压缩机改进结构制造技术

本发明专利技术提供一种线性压缩机，其包括具有顶部(8009)和侧壁(8006)的空心活塞(8002)，该活塞在汽缸中做往复运动，活塞杆(8000)将活塞(8002)连接到弹簧上。活塞杆(8000)和活塞(8002)之间具有轴向刚性而横向挠性的连接(8001)，在将横向力传递到远离活塞顶部(8009)的轴向位置处的活塞(8002)的同时，向活塞顶部(8009)直接传送轴向力。该连接(8001)允许活塞(8002)和活塞杆(8000)之间具有与活塞往复运动轴相横向而且均匀地围绕着该往复运动轴的转动灵活性。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
压缩机改进结构本申请是申请日为2004年5月28日、申请号为200810004826.X、专利技术名称为“压缩机改进结构”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及线性或自由活塞压缩机，其特别用于但不仅仅用于电冰箱中。
技术介绍
在本申请中公开的本专利技术涉及线性压缩机和自由活塞机械。在现有技术中有线性压缩机和自由活塞机械的许多实例。在我们的国际申请W002/35093中对新近的实例做出了说明。在该申请中描述了我们的制冷压缩机。该压缩机包括在汽缸组件内往复运动的活塞总成。活塞总成和汽缸组件通过各总成尾端的主弹簧连接起来。线性电动机的定子放在汽缸和主弹簧之间，电枢放在活塞和主弹簧(在连接的活塞杆上)之间。线性电动机被激励从而以所需的共振频率驱动压缩机。由于气体轴承在活塞和气缸壁之间运行，并且从汽缸盖供给压缩制冷剂，因此压缩机适合于无油运转。W002/35093的公开的内容结合在此作为参考，并且在本申请的详细说明的开头部分做出了概括，从而将本专利技术置于优选的背景下。然而，本专利技术中的多数同样适用于其它压缩机结构。我们的国际申请W001/29444示出一种压缩机结构，在该结构中，线性电动机与活塞和汽缸同轴安装。在其它的许多方面中，该压缩机与专利W002/35093中的压缩机是相似的。被转让给SunPower公司的美国专利US5, 525, 845同样描述了一种使用气体轴承的无油线性压缩机，在该压缩机中，线性电动机与活塞和汽缸同轴安装，还有一系列其它结构。被转让给LG电子公司的专利US6，089, 352，描述了一种线性压缩机，在该压缩机中，线性电动机与活塞和汽缸同轴安装。该压缩机中提供了油润滑，而不是气体轴承。被转让给Sawafuji Electric有限公司的专利US4, 416, 594,描述了一种使用油润滑的线性压缩机。线性电动机的电枢围绕着定子。在活塞头中装备了吸入阀，从而使得用于压缩的制冷剂通过活塞而不是通过汽缸盖进入压缩空间。由H Dolz转让给MatsushitaRefrigeration公司和专利US3，143，281的专利W000/32934示出了包括穿过活塞头吸入制冷剂的其它实例。上述所有的压缩机都是共振式压缩机的实例，该类压缩机包括活塞部件和汽缸部件之间的弹簧。这是用于制冷剂压缩的线性压缩机的典型结构，例如可以在空气调节器或家用电器中使用。现有技术中的其它线性压缩机都是公知不使用这种弹簧联接的。这些压缩机典型地在斯特灵(Stirling)循环低温冷却器中使用，在该冷却器中，致冷气体在同一场所交替地压缩和膨胀。被转让给Helix Technology公司的专利US5, 146，124和US4, 644，851，都是这一结构的实例。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供紧凑的线性或自由活塞压缩机的改进结构，这些措施对于改进现有技术有一定用处，或者至少可以为该行业提供有用的备选品。贯穿该说明书以及在权利要求中，“弯曲中心”的意思是，对于一个元件来说，当在其两端施加一个剪切力时，该元件的弯曲力矩为零的位置，只是所述两端的取向被刚性地保持住。对于沿着其长度具有相同弯曲刚度(EI)的元件，包括各种类型的弹簧和螺旋弹簧，弯曲中心就是抗旋转的端部支承之间的中点。这种情况同样适用于表现出关于中心对称的弯曲刚度的部件。在第一方面，本专利技术从广义上可以说涉及具有在汽缸内做往复运动的活塞的线性压缩机的改进结构，该活塞包括在所述活塞环形拐角处的的任一端终止的外壁表面，改进结构包括:所述外壁表面在所述拐角处具有半径减小的区域，从而使得在所述拐角处所述汽缸和所述活塞的平均间距大于所述活塞壁和所述汽缸之间的最小环形平均间距；使活塞在所述端面引导下移动时，在所述拐角处半径减小的所述区域提供提升力。在运行中，所述汽缸内活塞的滑动优选地是由气体轴承来润滑的。所述拐角处的所述平均间距优选地大于所述活塞外壁表面和所述汽缸之间的中值间距。半径减小的所述区域优选为环形。在所述环形区域，对大部分所述活塞壁表面而言，所述平均间距优选为所述最小环形平均间距的0.1倍到4倍之间。在所述环形区域，对大部分所述活塞壁表面而言，所述平均间距最优选为在所述最小环形平均间距的0.25倍到2倍之间。所述环形区域沿着所述活塞外壁表面轴向延伸一段距离，该距离优选为在所述最小环形平均间距的500到2000倍之间。在所述环形区域，直径的所述缩减量是变化的，优选地为在所述拐角处最大，而在远离所述拐角的所述环形区域的边缘处最小，其中所述环形区域与具有所述最小环形平均间距的所述外壁表面区域接合。所述活塞的所述外壁表面优选地包括每个所述拐角处的半径减小的所述区域。在另一方面，本专利技术从广义上说涉及由气体轴承润滑的线性压缩机的活塞的制作方法，所述方法包括下列步骤:制造包括外壁表面的活塞体，该外壁表面适合于受控腐蚀，将所述活塞体的一端浸没在用来腐蚀所述外壁表面的电解液中(例如:通过电解或化学反应)，以及将所述活塞体末端从所述电解液中退出。步骤(a)优选地包括制造所述活塞体，该活塞体在其外表面具有一定厚度的电镀金属层，以及将所述活塞的所述末端在以下条件下浸没一定时间，即，使所述金属层部分地但不是完全地从所述外壁表面的环形区域除去。所述活塞外部表面总的浸没时间优选地根据从所述活塞末端沿所述外表面的位置的不同而改变，在所述活塞末端最大，而在远离所述末端的所述环形区域中的位置处大幅度减小。所述浸没时间优选地通过使所述活塞末端平稳地做浸入和退出所述电解液的往复运动而改变。所述活塞末端可以重复地做浸入和退出所述电解液的往复运动。在另一方面，本专利技术从广义上说涉及具有活塞的线性压缩机的改进结构，该活塞具有顶部和侧壁，在带有活塞杆的汽缸中做往复运动，其中活塞杆将所述活塞与弹簧连接，该改进结构包括:所述活塞杆和所述活塞之间的连接，该连接将轴向力直接传递到所述活塞顶部，而将侧向力传递到远离所述活塞顶部的轴向位置处的所述活塞，并且该连接允许在所述活塞和所述活塞杆之间与往复运动轴相横向并均匀地环绕着所述往复运动轴具有旋转灵活性。在运行中，所述活塞在所述汽缸内部的运动优选地是由气体轴承来润滑的。所述连接优选地包括位于所述活塞杆和所述活塞顶部之间的轴向刚性而横向挠性的连杆，以及横向加载部件，该横向加载部件与所述活塞杆连接，并且在沿着所述链环长度的轴向中间位置处延伸到所述活塞侧壁内表面，从而将横向力传送到所述活塞侧壁的内表面。所述横向加载部件优选地包括与所述活塞杆连接的刚性法兰盘，以及固定到所述法兰盘外围的轴承，该法兰盘与所述活塞侧壁的所述内表面邻接，并且允许两者相对运动。所述轴承优选为弹性材料并且允许挠曲运动。所述轴承可选地为光滑的，允许滑动。所述横向加载部件可选择地包括柔性膜片或轮辐，该膜片或轮辐从所述活塞杆延伸到所述活塞侧壁的所述内表面，所述膜片的外围连接到所述内表面。所述活塞可选择地包括悬臂部件，该悬臂部件从所述活塞顶部向所述活塞杆轴向延伸，所述横向加载部件将横向负载传送到所述悬臂部件。优选地，所述悬臂部件和所述横向加载部件相接，其中一个部件在另一个部件的内部，在两者之间设有轴承，用来传送横向负载但是允许相对转动。所述连接可选地包括:从所述活塞顶部的内表面延伸的悬臂，其末端向所述活塞杆延伸，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机，其包括在汽缸中往复运动的活塞，具有穿过所述活塞的吸气通道，所述汽缸包括：限定汽缸壁的汽缸壳体，限定汽缸末端的阀板，并且该阀板包括一个或多个通向压缩气体通道的排气口，以及夹在所述阀板和所述汽缸壳体之间的绝热件。

【技术特征摘要】
2003.05.30 NZ 5263611.一种压缩机，其包括在汽缸中往复运动的活塞，具有穿过所述活塞的吸气通道，所述汽缸包括: 限定汽缸壁的汽缸壳体， 限定汽缸末端的阀板，并且该阀板包括一个或多个通向压缩气体通道的排气口，以及 夹在所述阀板和所述汽缸壳体之间的绝热件。2.根据权利要求1所述的压缩机，其中所述绝热件包括厚聚合物密封垫片。3.根据权利要求1或权利要求2中所述的压缩机，其中所述压缩气体通道包括限定排气腔室的排气压头。4.根据权利要求2所述的压缩机，其中所述垫片具有一定导热性和厚度，使导热率小于 1000ff/m2Ko5.根据权利要求2所述的压缩机，其中所述垫片为带有合成纤维填料的丁腈橡胶粘合剂的1.5mm厚垫圈。6.一种被封装的压缩机，包括包括根据权利要求3所述的压缩机的线性压缩机，其中所述线性压缩机悬挂在外壳内并由外壳封围，在所述线性压缩机周围的外壳内具有气体空间。7.根据权利要求6所述的被封装的压缩机，其中所述吸气通道从所述气体空间进入所述气缸。8.根据权利要求6所述的被封装的压缩机，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩·坎贝尔·麦吉尔，小约翰·H·博伊德，戴维·朱莉安·怀特，厄佩什·帕特尔，克雷格·斯蒂芬·布鲁斯，蒂莫西·戈登·里德，戈登·卡梅伦·奥特，布赖恩·罗伯特·博尼费斯，戈登·德雷塞·马林森，
申请(专利权)人：菲舍尔和佩克尔应用有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰;NZ