CN105114286A - 直线式压缩机 - Google Patents

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Abstract

所述直线式压缩机包括：壳体(10)，所述壳体固定气缸(20)，所述气缸限定压缩室(21)，所述压缩室容纳活塞(30)；直线式电动机(40)，所述直线式电动机具有固定到所述壳体(10)的固定部分(41)和可往复运动的部分(42)；由可移动部分(42)驱动的致动装置(50)；弹性装置(60a)，该弹性装置将致动装置(50)联接到活塞(30)，使得它们相位相反地往复运动。支承弹性装置(70)将致动装置(50)连接到壳体(10)并且提供径向刚性以便支承作用在所述可移动部分(42)和致动装置(50)上的横向载荷，并且以便最小化直线式电动机(40)的可移动部分(42)和固定部分(41)之间的轴向不对齐，该支承弹性装置(70)提供最小化的轴向刚性以便允许活塞(30)和致动装置(50)的移位。

Description

直线式压缩机
本申请是国际申请号为PCT/BR2010/000224、国际申请日为2010年7月6日、国家申请号为201080030423.8、进入中国国家阶段日期为2012年1月6日、发明名称为“直线式压缩机”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于直线式压缩机的构造，并且更特别地涉及一种用于通常用于小型制冷系统的类型的直线式压缩机的安装布置，该安装布置允许分布从压缩机部件传递到压缩机安装到其上的壳体的力。本压缩机可构造成不仅用于常用制冷器具的制冷系统，而且也用于冷却紧凑电子器具的部件或需要压缩机单元的小型化的其它应用。
背景技术
直线式压缩机已知应用于制冷系统，并且它们的构造已经是通常旨在提高直线式压缩机的效率的研究的目标。直线式压缩机基本上是包括活塞的高振动机器，在该压缩制冷系统的制冷循环期间，该活塞在压缩室的内部轴向移位，以便压缩制冷系统的确定质量的制冷气体。
在相同申请人的专利申请WO07/118295中示出且描述的构造中，提供一种要特别地但不是排他地用于冷却电子系统的类型的紧凑压缩机，所述压缩机通常包括：具有典型的圆柱形形状的大体上气密的壳体10；气缸20，该气缸固定到壳体10并且限定压缩室21，在压缩机的操作期间，活塞30在该压缩室的内部中以往复运动轴向移位；安装到壳体10的直线式电动机40；致动装置50，该致动装置将活塞30操作性地联接到直线式电动机40，以便使得该直线式电动机使活塞30在压缩室21内以往复运动移位，所述致动装置50通过呈弹性装置60a的形式的联接装置60联接到活塞30，该联接装置被设计成使得致动装置50和活塞30在压缩机的操作期间相位相反地移位，如下面公开的。
这个实施例需要滑动轴承M以在压缩机操作期间引导壳体的内部中的电动机的可移动部分，防止电动机的所述可移动部分的横向运动使压缩机单元失去平衡。然而，这种类型的轴承产生摩擦并且具有根据其磨损情况而定的有限的寿命，这是由于这里考虑的类型的压缩机被设计成不使用油来润滑相对运动的部分。与滑动轴承的使用有关的另一问题是噪音的产生；在可移动部分之间发生接触的情况下，该轴承可产生噪音。
考虑到紧凑压缩机中可用的减小的尺寸，特别地对于电子器具的制冷系统中的应用，希望提供一种构造方案，该构造方案保证最小化压缩机单元，并且优选地禁用滑动轴承，最小化压缩机中的具有相对运动并且彼此接触的部分的存在，并且简化其构造，而不损害为设计直线式压缩机的尺寸而确立的限制。
发明内容
由于已知构造方案的上述缺陷和其它缺点，本发明的一个目标是提供一种直线式压缩机，该直线式压缩机允许最小化或者甚至抵消在其壳体的内部中作用在压缩机的往复运动部分上的横向载荷的效果，防止压缩机单元的可移动部件(特别是由致动装置和电动机的可移动部分形成的组件)与压缩机壳体碰撞，而不使用滑动轴承或可引起压缩机的可移动部分之间的接触的其它装置。
本发明的另一目标是提供一种如上所述的压缩机，并且该压缩机在其操作期间不产生噪音。
本发明的另一目标是提供一种如上所述的压缩机，并且该压缩机以简单的方式允许(WO07/118295中公开的类型的)紧凑直线式压缩机的构造，该构造至少部分地抵消作用在压缩室的内部中的活塞上的横向载荷的效果，最小化所述部分之间的摩擦。
本发明的另外目标是提供一种如上所述的压缩机，并且该压缩机以简单的方式允许紧凑直线式压缩机的构造，而不需要在具有相对运动的部分之间使用润滑油。
本发明的另一目标是提供一种如上所述的直线式压缩机，并且该直线式压缩机的构造允许以减小的值维持压缩机壳体的尺寸，以及压缩机壳体的总重量。
本发明涉及如下类型的直线式压缩机，这种类型的直线式压缩机包括：壳体，该壳体的内部固定有气缸，该气缸限定压缩室，在该压缩室的内部中设置有活塞；直线式电动机，该直线式电动机具有内部地固定到该壳体的固定部分和相对于该固定部分往复运动的可移动部分；致动装置，该致动装置固定到直线式电动机的可移动部分，以便以往复运动被所述可移动部分驱动；联接装置，该联接装置将该致动装置联接到该活塞，使得所述致动装置和活塞在压缩机操作期间以往复运动移位。
根据本发明，所述压缩机包括支承弹性装置，所述支承弹性装置将所述致动装置连接到所述壳体并且具有能够支承作用在由所述直线式电动机的可移动部分并且由所述致动装置限定的组件上的横向载荷的径向刚性，以便使由所述横向载荷的作用引起的所述直线式电动机的所述固定部分和可移动部分之间的轴向不对齐最小化，所述支承弹性装置提供最小化的轴向刚性，以便允许活塞和致动装置的所需的移位。
根据本发明的特别方面，联接装置是将致动装置联接到活塞的弹性装置，支承弹性装置具有最小化的轴向刚性，以便允许活塞和致动装置具有相位相反的移位。
根据本发明的另一特别方面，活塞直接联接到弹性装置，该压缩机包括另外的支承弹性装置，该另外的支承弹性装置将活塞连接到壳体并且具有能够支承作用在活塞上的横向载荷的径向刚性，以便使所述横向载荷的作用引起的活塞相对于压缩室的轴向不对齐最小化，所述另外的支承弹性装置具有最小化的轴向刚性，以便允许活塞和致动装置相位相反地进行所需的移位。
在本发明的另一方面中，该压缩机包括另外的支承弹性装置，该另外的支承弹性装置将邻近活塞的弹性装置的端部部分连接到壳体，并且具有能够支承作用在弹性装置的所述端部部分上的横向载荷的径向刚性，以便使由所述横向载荷的作用引起的弹性装置的端部部分相对于压缩室的轴向不对齐最小化，所述另外的支承弹性装置具有最小化的轴向刚性，以便允许活塞和致动装置相位相反地进行所需的移位。
本发明的又一方面是提供一种如上面限定的直线式压缩机，并且在该直线式压缩机中，活塞刚性地联接到弹性装置，或者所述活塞通过铰接装置联接到弹性装置。
附图说明
下面将参考通过本发明的可能实施例的例子的方式给出的附图描述本发明，并且其中：
图1示意性地给出WO07/118295中示出且描述的直线式压缩机的构造的纵向剖视图；
图2以简化的并且更确切地以示意的方式给出图1中示出的类型的压缩机的纵向剖视图，但给出用于支承弹性装置的本发明的第一实施例；
图3示意性地示出使用另外的支承弹性装置将活塞安装到弹性装置的图2中示出的方案的构造变型；
图4示意性地给出用于本发明的第二构造选择的诸如前述图的视图的视图；
图5示意性地示出用于图4中示出的方案的用来将活塞安装到弹性装置的构造变型；
图6示意性地给出图2到5中所示类型的本发明的支承弹性装置的构造选择；
图7示意性地给出用于本发明的第三构造选择的诸如前述图1到5的视图的视图；
图8示意性地给出用于支承弹性装置的第二构造选择的侧视图；
图9示意性地给出用于图7和8中示出的第二构造选择的支承弹性装置；并且
图10示意性地给出用于本发明的第四构造选择的诸如图8的视图的视图，以实线指示支承弹性装置的膨胀状态，并且以虚线指示支承弹性装置的压缩状态。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5和7中示出的，本发明包括用于制冷系统的压缩机，例如，具体地但不排他地用于制冷电子系统的类型的紧凑压缩，所述压缩机通常包括：壳体10；气缸20，该气缸内部地固定到壳体10并且限定压缩室21；活塞30，在压缩机的操作期间该活塞在压缩室21的内部中往复运动；直线式电动机40，该直线式电动机具有内部地固定到壳体10的固定部分41和相对于固定部分41往复运动的可移动部分42；和致动装置50，该致动装置固定到直线式电动机40的可移动部分42，以便被往复运动的所述可移动部分驱动。致动装置50通过联接装置60联接到活塞30，使得所述致动装置50和活塞30在压缩机的操作期间以往复运动移位。
活塞30、致动装置50、直线式电动机40的可移动部分42和弹性装置60a限定压缩机的共振可移动组件。
在具体的压缩机构造中(诸如共同待审的专利申请WO07/118295中描述的并且本发明适用于其的压缩机构造)，致动装置50通过呈弹性装置60a的形式的联接装置60联接到活塞30，使得所述致动装置50和活塞30在压缩机的操作期间以往复运动且相位相反地移位。
虽然没有示出，但本发明也可应用于直线式压缩机，该直线式压缩机具有致动装置50和活塞30，该致动装置和活塞构造成通过例如以杆或一束杆的形式的联接装置60彼此联接，以便在其往复运动时同相位地联合地移位。
在附图中示出的这种构造中，活塞30不是直接地且刚性地固定到致动装置50，而是通过弹性装置60a固定到致动装置50(引起不与致动装置50的往复移位对应的往复移位)，活塞30的往复运动与通过直线式电动机40的为致动装置50确定的那个运动操作性地关联，允许所述活塞30进行偏移的或相位相反(即，沿与致动装置50的方向相反的方向)的移位，该移位也可具有与致动装置50的往复移位的幅值不同的幅值。活塞30和致动装置50之间的运动的这种自由允许相对往复移位被预先限定，以便消除由所述部分的每一个的移位引起的沿往复运动的方向的振动。在这种类型的构造中，活塞30的移位幅值小于与致动装置50相关联的那些移位幅值，根据与弹性装置60a相关联的两个部分的不同质量而定。
在示出的构造中将活塞30操作性地联接到致动装置50的弹性装置60a被限定成不仅保证活塞40和致动装置50的部件之间的物理联接，而且以确定的幅值、频率和与致动装置50的运动的相位关系确定从直线式电动机40到活塞30的运动传递。
弹性装置60a具有与活塞30的移位轴线同轴的轴线并且根据活塞30和致动装置50的质量和为致动装置50和活塞30的所述部件确定的希望移位幅值而设计其尺寸。活塞30和致动装置50的移位幅值相对于横向平面P被限定，该横向平面垂直于弹性装置60a的轴线，被限定在相对于气缸20和壳体10的部件中的一个中所包含的参考点的预定距离处，所述幅值被计算以保证直线式电动机50的确定功率和活塞30的确定气体泵送效率。
联接到活塞30和致动装置50的部件的弹性装置60a将限定压缩机操作的幅值的零点的布置在所述横向平面P上的其区域维持静止，其中由活塞30和致动装置50的部件中的每一个的运动引起的振动具有零结果，与被平衡的幅值之间的差无关。
通过确定弹性装置60a的质量和弹簧常数，确定活塞30和致动装置50的行程幅值。在不修改活塞30的行程的压缩机构造中，致动装置50的移位幅值被限定成大于活塞30的移位幅值，允许借助减小尺寸的(例如，较小直径的)电动机获得希望的功率，而不必增加致动装置50的行程，致动装置的行程的增加引起活塞30的行程的变化，并且因此引起其泵送能力的变化。
根据这里描述的并且在WO07/11829中给出的压缩机的构造形式，致动装置50通常包括由直线式电动机40的可移动部分42限定的基座部分，所述基座部分和载荷部分优选地彼此同轴并且与活塞30的轴线同轴。在执行本发明的一种方式中，基座部分通过已知的常规方式(诸如，粘合剂、螺纹、过盈等等)固定载荷部分或以单体件包括所述载荷部分。载荷部分(直线式电动机40的可移动部分42)承载直线式电动机40的永久磁体(未示出)。
对于这里描述的构造，弹性装置60a具有固定到活塞30的端部和固定到致动装置50的基座部分的相对端部。弹性装置60a可以由一个或两个共振螺旋弹簧限定，该两个共振螺旋弹簧具有相同的螺旋发展方向并且它们的相邻的端部彼此有角度地间隔开。
这里描述的压缩机可以包括或不包括定位元件(未示出)，该定位元件将位于所述横向平面P上的弹性装置60a的区域联接到气缸20和壳体10的部件中的一个。
对于本压缩机构造，弹性装置60a包括至少一个共振螺旋弹簧，该共振螺旋弹簧具有联接到活塞30的端部和联接到致动装置50的相对端部。在弹性装置60a包括多于两个共振螺旋弹簧的构造中，这些构造具有为所述共振螺旋弹簧的相邻端部限定对称平面(例如，具有相同的间隔)的角分布。
在图1中示出的构造中，壳体10内部地提供滑动轴承M，该滑动轴承在压缩机的操作期间保证直线式电动机40的可移动部分42的对齐，但该滑动轴承具有前面已经论述的缺陷。
根据不再使用滑动轴承的本发明，压缩机包括支承弹性装置70，该支承弹性装置将致动装置50连接到壳体10并且具有能够支承作用在由直线式电动机40的可移动部分42和致动装置50限定的组件上的横向载荷的径向刚性，以便使由所述横向载荷的作用引起的直线式电动机40的所述可移动部分42和固定部分41之间的轴向不对齐最小化，所述支承弹性装置70具有最小化的轴向刚性，以便允许活塞30和致动装置50相位相反地进行所需的移位。
本发明的压缩机也可在所述弹性装置60a安装到活塞30的区域中包括将活塞30和弹性装置60a的部件中的一个联接到壳体10的另外的支承弹性装置80。
支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80的部件中的每一个的构造形式和轴向和径向刚性的程度可以相同或不同，所述支承弹性装置的每一个的形式以及轴向和径向刚性的程度被定义为根据所包括的质量和消除所述支承弹性装置70、80施加在弹性装置60a上的力的结果的方便性而定。
支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80可以被设计成使得每一个具有相应的轴向刚性，该轴向刚性被限定成在压缩机操作时、在活塞30和由形成致动装置50和电动机40的可移动部分42的组件的往复运动期间、与所述弹性装置中的另一个的轴向刚性联合地消除壳体10上的轴向力。
根据执行本发明的一种方法，支承弹性装置70由至少一个弹簧71限定，该至少一个弹簧布置在垂直于直线式电动机40的固定部分41的轴线的平面中。在这种方案的变体(未示出)中，支承弹性装置70包括至少一个弹簧71，该至少一个弹簧的延伸的一部分(例如要被固定到壳体10的那部分)布置在垂直于直线式电动机40的固定部分41的轴线的平面中，所述弹簧71的其余部分布置成与直线式电动机40的固定部分41的所述轴线成角度，为所述弹簧71限定锥形形状。
在图2到6中示出的构造中，支承弹性装置70由单个板簧71限定，例如，该单个板簧包括通过呈螺旋状布置的多个中间部分73互连的两个同心的环形部分72a、72b。
板簧71的这个实施例被限定为具有低的轴向刚性和高的径向刚性。此外，它可以通过切割或冲压扁平金属片材被容易地获得。这个实施例的另一优点是其沿轴向方向的长度。由于它从金属片材获得，因此轴向尺寸显著减小。
根据执行本发明的另一方式，如图7到10中示出的，支承弹性装置70由至少一个圆柱形螺旋弹簧74限定，该至少一个圆柱形螺旋弹簧与直线式电动机40的固定部分41的轴线同轴，并且具有联接到致动装置50的端部74a和联接到壳体10的相对端部74b。圆柱形螺旋弹簧74可以安装在邻近致动装置50的弹性装置60a的端部区域中，包围弹性装置60a的所述端部区域，或者也布置在所述弹性装置60a的内部。在图7中示出的实施例中，圆柱形螺旋弹簧74安装成包围弹性装置60a的所述端部区域并且其相对的端部74b安装成安置在内部地布置在壳体10中的止动部分10a上。
在呈圆柱形螺旋弹簧74的形式的支承弹性装置70的这个实施例中，所述支承弹性装置70可以由一个或更多个螺旋弹簧限定，该一个或更多个螺旋弹簧构造成具有高的径向刚性和低的轴向刚性。这个实施例的优点是其径向尺寸，该径向尺寸使得减小压缩机的横向尺寸成为可能，该压缩机因此可以是紧凑的。
在螺旋弹簧的构造中，圆柱形螺旋弹簧74可以与限定弹性装置60a(图10)的弹簧成单体件而被获得或布置在与该弹簧分离的部件中。
根据例示，壳体10包括长形管状本体11，该长形管状本体通常是金属合金的并且在直线式电动机40和气缸20之间内部地限定气密室HC，所述气密室HC通向压缩室21的第一端部并且容纳致动装置50和弹性装置60a。
任何已知的现有技术构造的阀板12被安置且固定在压缩室21的第二端部上，并且关闭该第二端部。
头部13被外部地安置并且保持在阀板12上，提供压缩室21和压缩机联接到其上的未示出的制冷回路的吸入管路13a和排出管路13b之间的选择性流体连通。
根据本发明，头部13(或者固定在包围阀板12的相邻壳体部分的纵向延伸的至少一部分周围的端部覆盖件)例如通过粘合剂或机械过盈配合而被固定到壳体10。
阀板12(在该阀板中，吸入孔口12a和排出孔口12b被限定成由相应的吸入阀12c和相应的排出阀12d选择性地关闭)安置在压缩室21的第二端部上，关闭所述压缩室21，压缩室21的所述第二端部与活塞30安装到其上的端部相对。
在具有壳体10的压缩机构造中，如附图中所示，所述压缩机具有其相对运动部分，该相对运动部分构造成免去用于压缩机的润滑油，以及用于所述油的储存器和用来将该油泵送到具有相对运动的部分的装置的设置。压缩机的相对运动部分由自润滑材料(例如，一些塑料)制成，或由耐摩擦材料制成，或者设置有低摩擦耐磨损涂层。
具体地，可以以自润滑材料(例如，一些工程塑料)，或者以涂覆有低摩擦耐磨损表面涂层的常规材料生产活塞30。在其内部发生活塞30的移位的压缩室21也可接收具有诸如上面提到的涂层的套筒。
除了减小相对运动部分之间的摩擦外，形成本发明的压缩机的部件的材料的确定考虑压缩机中的平衡问题。在这种构思中，被描述的压缩机优选地提供由具有低质量密度的材料制成的其部件，以便减小来自活塞30的往复运动的不平衡力。
正被描述的压缩机可用于根据其特性而定的例如从3.000rpm到15.000rpm的宽范围的旋转。
虽然这里示出的构造具有通过头部13而在压缩室21和吸入管路之间的流体连通，但应当理解，本发明也可应用于诸如WO07/118295中示出且描述的那些压缩机构造。
如示出的，壳体10的长形管状本体11具有头部13固定到其上的第一端部11a和由电动机覆盖件15关闭的第二端部11b。在图1中示出的现有技术构造中，直线式电动机40安装成邻近壳体10的长形管状本体11的第二端部11b。应当理解，对于这里描述的任何壳体构造或者同样对于WO07/118295中给出的那些构造，壳体10和电动机覆盖件15的部件中的至少一个也可以外部地设置有热交换翅片，用来在操作期间冷却本发明的压缩机，并且用来将由电动机和由压缩室21中的制冷流体的压缩产生的热释放到压缩机外部。
根据执行本发明的一种方式，如图2和3中所示，壳体10形成为气密地彼此固定的至少两个同轴部分，该至少两个同轴部分的一个限定壳体10的长形管状本体11，并且另一个限定电动机覆盖件15。对于以板簧71的形式的支承弹性装置70的构造，其具有固定在所述两个壳体部分之间的由外部环形部分72a限定的径向外部部分。
在这种构造中，长形管状本体11的第二端部11b具有周边凸缘11c，该周边凸缘11c将被安置在电动机覆盖件15的打开端部部分的周边凸缘15a上，通过适当的装置并且使用密封接头将在该构造中限定支承弹性装置70的板簧71的最外环形部分72a的周边边缘夹在中间以保证壳体10的内部的气密性。
在图2到5中示出的构造中，板簧71的最内环形部分72b包括中心毂72c，该中心毂将被紧密地安装在致动装置50的相邻部分周围。
在这些构造中，壳体10在电动机覆盖件15的固定区域中具有根据支承弹性装置70的直径而定的扩大部分。
图2到6中示出的板簧71具有通过呈螺旋布置的多个中间部分73互连的其同心环形部分72a、72b，该同心环形部分被限定在沿相同的螺旋发展方向产生的狭缝75之间，所述狭缝的尺寸被设计成根据支承弹性装置70的这种构造所希望的刚性而定。
根据要应用于活塞30直接联接到弹性装置60a的构造的本发明的另一方面，本发明的压缩机包括另外的支承弹性装置80，该另外的支承弹性装置将活塞30连接到壳体10并且具有能够支承作用在活塞30上的横向载荷的径向刚性，以便使所述横向载荷的作用引起的活塞30相对于压缩室21的轴向不对齐最小化，所述另外的支承弹性装置80提供最小化的轴向刚性，以便允许活塞30和致动装置50的相位相反地进行所需的移位。在这种构造中，另外的支承弹性装置80在压缩机操作期间最小化活塞30和压缩机21的内壁之间的撞击和摩擦的出现。
另外，根据本发明的另一方面，压缩机包括另外的支承弹性装置80，该另外的支承弹性装置将邻近活塞30的弹性装置60a的端部部分61连接到壳体10，并且具有能够支承作用在弹性装置60a的所述端部部分61上的横向载荷的径向刚性，以便使由所述横向载荷的作用引起的弹性装置60a的端部部分61相对于压缩室21的轴向不对齐最小化，所述另外的支承弹性装置80具有最小化的轴向刚性，以便允许活塞30和致动装置50的相位相反地进行所需的移位。对于这种构造，活塞30可以刚性地联接到弹性装置60a(如图2和4中所示)，或通过铰接装置31联接到弹性装置60a(如图3、5和7中所示)。
图10示出利用支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80的构造，该支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80都被设置为弹性装置60a的弹簧延伸，起始于弹性装置60a的端部部分61和邻近直线式电动机40的可移动部分42的弹性装置60a的相对端部部分62，尤其是与弹性装置60a成单体件。
在这种构造中，每一个支承弹性装置80分别通过弹性装置60a的端部部分61和相对的端部部分62联接到壳体10。在示出的构造中，在每一个所述端部部分61和相对的端部部分62中，弹簧装置设置有用来将两个支承弹性装置固定到壳体10的孔63。
由于到弹性装置60a的这个连接，在这种构造中，两个支承弹性装置也受到弹性装置60a的可操作运动。为了防止这两个支承弹性装置干预弹性装置60a的操作，在考虑每一个所述支承弹性装置的轴向刚性的情况下，计算其轴向刚性。支承弹性装置构造成具有沿轴向具有减小的厚度并且沿径向具有较大的厚度的弹簧丝，以便允许为所述支承弹性装置获得所需的操作性能。应当理解，支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80的径向刚性和轴向刚性被定义为根据在压缩机操作期间支承弹性装置70或另外的支承弹性装置80将受到的载荷而定。
铰接装置31的设置允许防止弹性装置60a相对于活塞30的偏离传递到该活塞，该偏离由径向振动(由压缩机的压缩和吸入操作产生)并且也由另外的支承弹性装置80的可能的安装不对齐(缺陷)引起。
在图3、5和7中示出的构造中，铰接装置31包括杆32，该杆将基座部分33连接到活塞30的顶部部分34，对压缩室21中的气体压缩负责，所述杆32通过相应的铰接35、36(例如，球接头装置或铰接接合装置)连接在基座部分33和顶部部分34之间。
另外的支承弹性装置80可具有已经针对支承弹性装置70描述的相同的构造，即，所述另外支承弹性装置80可以由布置在垂直于活塞30的轴线的平面中的至少一个弹簧81或其一部分限定，所述弹簧81是例如包括通过呈螺旋状布置的多个中间部分83互连的两个同心环形部分82a、82b的单个板簧81。
如已经针对支承弹性装置70描述的，对于另外的支承弹性装置80的这种构造，壳体10形成为彼此气密地固定的至少两个同轴部分，所述至少一个弹簧81(或其一部分)的环形部分82a中的一个(径向外部环形部分)固定在壳体的所述两个部分之间。
在这种情况下，壳体10具有彼此气密地固定的三个同轴部分，三个同轴部分中的两个已经被描述并且分别由长形管状本体11和电动机覆盖件15限定，并且另一个同轴部分由将被安装到气缸20的端部部分16限定，所述端部部分16设置有限定端部凸缘17a的加大的周边边缘17，以便壳体10的长形管状本体11的第一端部11a的凸缘部分11f的安置和安装。该另一个板簧81的构造和安装遵循与针对安装到致动装置50的板簧71描述的相同的特性，就是说，所述另一板簧81具有其最外环形部分82a，该最外环形部分固定在长形管状本体11限定的壳体部分和端部部分16的周边边缘17限定的壳体部分之间。
在另外的支承弹性装置80的这种构造中，壳体10在端部部分16的安装区域中还具有长形管状本体11的加大部分，该加大部分邻近其第一端部11a。
如已经针对支承弹性装置70描述的，另外的支承弹性装置80也可以由至少一个圆柱形螺旋弹簧84限定，该至少一个圆柱形螺旋弹簧84与活塞30的轴线同轴并且具有联接到活塞30的端部和联接到壳体10的相对端部。
在这种情况下，圆柱形螺旋弹簧84可以包围邻近致动装置50的弹性装置60a的端部区域，或者所述圆柱形螺旋弹簧84也可以构造成被弹性装置60a的所述端部区域包围。圆柱形螺旋弹簧可以与弹性装置60a设置成分离件或者与弹性装置60a设置成单体件。
应当理解，在这里给出的本发明的构思内，支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80(未示出)的其它实施例是可能的，该其它实施例不提供同时设置有相同的弹簧构造的支承弹性装置，诸如以板簧形式提供支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80的所述部件中的一个，而以螺旋弹簧的形式提供所述部件中的另一个。
根据用于圆柱形螺旋弹簧的图9中示出的构造选择，这包括通过螺旋弹簧元件77、87彼此固定的圈76、86。在这种构造中，圆柱形螺旋弹簧由三个环76a、86a和固定在环的狭缝中的多个条材77a、87a形成。外部环是固定的并且中心环是可移动的环。在仅仅一个弹簧用于限定支承弹性装置70的实施例中，这个螺旋弹簧构造的中心环76、76a、86、86a固定到致动装置50，并且两个外部环可以固定到压缩机的壳体10。同样，这个组件可以安装在共振弹簧的两侧中，完全支承该机构。
具有支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80的构造的轴向刚性用于平衡压缩机的振动。由于活塞30和直线式电动机40彼此同轴地并且沿相反方向运动，因此支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80中的一个对压缩机的壳体10的反作用力被沿相反方向操作的所述支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80中的另一个抵消。对于力的这种中和，必要的是，支承弹性装置(或另外的支承弹性装置)的刚性×行程的乘积对于操作中的两个支承弹性装置是相等的。
两个支承弹性装置的使用可影响在所述两个支承弹性装置的端部中具有另外的刚性的压缩机的主共振系统。这种干涉必须被限制以便不干涉从电动机到活塞的能量传递。
这里描述的两个支承弹性装置可以仅用于在直线式电动机40的那侧支承该机构(支承弹性装置70)，或者它们也可以用在活塞30的那侧(另外的支承弹性装置80)，通过弹簧悬挂整个机构。
铰接活塞30的构造可以与这里描述的两个支承弹性装置联合地使用，以便防止安装不对齐在活塞30上产生不希望的力。
使用支承弹性装置的优点是其低的能量损失，这是由于它仅仅在弹簧结构的变形时以很小的程度发生。由于部件之间不存在摩擦，因此不必将油用于其操作，除了涉及的生态方面外，这个事实还通过允许所述压缩机在任何位置中操作而给予压缩机应用多功能性。

Claims (17)

1.一种直线式压缩机，所述直线式压缩机包括：壳体(10)，所述壳体的内部固定有气缸(20)，所述气缸限定压缩室(21)，在所述压缩室的内部中设置有活塞(30)；直线式电动机(40)，所述直线式电动机具有固定到所述壳体(10)的内部的固定部分(41)和相对于所述固定部分(41)往复运动的可移动部分(42)；致动装置(50)，所述致动装置固定到所述直线式电动机(40)的可移动部分(42)，以便被往复运动的所述可移动部分(42)驱动；联接装置(60)，所述联接装置将所述致动装置(50)联接到所述活塞(30)，使得所述致动装置(50)和活塞(30)作为共振可移动组件在所述压缩机的操作期间以往复运动方式移位；支承弹性装置(70)，所述支承弹性装置由布置在垂直于所述直线式电动机(40)的固定部分(41)的轴线的平面中的至少一个弹簧(71)限定，所述支承弹性装置将所述致动装置(50)连接到所述壳体(10)并且具有径向刚性，所述径向刚性能够支承作用在组件上的横向载荷，所述组件由所述直线式电动机(40)的可移动部分(42)以及所述致动装置(50)限定，以便使由所述横向载荷的作用引起的所述直线式电动机(40)的所述可移动部分(42)和固定部分(41)之间的轴向不对齐最小化，所述支承弹性装置(70)具有最小化的轴向刚性，以允许所述活塞(30)和所述致动装置(50)进行所需的移位。
2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述支承弹性装置(70)由单个板簧(71)限定。
3.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述单个板簧(71)包括通过呈螺旋状布置的多个中间部分(73)互连的两个同心环形部分(72a,72b)。
4.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述壳体(10)形成为彼此气密地固定的至少两个同轴部分，所述单个板簧(71)具有固定在所述壳体的两个同轴部分之间的径向外部部分(72a)。
5.如权利要求1－4中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括另外的支承弹性装置(80)，所述另外的支承弹性装置将所述活塞(30)连接到所述壳体(10)，其中，所述另外的支承弹性装置(80)由布置在垂直于所述活塞(30)的轴线的平面中的至少一个弹簧限定，所述另外的支承弹性装置(80)具有能够支承作用在所述活塞(30)上的横向载荷的径向刚性，以便使由所述横向载荷的作用引起的所述活塞(30)相对于所述压缩室(21)的轴向不对齐最小化，所述另外的支承弹性装置(80)具有最小化的轴向刚性，以允许所述活塞(30)和所述致动装置(50)相位相反地进行所需的移位。
6.如权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述另外的支承弹性装置(80)由另外的单个板簧(81)限定。
7.如权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述壳体(10)形成为彼此被气密地固定的至少两个同轴部分，所述至少一个弹簧限定的所述另外的支承弹性装置(80)具有固定在所述壳体的两个同轴部分之间的径向外部部分(82a)。
8.如权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述另外的单个板簧(81)包括通过呈螺旋状布置的多个中间部分(83)互连的两个同心环形部分(82a,82b)。
9.如权利要求1－4中的任一项权利要求所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括将所述活塞连接到所述壳体(10)的另外的支承弹性装置(80)，其中，所述另外的支承弹性装置由至少一个另外的圆柱形螺旋弹簧(84)限定，所述至少一个另外的圆柱形螺旋弹簧与所述活塞(30)的轴线同轴并且具有联接到所述活塞的端部(84a)和联接到所述壳体(10)的相对端部(84b)，所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)将所述活塞(30)连接到所述壳体(10)，所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)具有能够支承作用在所述活塞(30)上的横向载荷的径向刚性，以便使由所述横向载荷的作用引起的所述活塞(30)相对于所述压缩室(21)的轴向不对齐最小化，所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)具有最小化的轴向刚性，以允许所述活塞(30)和所述致动装置(50)相位相反地进行所需的移位。
10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)包围所述联接装置(60)的端部区域，该端部区域邻近所述活塞(30)。
11.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于，所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)包括由三个环(86a)形成的圈(86)，所述三个环彼此同轴对准并且通过由固定到所述环(86a)的多个带(87a)限定的螺旋弹簧元件(87)彼此附接，所述三个环中的外环(86a)附接到所述壳体(10)，所述三个环中的中央环(86a)可移动并且附接到所述致动装置(50)。
12.一种直线式压缩机，所述直线式压缩机包括：壳体(10)，所述壳体的内部固定有气缸(20)，所述气缸限定压缩室(21)，在所述压缩室的内部中设置有活塞(30)；直线式电动机(40)，所述直线式电动机具有固定到所述壳体(10)的内部的固定部分(41)和相对于所述固定部分(41)往复运动的可移动部分(42)；致动装置(50)，所述致动装置固定到所述可移动部分(42)，以便被往复运动的所述可移动部分(42)驱动；联接装置(60)，所述联接装置将所述致动装置(50)联接到所述活塞(30)，使得所述联接装置(60)、所述致动装置(50)和活塞(30)作为共振可移动组件在所述压缩机的操作期间以往复运动方式移位；支承弹性装置(70)，所述支承弹性装置由与所述直线式电动机(40)的固定部分(41)的轴线同轴的至少一个圆柱形螺旋弹簧(74)限定，所述圆柱形螺旋弹簧具有联接到所述致动装置(50)的端部(74a)和联接到所述壳体(10)的相对端部(74b)，以便将所述致动装置(50)连接到所述壳体(10)，并且所述支承弹性装置具有径向刚性，所述径向刚性能够支承作用在组件上的横向载荷，所述组件由所述直线式电动机(40)的可移动部分(42)以及所述致动装置(50)限定，以便使由所述横向载荷的作用引起的所述可移动部分(42)和固定部分(41)之间的轴向不对齐最小化，所述支承弹性装置(70)具有最小化的轴向刚性，以允许所述活塞(30)和所述致动装置(50)进行所需的移位，所述压缩机还包括将所述活塞(30)连接到所述壳体(10)的另外的支承弹性装置(80)，并且所述另外的支承弹性装置由与所述活塞(30)的轴线同轴的至少一个另外的圆柱形螺旋弹簧(84)限定，并且所述至少一个另外的圆柱形螺旋弹簧具有与所述活塞(30)联接的端部(84a)和与所述壳体(10)联接的相对端部(84b)，所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)将所述活塞(30)联接到所述壳体(10)，所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)具有能够支承作用在所述活塞(30)上的横向载荷的径向刚性，以便使由所述横向载荷的作用引起的所述活塞(30)相对于所述压缩室(21)的轴向不对齐最小化，所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)具有最小化的轴向刚性，以允许所述活塞(30)和所述致动装置(50)相位相反地进行所需的移位。
13.如权利要求12所述的压缩机，其特征在于，所述圆柱形螺旋弹簧(74)和所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)包围所述联接装置(60)的相应端部区域，该端部区域邻近所述致动装置(50)和所述活塞(30)。
14.如权利要求13所述的压缩机，其特征在于，所述圆柱形螺旋弹簧(74)和所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)中的至少一个包括由三个环(76a，86a)形成的圈(76，86)，所述三个环彼此同轴对准并且通过由固定到所述环(76a，86a)的多个带(77a，87a)限定的螺旋弹簧元件(77，87)彼此附接，所述三个环中的外环(76a，86a)附接到所述壳体(10)，所述圆柱形螺旋弹簧和所述另外的圆柱形螺旋弹簧(74，84)两者中的所述三个环中的中央环(76a，86a)可移动并且相应地附接到所述致动装置(50)和所述活塞(30)。
15.如权利要求12所述的压缩机，其特征在于，所述圆柱形螺旋弹簧和所述另外的圆柱形螺旋弹簧(74，84)中的至少一个与所述联接装置(60)成单体件，从由所述联接装置(60)的端部部分(61)和相对的端部部分(62)限定的部件之一限定相应的弹簧延伸部，所述圆柱形螺旋弹簧和所述另外的圆柱形螺旋弹簧(74，84)中的所述至少一个具有与所述致动器(50)和所述活塞(30)分别联接的端部(74a，84a)和与所述壳体(10)联接的相对端部(74b，84b)，所述圆柱形螺旋弹簧(74)的端部(74a)连接到所述联接装置(60)的相对的端部部分(62)和所述致动器(50)，而所述另外的圆柱形螺旋弹簧(84)的端部(84a)连接到所述联接装置(60)的端部部分(61)和所述活塞(30)。
16.如权利要求1或12所述的压缩机，其特征在于，所述活塞(30)刚性地联接到所述联接装置(60)。
17.如权利要求1或12所述压缩机，其特征在于，所述活塞(30)通过铰接装置(31)联接到所述联接装置(60)。
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