[发明专利]线性压缩机

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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簧中。

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。

设置有共振弹簧的线性压缩机的第二例子在文献PI0601645-6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。

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。

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

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）。