[發(fā)明專利]直線壓縮機(jī)及用于該直線壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580044469.4
• 申請日: 2005-11-30
• 公開（公告）號: CN101087953A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·沙德;J·舒伯特
• 申請（專利權(quán)）人: BSH博世和西門子家用器具有限公司
• 主分類號: F04B35/04
• 分類號: F04B35/04
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 曾立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種尤其是用于壓縮致冷器具中的制冷劑的直線壓縮機(jī)及尤其是一種用于驅(qū)動(dòng)用于這種直線壓縮機(jī)的振動(dòng)式直線活塞運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

由US?6506032B2公開了一種直線壓縮機(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)機(jī)架及一個(gè)通過一個(gè)膜片彈簧支承在該機(jī)架中的振動(dòng)體。該振動(dòng)體包括一個(gè)永磁鐵、一個(gè)與該永磁鐵剛性地連接的活塞桿及一個(gè)鉸接在該活塞桿上的活塞，該活塞可在一個(gè)缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該活塞的運(yùn)動(dòng)通過一個(gè)環(huán)形地繞著該缸設(shè)置的電磁鐵驅(qū)動(dòng)，該電磁鐵與該永磁鐵交替作用。一個(gè)盤形的膜片彈簧被用螺釘擰在該活塞桿的中部上，并且該膜片彈簧的外邊緣與一個(gè)軛連接，該軛包圍該缸、電磁鐵及永磁鐵。

該振動(dòng)體及膜片彈簧構(gòu)成一個(gè)能振動(dòng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的固有頻率通過振動(dòng)體及膜片彈簧的質(zhì)量以及該膜片彈簧的剛度確定。該膜片彈簧僅允許小的振幅，因?yàn)檎駝?dòng)體的每個(gè)偏轉(zhuǎn)都與該膜片彈簧的膨脹有關(guān)。由于小的振幅難于將缸的死點(diǎn)容積可靠地作小。但該死點(diǎn)容積越大，則壓縮機(jī)的效率就越差。此外，小的行程強(qiáng)制地導(dǎo)致該缸以與長度相比大的直徑構(gòu)成，以便實(shí)現(xiàn)給定的流量。足夠地密封活塞的相當(dāng)大的圓周是費(fèi)事的。

因?yàn)樵撜駝?dòng)體在徑向上僅通過其與彈簧的連接被保持，所以存在這樣的可能性，即，活塞桿的帶有活塞的頭部往復(fù)擺動(dòng)并且在缸壁上磨損。為了防止這一點(diǎn)，對活塞設(shè)置了一個(gè)壓縮氣體支承，即由活塞掃過的缸壁具有一些開口，這些開口與該直線壓縮機(jī)的高壓排氣口連接，以便在該缸的內(nèi)壁與活塞之間形成一個(gè)氣墊。但是這種壓縮氣體支承僅僅當(dāng)在該直線壓縮機(jī)的排氣口上存在所需的過壓時(shí)才能起作用，即不是在該壓縮機(jī)起動(dòng)或開動(dòng)時(shí)起作用。在該時(shí)刻上存在活塞在缸壁上磨損的危險(xiǎn)，從而該壓縮機(jī)過早地磨壞。

由US?6641377B2公開了一種權(quán)利要求2前序部分所述的直線壓縮機(jī)。在該雙活塞直線壓縮機(jī)中，每個(gè)活塞分別由兩個(gè)雙臂的膜片彈簧保持。

由于臂的彎曲，可實(shí)現(xiàn)較大的活塞行程。這些臂在活塞的縱向上比在該活塞的橫向上易于變形，因此它們抵抗活塞與缸壁的接觸。

為了實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的所希望的流量，該活塞的振動(dòng)頻率不允許太小。該膜片彈簧的剛度越大，則該振動(dòng)頻率就越高。但太有剛度的膜片彈簧存在這樣的危險(xiǎn)，即它在高振幅的情況下發(fā)生疲勞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種用于直線壓縮機(jī)的、磨損少的驅(qū)動(dòng)裝置，具有一個(gè)機(jī)架及一個(gè)通過一個(gè)膜片彈簧支承在機(jī)架中的振動(dòng)體，其中所述膜片彈簧在沒有疲勞危險(xiǎn)的情況下允許振動(dòng)體的大行程，因此可在活塞直徑小的情況下實(shí)現(xiàn)高的流量。

為了在沒有材料疲勞危險(xiǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)高的行程，所述至少一個(gè)膜片彈簧的臂應(yīng)由一種非常薄的材料制成。其強(qiáng)度可被這樣勉強(qiáng)地確定，使得它僅僅足夠避免振動(dòng)體的側(cè)向偏離。然而，這種弱的膜片彈簧將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)裝置的低的固有頻率并且由此在預(yù)給定行程的情況下導(dǎo)致由該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的小流量。因此，根據(jù)本發(fā)明，為了實(shí)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)裝置的對于所需流量足夠的固有頻率，對每個(gè)臂配置一個(gè)復(fù)位彈簧，后者抵抗該臂的變形，由此所述膜片彈簧與復(fù)位彈簧一起分別構(gòu)成一個(gè)彈性的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的剛性明顯大于由膜片彈簧自己構(gòu)成的系統(tǒng)的剛性。

在最簡單的情況下，每個(gè)臂具有一個(gè)唯一的、向一個(gè)方向上彎曲的區(qū)段。在偏轉(zhuǎn)時(shí)，一個(gè)這種臂也將一個(gè)轉(zhuǎn)矩施加在由其承載的振動(dòng)體上，從而也激勵(lì)起該振動(dòng)體的與所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)有關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)。為了避免這種轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)的干擾作用，需要壓縮機(jī)的至少某些部件為旋轉(zhuǎn)對稱的結(jié)構(gòu)。

但也可設(shè)置分別向相反的方向上彎曲的臂對。在這種結(jié)構(gòu)的情況下，在不同地彎曲的臂上出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩被彼此補(bǔ)償，因此該振動(dòng)體完全不或幾乎不進(jìn)行與該往復(fù)運(yùn)動(dòng)有關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)。

優(yōu)選每個(gè)臂具有兩個(gè)向不同方向上彎曲的區(qū)段。因?yàn)樵诖瞬煌貜澢膮^(qū)段也引起向相反方向上的轉(zhuǎn)矩，從而可使每個(gè)單個(gè)的臂的轉(zhuǎn)矩很小或使其消失。

有利的還有，設(shè)置至少一個(gè)第二膜片彈簧，其臂作用在振動(dòng)體的一個(gè)區(qū)域上，該區(qū)域在振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方向上與第一膜片彈簧的作用區(qū)域隔開距離。通過這兩個(gè)膜片彈簧，振動(dòng)體可靠地、線性地在所希望的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方向上被導(dǎo)向，并且可避免側(cè)向的偏離運(yùn)動(dòng)，該偏離運(yùn)動(dòng)可能導(dǎo)致由振動(dòng)體承載的活塞與包圍該活塞的缸之間的接觸。

同一個(gè)膜片彈簧的臂優(yōu)選在其作用在機(jī)架的端部上和/或在其作用在振動(dòng)體的端部上分別一體地連接。這些作用在機(jī)架上的端部可通過一個(gè)與板簧一體的框連接。

膜片彈簧與復(fù)位彈簧的組合的有效彈簧常數(shù)可被調(diào)節(jié)，以便能根據(jù)需要協(xié)調(diào)該驅(qū)動(dòng)裝置的固有頻率。

優(yōu)選使用螺旋彈簧作為復(fù)位彈簧。