[发明专利]直线压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于直线压缩机的结构，更特定而言，本发明涉及一种用于直线压缩机的安装构造，该安装构造能对从压缩机部件传递给套壳的作用力进行分配，其中，这种类型的压缩机通常被用在小型的致冷系统中，而且，压缩机被安装在其中的套壳上。本发明的压缩机可被设计成不仅能使用在普通致冷设备的致冷系统中，而且可被用来对紧凑型电子设备中的零部件进行致冷、或者可被用在需要将压缩机单元微型化的其它应用场合中。

背景技术

已知的是，直线压缩机被应用在致冷系统中，且这种压缩机的结构已成为研究工作的主题目的，这些研究工作通常致力于提高压缩机的效率。基本上讲，直线压缩机是一种高振动的机械，该机械包括活塞，活塞沿轴向布置在压缩室的内部中，以便于在致冷系统执行致冷循环的过程中对致冷系统中确定质量的致冷气体进行压缩。

在例如如图1所示的现有类型的直线压缩机中，由于活塞1在压缩室C的内部沿轴向位移而对气体进行压缩，压缩室C基本上是在气缸2中形成的，气缸2的一个端部与安装着活塞1的那一端相对着，阀板3座压在该相对端上并抵贴着，阀板3上带有吸入阀3a和排出阀3b。气缸1还带有缸盖4，其被安装在阀板3上，并大体上将阀板夹压到气缸2的邻近端上。

吸入阀3a和排出阀3b对被在压缩室C中压缩的气体的入口和出口进行调节。所有这些元件都被设置在基本上气密的套壳5中，套壳5呈现为典型的圆筒形状。

在这种已有的构造中，活塞1由线性电机驱动，线性电机是由致动装置6和负载部分构成的，致动装置6呈现为环形的基体部分，其被固定到活塞1上，负载部分支撑着环面形的磁性构件7，该磁性构件通常是由多个永磁体构成的，永磁体由致动装置6承载着。线性电机还包括定子8，其基本上通过合适的悬挂元件9附接到压缩机的套壳5上。在这样的构造中，活塞1、致动装置6、以及磁性构件7形成了谐振组件或可动压缩机组件，该组件相对于气缸2进行运动，这些组成部件通过弹性装置10可工作地安装在其中形成了气缸2的缸体2a上，其中的弹性装置10基本上为螺旋弹簧或片弹簧的形式。气缸2、缸体2a以及固定在其上的元件—例如缸盖4则是固定不动的。在下文中，这些元件将被成为基准组件或固定组件。

在这种已有的构造中，压缩机中基准组件的各个元件承载着谐振组件的各个元件，基准组件通过悬挂元件9安装到套壳5上。如所附附图中的图1所示，在现有技术中的这种构造中，压缩机的谐振组件和基准组件利用一个或多个螺旋弹簧类型的弹性悬挂元件9安装到套壳5的底壁上。悬挂元件9的功能在于减弱振动从活塞向套壳5的传递。在压缩机工作过程中，谐振组件的元件由线性电机驱动而相对于基准组件的各个元件发生位移。当谐振组件被往复地驱动时，由悬挂元件9支撑着的基准组件的移动将向压缩机的套壳5传递作用力，使得套壳5也发生振动。对于这种类型的压缩机而言，套壳的振动是不利的—尤其在压缩机被用在居家致冷系统中的情况下。因而，希望为这种类型的直线压缩机设计一种安装结构，其能降低振动量，且该安装结构的构建和组装都是简单而低成本的。

为了使振动达到可接受的程度，必须要设置振动控制装置。总体而言，目前存在三种已有的方法来对谐振组件在套壳5内部的振动进行控制。

第一种方法使用了弹簧，其对压缩机中悬挂元件作用在套壳上的力提供反作用(见美国专利US6884044)。

第二种方法采用了使压缩机中悬挂元件为低刚度的设计，由此来减小传递到套壳上或安装着所述压缩机的结构上的作用力。

第三种方法使用了动态平衡器，该平衡器能利用谐振系统产生出逆反的振动，以便于减弱谐振组件的振动效果。

但是，在这些现有的解决方案中，在活塞进行往复位移的过程中，谐振组件的整个质量都作为单个整体在相反的方向上进行位移。尽管现有的振动控制方法能在这些压缩机中将振动控制到可接受的程度，但所述的可接受程度通常要受到尺寸限界内可利用空间的支配，其中的尺寸限界是指在压缩机设计面积内设置不同振动控制装置时的尺寸限界。

考虑到这些压缩机的尺寸限界，所以，将谐振组件作为运动单体的现有方案无法实现如下的效果：将振动控制装置的尺寸设计得在实际上消除了传递给压缩机套壳的振动。因而，非常希望能更进一步地降低所讨论的压缩机类型中产生的振动幅度，而且不会对压缩机的总体尺寸带来不利影响。

在现有的方案中，由于需要配备振动控制装置，所以，已有直线压缩机的套壳需要较大的尺寸，以便于安装所述的振动控制装置，这导致必需较大的物理空间来安装压缩机，且压缩机的重量较大。