线性压缩的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于共振振荡机构的线性压缩机，该线性压缩机包括振荡布置，所述振荡布置基本上由至少一个线性马达（2）、至少一个共振弹簧（3）、至少一个活塞（4）和至少一个平衡体（5）形成，所述至少一个线性马达由可移动部分（22）和固定部分（21）限定，其中所述线性马达（2）的可移动部分（22）与所述活塞（4）协作地关联，限定活塞-马达组件。活塞-马达组件操作性地关联到共振弹簧（3）的端部（31）并且至少一个平衡体（5）在功能上与共振弹簧（3）的端部（32）关联。通过抵消马达产生的力和气缸中的气体的压缩产生的力，这种构造允许共振振荡机构施加到压缩机外壳的振动的减弱。
【专利说明】线性压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种线性压缩机，该线性压缩机基于共振振荡机构，特别地基于共振弹簧-质量系统，以便维持其部件的振荡运动。正被讨论的线性压缩机提供共振振荡布置，该共振振荡布置负责减弱施加在压缩机的外壳上的振动。
【背景技术】
[0002]简单地说，线性压缩机包括活塞，该活塞负责工作流体的进入和压缩，联接到线性马达。线性马达负责施加线性振荡运动到活塞，该活塞负责流体的压缩。在它们的驱动装置上利用线性马达的压缩机具有的优点是，与由常规旋转马达驱动的压缩机相比占据显著小的体积。
[0003]紧凑压缩机的使用被认为是优选的，并且由于由线性马达驱动的压缩机占据的体积显著小于由旋转发动机驱动的压缩机占据的体积，因此出现的各种方案用于寻求增加由线性马达驱动的压缩机(所谓的线性压缩机)的性能。
[0004]基于这种缺点的解决方案，线性压缩机开始出现，该线性压缩机设置有致力于最小化线性马达在每一个循环中执行所需的力的装置。这些方案中的一个方案在于使用物理原理来保存该系统的能量，使用线性马达的交替运动并且延伸它使得线性马达进行的工作被该系统的惯性辅助。该共振现象被使用。
[0005]共振是物体在一定频率(称为自然频率或共振频率)下必须以大的幅度振荡的倾向(或能力)。
[0006]一旦以接近物体的自然频率的频率施加力，就存在机械能的逐渐积聚，导致该系统的振荡幅度的增加。
[0007]因此，出现一些方案，这些方案包括安装在包括弹簧的支撑件下面的线性马达，该弹簧具有积聚发动机输送的能量的功能。除了能量的积聚外，这些弹簧还具有将马达的运动传递到活塞的功能。这些弹簧通常称为共振弹簧。
[0008]共振弹簧的使用帮助线性马达工作并且减小移动该装置所需的工作，导致驱动该系统的线性马达的较低电消耗，这是由于移动该活塞所需的能量的大部分已经存储在共振弹黃中。
[0009]设置有共振弹簧的线性压缩机的第一例子在文献US2006/005700中被描述，该文献公开一种线性压缩机，该线性压缩机设置有共振弹簧的组件，该共振弹簧的组件与活塞关联，而该活塞与线性马达的可移动芯关联。共振弹簧的所述组件由两对弹簧组成，每一对布置在与活塞关联的板的面中。因此，当沿一个方向执行活塞的线性运动时，布置在该板的相应的面中的该对弹簧作用在该组件上并且当它们达到一定水平的开放度时沿相反方向移动它，减少马达以交替的方式进行操作所需的工作。然而，这个实施例的不便之处是，使用大量弹簧，这复杂化该组件的安装。此外，这个实施例阻止压缩机组件的小型化，阻止它应用于小的装置。
[0010]设置有共振弹簧的线性压缩机的第二例子在文献P10601645-6中被描述,该文献公开一种小型化压缩机，该小型化压缩机包括单个共振弹簧，该单个共振弹簧关联线性马达和活塞，并且给予活塞由线性马达执行的往复运动。这个实施例虽然实现了线性压缩机的更紧凑的布置，但具有以下缺点，不提供活塞和线性马达之间的任何位置偏差的存在，这是由于每一个部件布置在共振弹簧的一个端部。此外，使用沿压缩机的整个长度布置的单个弹簧而没有任何引导元件的这种构造布置导致活塞和马达的不合需要的工作，这可能阻碍它们的正确运行。
[0011]设置有共振弹簧的线性压缩机的第三例子在图1中以根据现有技术的共振线性压缩机CL被示意性地示出，该共振线性压缩机包括活塞P,该活塞安装在气缸CM内并且与共振弹簧MR的第一端部关联，该共振弹簧的第二端部与线性马达的可移动部分(移动磁体)PM关联。共振弹簧MR具有中性部分PN，该中性部分通过紧固装置MF关联到压缩机的外壳C。因此，应当注意，现有技术的线性压缩机CL使用安装在外壳C的第一端部PE上的活塞P和安装在外壳C的第二端部SE上的马达，即，每一个部件在压缩机的端部之一中。共振弹簧MR介于这些部件之间，然而，这种马达和活塞布置由于由此形成的压缩机外壳中的振动而不是有利的，这是由于发动机产生的力和气缸中的气体的压缩产生的力是同相的，即，沿相同的方向，并且因此它们被相加，在外壳上导致较大的力。
[0012]因此，注意到，现有技术缺少一种共振压缩机，该共振压缩机包括可以被小型化的构造简化的布置，并且此外设置有用来减小外壳的振动的装置。
【发明内容】
[0013]本发明的一个目标是提供一种基于共振振荡机构的线性压缩机，该共振振荡机构能够减弱所述共振振荡机构施加到压缩机壳体的振动。在这个意义上，然后本发明的另一目标是提供一种线性压缩机，该线性压缩机的共振振荡布置能够促进马达产生的力和气缸中的气体的压缩产生的力的抵消(即使部分地)。
[0014]本发明的另一目标是提供一种基于共振振荡机构的线性压缩机，该线性压缩机的共振振荡布置减小施加在其外壳上的作为结果的力(运动)的幅值。
[0015]本发明的目标由这里示出的线性压缩机完全实现，该线性压缩机包括振荡布置，该振荡布置基本上包括至少一个线性马达(由可移动部分和固定部分限定)、至少一个共振弹簧和至少一个活塞。该振荡布置还包括至少一个平衡体。
[0016]根据本发明的构思，线性马达的可移动部分操作性地与活塞关联，限定活塞-驱动装置组件。
[0017]在这个意义上，活塞-马达在功能上关联到共振弹簧的端部之一，而至少一个平衡体在功能上与共振弹簧的相反端部关联。
[0018]因此，所述平衡体能够施加振荡运动，该振荡运动可以被同步到马达活塞组件的共振振荡运动，或者与活塞-马达组件的共振振荡运动同步地相反。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]将基于下面列出的附图详细描述本发明。
[0020]图1示出属于现有技术的共振线性压缩机的组件的示意图。
[0021]图2示出为本发明的目标的共振线性压缩机的组件的示意图。【具体实施方式】
[0022]根据本发明的主要构思，示出一种基于共振振荡机构(该共振振荡机构由线性马达驱动并且利用共振弹簧通过能量的积聚来辅助其操作，导致增加的振荡幅度)的线性压缩机，其中共振布置自身能够最小化来自气缸中的气体压缩和马达的振荡操作的不平衡力。通过这一点，共振布置施加到线性压缩机的外壳的振动被减弱。
[0023]图2示出根据本发明的构思和目标设计的线性压缩机I的优选构造的示意(剖视)图。
[0024]因此，包括振荡布置的线性压缩机I的优选构造基本上包括线性马达2、共振弹簧
3、活塞4和平衡体5。显然，线性压缩机I还包括气缸6和通常存在于压缩机中的其它元件(例如，气缸盖组件7和用来吸入和排出工作流体的连接部分8)。优选地，线性压缩机I还通过外壳9成整体，该外壳的功能是容纳形成提及的线性压缩机I的所有部件。
[0025]线性马达2通常包括固定部分21 (定子或背铁)和可移动部分22 (滑动部件/磁体)。因此，线性马达2是常规线性马达。
[0026]根据本发明，线性马达2的固定部分21固定到线性压缩机的壳体9或固定到也固定到线性压缩机I的框架9的任何中间元件(未示出)。由于线性马达2的可移动部分22与活塞4协作地关联，限定活塞-马达组件。
[0027]共振弹簧3包括物理弹性体，即，当遭受外力时能够经受物理“变形”并且当没有外力时能够返回到其最初“形状”。
[0028]优选地，共振弹簧3是限定两个远端部31和32的基本上螺旋形管状金属体。共振弹簧3还包括布置在其长度的中间的中性点33 (在该中性点处，振动或变形远远小于端部31和32)。所述中性点33允许共振弹簧3连接到线性压缩机I的壳体9或连接到也连接到线性压缩机I的外壳9的任何中间元件(未示出)。
[0029]活塞4是用于线性压缩机的一种常规活塞，即，它包括具有打开端部和一个封闭端部(工作端部)的由基本上圆柱形的本体限定的活塞。
[0030]如由其命名指示的，平衡体5由具有特定质量的物体组成。优选地，平衡体5的质量类似于活塞-马达组件的质量。
[0031]气缸6、气缸盖7和用于工作流体的吸入和排出的连接部分8包括已经属于现有技术、因此本领域技术人员已知的常规部件。
[0032]为共振弹簧3的中性点33 (或为布置在所述共振弹簧3和外壳9之间的任何中间元件)提供连接装置91的外壳9也包括已经属于现有技术的常规外壳。
[0033]根据本发明的主要构思，该振荡布置特别地由于以下事实与相同类型的并且属于现有技术的其它振荡布置分离:活塞-马达组件(由线性马达2的可移动部分22和活塞4之间的协作关联限定)在功能上与共振弹簧3的端部31关联，而平衡体5在功能上与共振弹簧3的端部32关联。
[0034]在这个意义上，线性马达2的可移动部分22的运动整合到活塞并且直接传递到活塞，因此使活塞-马达组件移动，并且因此使共振弹簧3的端部31移动。这种运动传递到共振弹簧3的端部32，并且因此传递到平衡体5。
[0035]因此，这里描述的振荡布置的每一个部件具有其特别的功能，即:[0036]活塞-马达组件(由线性马达2的可移动部分22和活塞4之间的协作关联限定)用于将运动施加在共振弹簧3上和有效地压缩工作流体的功能。
[0037]共振弹黃3具有通过积聚机械能放大振汤运动的功能。
[0038]平衡体5具有平衡该系统的任务，使得活塞-马达组件(在压缩工作流体时)产生的力被抵消(通过平衡体自身的运动产生的力)。
[0039]因此，成功地实现本发明的主要目标(通过抵消(即使部分地)马达产生的力和气缸中的气体的压缩产生的力，减弱共振振荡机构要求压缩机外壳的振动)。
[0040]也值得提及的是，随着活塞-马达组件、平衡体5在线性压缩机I的外壳9内执行轴向、线性振荡运动。这种运动可以被同步化或与所述活塞-马达组件的共振振荡运动同步地相反。
[0041]已经描述本发明的优选实施例的例子的情况下，应当理解，本发明的范围包括其它可能的物理变化，该其它可能的物理变化由权利要求的词句单独限定，包括可能的等同装置。
【权利要求】
1.一种线性压缩机，所述线性压缩机包括振荡布置，所述振荡布置基本上由至少一个线性马达(2)、至少一个共振弹簧(3)和至少一个活塞(4)形成，所述至少一个线性马达由可移动部分(22)和固定部分(21)限定；所述压缩机的特征在于: 所述振荡布置包括至少一个平衡体(5)； 所述线性马达(2)的可移动部分(22)与所述活塞(4)协作地关联，限定活塞-马达组件； 所述活塞-马达组件在功能上与所述共振弹簧(3)的端部(31)关联；并且 至少一个平衡体(5 )在功能上与所述共振弹簧(3 )的端部(32 )关联。
2.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，所述平衡体(5)能够具有振荡运动。
3.根据权利要求2所述的线性压缩机，其特征在于，所述平衡体(5)能够执行与所述活塞-马达组件的共振振荡运动同步的共振振荡运动。
4.根据权利要求2所述的线性压缩机，其特征在于，所述平衡体(5)能够执行与所述活塞-马达组件的共振振荡运动同步地相反的共振振荡运动。
【文档编号】F04B35/04GK103765010SQ201280041840
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年7月19日 优先权日:2011年7月21日
【发明者】A·L·罗曼, O·S·尤尼奥尔 申请人:惠而浦股份有限公司