中，在后盖560上沿汽缸方向形成凸部，从而通过具有图11至图17中的沿吸入口方向凹入的凹入部590，而易于获得用于支撑后主弹簧840外侧的设计。

图18示出在后盖560上沿着支撑后主弹簧840的另一端的周向切掉了一些部分，从而形成用于限制后主弹簧840以不向外移动的向外约束支撑部。首先，在上侧部分所示的后盖560的侧剖视图示出了向外约束部592通过将从后盖560的一些部分切割的切割部594提升而形成。此外，下侧部分示出了切割部594的俯视图，其通过切掉后盖的一些部分而形成，从而形成向外约束支撑部592。此为可替代图17中具有沿汽缸方向形成的凹入部的设计的另一实施例。

图19为示出根据本发明的线性压缩机的后盖的视图。这里，右侧部分为沿线D-D截取的左侧部分所示的后盖和吸入引导件的侧剖视图。

如图所示，其示出了这样的实施例，即，吸入引导件750位于后盖560的中部，且后盖560具有如图12和图13所示的沿吸入口方向凹入的部分。

在上述的后盖560的结构中，约束后主弹簧840的支撑部与活塞300/汽缸200的中心同心。此结构更易于使得二者的中心相互重合，从而使后主弹簧840能够准确地运动。此外，可存在能够形成用于约束后主弹簧840以不沿横向移动的支撑部的优选实施例。

这里，用于约束后主弹簧840以不在后盖560的结构中沿横向移动的支撑部能够防止由于后主弹簧840的损坏及磨损而产生杂质及噪音。

如上所述，根据本发明的线性压缩机通过减少主弹簧的数量能够降低部件制造成本，并提供了一种后盖结构，该结构具有用于约束后主弹簧以不沿横向移动的支撑部。

图20为示出根据本发明的线性压缩机的主弹簧部分的侧剖视图。图21是示出根据本发明的主弹簧的刚度关系的视图。

在图10中，在活塞300的后部设有吸入消声器700，以便当制冷剂通过吸入消声器700被引导至活塞内时，在吸入制冷剂的过程中减少噪音。此时，吸入消声器700的一些部分的外径与后主弹簧840的内径配合(engage)。

活塞300的内部被挖空，以将通过吸入消声器700引导的制冷剂引导至形成在汽缸200与活塞300之间的压缩空间P内，并对制冷剂进行压缩。活塞300的前端安装有阀(未示出)。该阀(未示出)被打开，以将制冷剂从活塞300引导至压缩空间中，并关闭活塞300的前端，从而避免制冷剂被再次从压缩空间引导至活塞内。

若制冷剂在压缩空间内以高于预定水平的压力被活塞300压缩，则位于汽缸200的前端上的排放阀620打开。排放阀620安装为以便通过螺旋式排放阀弹簧弹性地支撑在固定于汽缸200的一端的支撑罩640内。具有高压的被压缩的制冷剂通过形成在支撑罩640上的孔被排放至排放罩660内，然后通过环形管(未示出)排放至线性压缩机100之外，以此运行制冷剂循环。

上述线性压缩机的每一部分通过前支撑弹簧(未示出)和后支撑弹簧(未示出)以组装的状态支撑，且与壳体110的底部分隔开。由于这些部分并不与壳体110的底部直接接触，所以，每一部分产生的振动不会直接传递至壳体110。因此，能够降低由传递至壳体110外部的振动以及壳体110的振动产生的噪音。

支撑活塞320结合于活塞300的后部，并接受来自主弹簧820、840的力，并将力传递给活塞300，从而活塞300能够在共振的状态下线性往复运动。

支撑活塞320被安装为使其中心与活塞300的中心重合。优选地，在活塞300的后端上形成阶梯，从而易于使得支撑活塞320的中心与活塞300的中心彼此重合。

关于向支撑活塞320提供回复力以在共振的状态下操作与支撑活塞320结合的活塞300的主弹簧，前主弹簧820的数量减少为两个，后主弹簧840的数量减少为一个，由此减小了主弹簧整体的刚度。此外，若前主弹簧820和后主弹簧840各自的刚度减小，则能够削减主弹簧的制造成本。

与此同时，若前主弹簧820和后主弹簧840的刚度变得更小，那么包括活塞300、支撑活塞320及永磁体460的驱动单元的质量应当更小，由此在共振的状态下驱动该驱动单元。因此，支撑活塞320由密度小于铁基金属的非铁基金属制成，而并不是由铁基金属制成。由此，能够减小驱动单元的质量，从而驱动单元能够在共振频率下根据前主弹簧820和后主弹簧840的减小的刚度而被驱动。例如，如果支撑活塞320由诸如铝之类的非磁性金属制成，那么即使活塞300(图4中所示)由金属制成，支撑活塞320也不会受到永磁体460的影响。因此，活塞300和支撑活塞320能够更容易地相互结合。

如果支撑活塞320由低密度的非铁基金属制成，则能带来如下优点：满足了共振条件，且活塞300能容易地与支撑活塞320结合。然而，在驱动过程中，与前主弹簧820接触的部分可能由于与前主弹簧820的摩擦而易于被磨损。这里，前主弹簧320可根据支撑活塞320的位置，成对地设置在纵向和横向对称的位置上。当支撑活塞320被磨损时，磨损碎片(abraded debris)在制冷剂中浮动并在制冷剂循环中循环，从而可能损坏存在于制冷剂循环中的部分。因此，在支撑活塞320与前主弹簧820相互接触的部分上进行表面处理。通过执行NIP镀层或阳极处理，支撑活塞320与前主弹簧820相互接触的部分的表面硬度变为至少大于前主弹簧820的硬度。通过此结构，可防止由于支撑活塞320被前主弹簧820磨损而导致的碎片的产生。

此外，吸入消声器700安装于支撑活塞320的后部，且在借助于吸入消声器700降低噪音的状态下，待压缩的制冷剂被吸入到活塞300内。

优选地，设置有安装部和引导槽，用于防止支撑活塞320和吸入消声器700纵向或横向地相互偏离。由于吸入消声器700的中心与支撑活塞320的中心彼此重合，二者之间没有任何偏离，因此，与支撑活塞320的中心重合的活塞300的中心也与吸入消声器700的中心重合。

此外，后主弹簧840安装于吸入消声器700的外径。后主弹簧840的内径与吸入消声器700的外径配合。因此，吸入消声器700的中心与后主弹簧840的中心重合。

因此，活塞300可在与后主弹簧840保持共振状态的同时进行线性往复运动，后主弹簧840的数量减少为一个，且前主弹簧820的数量及刚度根据由后主弹簧840的数量减少导致的刚度减小而减小。通过此结构，由于主弹簧的数量减少且刚度减小，因而能够削减主弹簧的制造成本。

图20为示出本发明的两个前主弹簧820和一个后主弹簧840由支撑活塞320支撑的结构的视图。在降低成本以及取决于数量的制造和管理方面，本发明的主弹簧的结构比使用四个前主弹簧和四个后主弹簧的结构更加实用。并且，即使与使用一个前主弹簧和一个后主弹簧的结构相比，也可通过在结构上将前主弹簧安装于汽缸的外部而改变汽缸的内径，从而能够开发各种模型。

在图21中，能够检查本发明的前主弹簧820和后主弹簧840的刚度和安装距离情况。活塞300(图8中所示)通过线性电机线性往复运动。并且，在与活塞300连接的支撑活塞320的前部和后部分别安装有两个前主弹簧820和一个后主弹簧840。前主弹簧820和后主弹簧840通过活塞300的线性往复运动被压缩或拉伸。由此，前主弹簧820和后主弹簧840的刚度引起的回复力被传递至活塞300。优选地，将前主弹簧820和后主弹簧840的刚度设定为足以允许包括活塞300的驱动单元在共振状态下运动。这是因为，当前主弹簧820和后主弹簧840的刚度足以允许活塞300在共振状态下运动时，能够最大程度地最小化供给至驱动活塞300的线性电机的电能。

多个前主弹簧820的刚度系数Kf的总和与安装在后侧的一个后主弹簧840的刚度系数Kb大致相同。其适用于这样的情况，即，前主弹簧820的刚度系数Kf由于在制造和安装时可能产生的公差而稍微改变；还适用于这样的情况，即，多个前主弹簧820的刚度系数Kf彼此完全一致。

此外，前主弹簧820与后主弹簧840的安装距离大致相等。这里，前主弹簧820与后主弹簧840的安装距离是指操作构件未运行的状态下前主弹簧820和后主弹簧840处于平衡状态时前主弹簧820的长度以及后主弹簧840的长度。前主弹簧820的安装距离Lf与后主弹簧840的安装距离Lb彼此大致相等，其同样适用于这样的情况，即，安装距离Lf和Lb由于在制造和安装时的公差而稍微改变。由于前主弹簧820的安装距离Lf与后主弹簧840的安装距离Lb相等，因此，可将活塞300(图8中所示)的行程距离设置为尽可能长，并且易于设定行程距离。

由此，前主弹簧的刚度系数Kf大致为后主弹簧的刚度系数Kb的1/2，或者，后主弹簧的刚度系数Kb大致为前主弹簧的刚度系数Kf的两倍。

这样，根据本发明的线性压缩机通过具有两个前主弹簧和一个后主弹簧，因而在降低主弹簧的成本以及取决于数量的制造和管理的方面很实用，并且，由于前主弹簧在结构上安装于外侧部分，因此能够在不改变整个主弹簧结构的情况下，改变汽缸的内径。

如上所述的本发明并不局限于上述的实施例和附图。应当理解的是，在不脱离本发明的技术构思的情况下，本领域技术人员可进行各种替换、修饰和改变。

Claims (27)

1.一种线性压缩机，包括：

静止构件，包括用于为压缩制冷剂提供空间的汽缸；

可动构件，相对于该静止构件线性往复运动，并包括用于压缩该汽缸内的制冷剂的活塞，以及连接至该活塞且具有沿该活塞的径向延伸的支撑部的支撑活塞；

多个前主弹簧，设置为相对于该活塞及该支撑活塞的中心对称，所述前主弹簧的一端由该支撑活塞的支撑部的前表面支撑，且所述前主弹簧的另一端由该静止构件支撑；

一个后主弹簧，设于该活塞的相对侧，该后主弹簧的一端由该支撑活塞支撑；及

后盖，具有用于约束该后主弹簧的另一端以不沿横向移动的支撑部。

2.如权利要求1所述的线性压缩机，其中，用于约束该后主弹簧的支撑部与该活塞/汽缸同心。

3.如权利要求1或2所述的线性压缩机，其中，形成在该后盖上的支撑部包括用于限制该后主弹簧以不向内移动的向内约束支撑部。

4.如权利要求3所述的线性压缩机，其中，该向内约束支撑部包括朝向该汽缸弯曲的弯曲部。

5.如权利要求4所述的线性压缩机，其中，该弯曲部为被弯曲以向内倾斜的倾斜弯曲部。

6.如权利要求4所述的线性压缩机，其中，该弯曲部为以阶梯方式被弯曲的阶梯式弯曲部。

7.如权利要求1-6中任一项所述的线性压缩机，其中，形成在该后盖上的支撑部包括用于限制该后主弹簧以不向外移动的向外约束支撑部。

8.如权利要求7所述的线性压缩机，其中，该向外约束支撑部具有沿吸入口方向形成的凹入部。

9.如权利要求7或8所述的线性压缩机，其中，该向外约束支撑部具有沿该汽缸方向形成的凸部。

10.如权利要求7至9中任一项所述的线性压缩机，其中，该向外约束支撑部通过沿着支撑该后主弹簧的另一端的边缘切割一些部分并向上弯曲而形成。

11.如权利要求1至10中任一项所述的线性压缩机，其中，所述前主弹簧与后主弹簧的安装距离大致相等。

12.如权利要求1至11中任一项所述的线性压缩机，其中，该后主弹簧的中心与该活塞的中心重合。

13.如权利要求1至12中任一项所述的线性压缩机，其中，所述前主弹簧的另一端安装在该汽缸的外侧上。

14.如权利要求1至13中任一项所述的线性压缩机，其中，设有两个前主弹簧，使得相对于该活塞及该支撑活塞的中心对称。

15.如权利要求1至14中任一项所述的线性压缩机，其中，所述前主弹簧和后主弹簧的固有频率与该活塞的共振操作频率近似一致。

16.如权利要求1至15中任一项所述的线性压缩机，其中，该静止构件还包括用于支撑所述前主弹簧的另一端的定子盖。

17.如权利要求1至16中任一项所述的线性压缩机，还包括位于该后主弹簧的内部并与该活塞连通的吸入消声器。

18.如权利要求17所述的线性压缩机，其中，该吸入消声器通过螺栓紧固至该支撑活塞。

19.如权利要求1至18中任一项所述的线性压缩机，其中，对该支撑活塞的与所述前主弹簧接触的部分进行表面处理。

20.如权利要求19所述的线性压缩机，其中，通过NIP镀层和阳极处理中的任一种方式对该支撑活塞的与所述前主弹簧接触的部分进行表面处理。

21.一种线性压缩机，包括：

静止构件，包括用于为压缩制冷剂提供空间的汽缸；

可动构件，相对于该静止构件线性往复运动，并包括用于压缩该汽缸内的制冷剂的活塞，以及固定至该活塞且具有沿该活塞的径向延伸的支撑部的支撑活塞；

两个前主弹簧，相对于该活塞及该支撑活塞的中心对称，所述前主弹簧的一端由该支撑活塞的支撑部的前表面支撑，且所述前主弹簧的另一端由该静止构件支撑；

一个后主弹簧，位于该活塞的相对侧，且该后主弹簧的刚度与所述两个前主弹簧的刚度之和大致相同，以使该可动构件能够在共振状态下移动，该后主弹簧的一端由该支撑活塞支撑；及

后盖，形成在该静止构件上，并支撑该后主弹簧的另一端。

22.如权利要求21所述的线性压缩机，其中，所述前主弹簧与后主弹簧的安装距离大致相等。

23.如权利要求21或22所述的线性压缩机，其中，该后主弹簧的中心与该活塞的中心重合。

24.如权利要求21至23中任一项所述的线性压缩机，其中，所述前主弹簧的另一端安装在该汽缸的外侧。

25.如权利要求21至24中任一项所述的线性压缩机，其中，所述前主弹簧成对地设置在纵向和横向对称的位置上。

26.如权利要求21至25中任一项所述的线性压缩机，其中，所述前主弹簧和后主弹簧的固有频率与该活塞的共振操作频率近似一致。

27.如权利要求21至26中任一项所述的线性压缩机，其中，对该支撑活塞的与所述前主弹簧接触的部分进行表面处理。

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