(57)【要約】  本発明は、シェル（２０）と、シェル（２０）に固着され、圧縮室（Ｃ）を画定するシリンダ（３０）と、圧縮機の動作中に圧縮室（Ｃ）の内部における往復運動で変位されるピストン（４０）と、シェル（２０）に取り付けられるリニア電動機（５０）と、ピストン（４０）をリニア電動機（５０）に動作可能に連結し、圧縮室（Ｃ）の内部における往復運動でリニア電動機がピストン（４０）を変位させるようになっている作動手段（６０）とを備え、作動手段（６０）は、弾性手段（７０）によってピストン（４０）に連結され、作動手段（６０）およびピストン（４０）が、圧縮機の動作中に逆位相に変位されるリニア圧縮機に関する。
2009533604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル（５、２０）と、シェル（５、２０）に固着され、圧縮室（Ｃ）を画定するシリンダ（２、３０）と、圧縮機の動作中に圧縮室（Ｃ）の内部における往復運動で変位されるピストン（４、４０）と、シェル（５、２０）に取り付けられるリニア電動機（５０）と、ピストン（５、４０）をリニア電動機（５０）に動作可能に連結し、圧縮室（Ｃ）の内部における往復運動でリニア電動機がピストン（４０）を変位させるようになっている作動手段（６、６０）とを備えるリニア圧縮機であって、作動手段（６０）が、弾性手段（７０）によってピストン（４０）に連結され、作動手段（６０）およびピストン（４０）が、圧縮機の動作中に逆位相に変位されることを特徴とする、リニア圧縮機。
【請求項２】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）の変位軸に対して同軸である軸を有し、ピストン（４０）の質量および作動手段（６０）の質量と、作動手段（６０）およびピストン（４０）に関して所定の変位振幅に応じた寸法をなし、前記振幅が、シリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に含まれる基準点に関して所定の距離で画定される弾性手段（７０）の軸に対して直交する横断平面（Ｐ）に関連し、前記振幅が、リニア電動機（５０）に関して決定された電力およびピストン（４０）に関して決定されたガスポンピング効率を提供するように計算されることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記横断平面（Ｐ）に位置する弾性手段（７０）の領域をシリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に連結する位置決め要素（８０）をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
位置決め要素（８０）が、前記横断平面に位置する弾性手段（７０）の前記領域をシリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に強固に連結し、それぞれの部品に関して固着される前記位置決め要素を維持することを特徴とする、請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
位置決め要素（８０）が、弾性手段（７０）の前記領域に連結される端部と、シリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に固着される反対側の端部とを有する位置決めロッド（８３）を備えることを特徴とする、請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備え、前記位置決めロッド（８３）が、共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記位置決めロッド（８３）が、ピストン（４０）の軸に対して同軸である作動手段（６０）のベース部分（６１）を介して配置されることを特徴とする、請求項５に記載の圧縮機。
【請求項８】
位置決め要素（８０）が、前記横断平面（Ｐ）に位置する弾性手段（７０）の前記領域をシリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に弾性的に連結し、前記位置決め要素（８０）が、横断平面（Ｐ）とシリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に含まれる基準点との間の前記距離の維持を強いることを特徴とする、請求項３に記載の圧縮機。
【請求項９】
位置決め要素（８０）が、ばね要素（８４）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の圧縮機。
【請求項１０】
ばね要素（８４）が、シリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に連結される端部と、位置決めロッド（８３）を介して前記横断平面（Ｐ）に位置する弾性手段（７０）の前記領域に固着される反対側の端部とを有することを特徴とする、請求項９に記載の圧縮機。
【請求項１１】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備え、前記位置決めロッド（８３）が、共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の圧縮機。
【請求項１２】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記位置決めロッド（８３）が、ピストン（４０）の軸に対して同軸である作動手段（６０）のベース部分（６１）を介して配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の圧縮機。
【請求項１３】
位置決め要素（８０）が、周囲でシェル（２０）に固着され、位置決めロッド（８３）に二分するように固着される板ばねの形態のばね要素（８４）を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の圧縮機。
【請求項１４】
作動手段（６０）の変位振幅が、ピストン（４０）の変位振幅より大きいことを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項１５】
シリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に取り付けられ、ピストン（４０）の部品および作動手段（６０）の部品の一方に弾性的かつ動作可能に結合される位置決め要素（８０）をさらに備え、ピストン（４０）と作動手段（６０）との間の逆位相の変位の状態の維持およびその前記変位振幅の維持を強いることを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項１６】
位置決め要素（８０）が、シリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に連結される端部と、位置決めロッド（８３）を介してピストン（４０）の部品および作動手段（６０）の部品の一方に固着される反対側の端部とを有するばね要素（８４）を備えることを特徴とする、請求項１５に記載の圧縮機。
【請求項１７】
ピストン（４０）が、シリンダ（３０）に対して外側にあって、ピストン（４０）に対して同軸である駆動ロッド部分（９０）によって弾性手段（７０）に連結され、位置決めロッド（８３）が、駆動ロッド部分（９０）のさらなる延在部によって画定されることを特徴とする、請求項１６に記載の圧縮機。
【請求項１８】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備え、前記位置決めロッド（８３）が、共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置され、ピストン（４０）を位置決め要素（８０）に接続することを特徴とする、請求項１６に記載の圧縮機。
【請求項１９】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記位置決めロッド（８３）が、ピストン（４０）の軸に対して同軸である作動手段（６０）のベース部分（６１）を介して配置され、ピストン（４０）を位置決め要素（８０）に接続することを特徴とする、請求項１６に記載の圧縮機。
【請求項２０】
位置決め要素（８０）が、周囲でシェル（２０）に固着され、位置決めロッド（８３）に二分するように固着される板ばねの形態のばね要素（８４）を備えることを特徴とする、請求項１６に記載の圧縮機。
【請求項２１】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記ベース部分（６１）および負荷部分（６２）が、互いに対して、およびピストン（４０）の軸に対して同軸であることを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項２２】
ベース部分（６１）が、単一片に作動手段（６０）の負荷部分（６２）を組み込むことを特徴とする、請求項２１に記載の圧縮機。
【請求項２３】
作動手段（６０）の負荷部分（６２）が、ベース部分（６１）から突出する管状スカート（６３）によって画定されることを特徴とする、請求項２２に記載の圧縮機。
【請求項２４】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に固着される端部と、作動手段（６０）のベース部分（６１）に固着される反対側の端部とを有することを特徴とする、請求項２１に記載の圧縮機。
【請求項２５】
ピストン（４０）が、シリンダ（３０）に対して外側にあって、ピストン（４０）に対して同軸である駆動ロッド部分（９０）によって弾性手段（７０）に連結されることを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項２６】
駆動ロッド部分（９０）が、ピストン（４０）と単一片に画定されることを特徴とする、請求項２５に記載の圧縮機。
【請求項２７】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記ベース部分（６１）および負荷部分（６２）が、互いに対して、およびピストン（４０）の軸に対して同軸であることを特徴とする、請求項２５に記載の圧縮機。
【請求項２８】
弾性手段（７０）が、駆動ロッド部分（９０）に固着される端部と、作動手段（６０）のベース部分（６１）に固着される反対側の端部とを有することを特徴とする、請求項２７に記載の圧縮機。
【請求項２９】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備えることを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項３０】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）と作動手段（６０）との間で、並列に配置されて同時に作動する少なくとも２つの共振螺旋ばねを備えることを特徴とする、請求項２９に記載の圧縮機。
【請求項３１】
シェル（２０）が、リニア電動機（５０）とシリンダ（３０）との間で気密室（ＨＣ）を内部に画定する細長い管状本体を備え、前記気密室（ＨＣ）が、圧縮室（Ｃ）の第１の端部に対して開放され、作動手段（６０）および弾性手段（７０）を収容し、前記圧縮機が、圧縮室（Ｃ）を閉鎖するように、圧縮室（Ｃ）の第２の端部に対して着座されて固着される弁板（１１０）と、弁板（１１０）に対して外側に着座して保持される端部カバー（１２０）とをさらに備え、前記端部カバー（１２０）および前記弁板（１１０）が、圧縮室（Ｃ）と圧縮機が連結される冷却回路の吸気管路および放出管路との間の選択的な流体連通を内部に提供することを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項３２】
シリンダ（３０）が、シェル（２０）の第１の端部部分の内部に気密的にかつ少なくとも部分的に収容および保持され、端部カバー（１２０）が、シェル（２０）の部品およびシリンダ（３０）の部品の一方に固定されて、シリンダ（３０）に対して弁板（１１０）を加圧するようになっていることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項３３】
端部カバー（１２０）が、内ねじ（１２３）を備え、シェル（２０）の隣接する部分に設けられる外ネジ（２２）と係合されることを特徴とする、請求項３２に記載の圧縮機。
【請求項３４】
圧縮室（Ｃ）と放出管路との間の流体連通が、端部カバー（１２０）の内部に形成される放出室（１２２）によって画定されることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項３５】
圧縮室（Ｃ）と吸気管路との間の流体連通が、端部カバー（１２０）の内部に形成され、吸気管路の隣接する端部を収容する接続手段（１２１）によって画定されることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項３６】
弁板（１１０）と端部カバー（１２０）との間に配置されるシリンダカバー（１２５）をさらに備え、端部カバー（１２０）が、シリンダカバー（１２５）によって弁板（１１０）に対して押し付けられることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項３７】
シリンダカバー（１２５）が、端部カバー（１２０）によって包囲されることを特徴とする、請求項３６に記載の圧縮機。
【請求項３８】
圧縮室（Ｃ）と放出管路との間の流体連通が、シリンダカバー（１２５）の内部に形成される放出室（１２２）によって画定されることを特徴とする、請求項３７に記載の圧縮機。
【請求項３９】
圧縮室（Ｃ）と吸気管路との間の流体連通が、シリンダカバー（１２５）の内部に形成され、吸気管路の隣接する端部に関する接続手段（１２１）によって画定されることを特徴とする、請求項３８に記載の圧縮機。
【請求項４０】
圧縮室（Ｃ）が、摩擦防止材料から構成され、シェル（２０）の内部に固定される管状ジャケットによって横方向および円周方向に画定されることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項４１】
ピストン（４０）が、自己潤滑性材料から構成されることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項４２】
シリンダ（３０）が、シェル（２０）の第１の端部部分の内部に気密的かつ少なくとも部分的に収容されて保持され、リニア電動機（５０）のステータ（５２）が、シェル（２０）の第２の端部部分に内部に固着されることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項４３】
シェル（２０）の第２の端部部分が、リニア電動機（５０）を通り過ぎて延在し、モータカバー（１５０）によって閉鎖され、モータカバー（１５０）とリニア電動機（５０）との間に、リニア電動機（５０）を介した気密室（ＨＣ）との流体連通において維持される気密プレナム（１５１）を画定することを特徴とする、請求項４２に記載の圧縮機。
【請求項４４】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備えることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項４５】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）と作動手段（６０）との間で、並列に配置されて同時に作動する少なくとも２つの共振螺旋ばねを備えることを特徴とする、請求項４４に記載の圧縮機。
【請求項４６】
ピストン（４０）が、シリンダ（３０）に対して外側にあって、ピストン（４０）に対して同軸である駆動ロッド部分（９０）によって弾性手段（７０）に連結されることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項４７】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記ベース部分（６１）および負荷部分（６２）が、互いに対して、およびピストン（４０）の軸に対して同軸であることを特徴とする、請求項４６に記載の圧縮機。
【請求項４８】
弾性手段（７０）が、駆動ロッド部分（９０）に固着される端部と、作動手段（６０）のベース部分（６１）に固着される反対側の端部とを有することを特徴とする、請求項４７に記載の圧縮機。
【請求項４９】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備えることを特徴とする、請求項４８に記載の圧縮機。
【請求項５０】
ベース部分（６１）が、単一片に作動手段（６０）の負荷部分（６２）を組み込むことを特徴とする、請求項２７に記載の圧縮機。
【請求項５１】
作動手段（６０）の負荷部分（６２）が、ベース部分（６１）から突出する管状スカート（６３）によって画定されることを特徴とする、請求項５０に記載の圧縮機。
【請求項５２】
シェル（２０）の部品およびシリンダ（３０）の部品の一方に取り付けられ、ピストン（４０）の部品および作動手段（６０）の部品の一方に弾性的かつ動作可能に結合される位置決め要素（８０）をさらに備え、ピストン（４０）と作動手段（６０）との間の逆位相の変位の状態の維持およびその前記変位振幅の維持を強いることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項５３】
位置決め要素（８０）が、シリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に連結される端部と、位置決めロッド（８３）を介してピストン（４０）の部品および作動手段（６０）の部品の一方に固着される反対側の端部とを有するばね要素（８４）を備えることを特徴とする、請求項５２に記載の圧縮機。
【請求項５４】
ピストン（４０）が、シリンダ（３０）に対して外側にあって、ピストン（４０）に対して同軸である駆動ロッド部分（９０）によって弾性手段（７０）に連結され、位置決めロッド（８３）が、駆動ロッド部分（９０）のさらなる延在部によって画定されることを特徴とする、請求項５３に記載の圧縮機。
【請求項５５】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備え、前記位置決めロッド（８３）が、共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置され、ピストン（４０）を位置決め要素（８０）に接続することを特徴とする、請求項５３に記載の圧縮機。
【請求項５６】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記位置決めロッド（８３）が、ピストン（４０）の軸に対して同軸である作動手段（６０）のベース部分（６１）を介して配置され、ピストン（４０）を位置決め要素（８０）に接続することを特徴とする、請求項５３に記載の圧縮機。
【請求項５７】
位置決め要素（８０）が、周囲でシェル（２０）に固着され、位置決めロッド（８３）に二分するように固着される板ばねの形態のばね要素（８４）を備えることを特徴とする、請求項５３に記載の圧縮機。
【請求項５８】
前記横断平面（Ｐ）に位置する弾性手段（７０）の領域をシリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に連結する位置決め要素（８０）をさらに備えることを特徴とする、請求項３１に記載の圧縮機。
【請求項５９】
位置決め要素（８０）が、前記横断平面（Ｐ）に位置する弾性手段（７０）の前記領域をシリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に弾性的に連結し、前記位置決め要素（８０）が、横断平面（Ｐ）とシリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に含まれる基準点との間の前記距離の維持を強いることを特徴とする、請求項５８に記載の圧縮機。
【請求項６０】
位置決め要素（８０）が、ばね要素（８４）を備えることを特徴とする、請求項５９に記載の圧縮機。
【請求項６１】
ばね要素（８４）が、シリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に連結される端部と、位置決めロッド（８３）を介して前記横断平面（Ｐ）に位置する弾性手段（７０）の前記領域に固着される反対側の端部とを有することを特徴とする、請求項６０に記載の圧縮機。
【請求項６２】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備え、前記位置決めロッド（８３）が、共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置されることを特徴とする、請求項６１に記載の圧縮機。
【請求項６３】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記位置決めロッド（８３）が、ピストン（４０）の軸に対して同軸である作動手段（６０）のベース部分（６１）を介して配置されることを特徴とする、請求項６１に記載の圧縮機。
【請求項６４】
位置決め要素（８０）が、周囲でシェル（２０）に固着され、位置決めロッド（８３）に二分するように固着される板ばねの形態のばね要素（８４）を備えることを特徴とする、請求項６１に記載の圧縮機。
【請求項６５】
位置決め要素（８０）が、前記横断平面（Ｐ）に位置する弾性手段（７０）の前記領域をシリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に強固に連結し、それぞれの部品に関して固着される前記位置決め要素（８０）を維持することを特徴とする、請求項５８に記載の圧縮機。
【請求項６６】
位置決め要素（８０）が、弾性手段（７０）の前記領域に連結される端部と、シリンダ（３０）の部品およびシェル（２０）の部品の一方に固着される反対側の端部とを有する位置決めロッド（８３）を備えることを特徴とする、請求項６５に記載の圧縮機。
【請求項６７】
弾性手段（７０）が、ピストン（４０）に連結される端部と、作動手段（６０）に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備え、前記位置決めロッド（８３）が、共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置されることを特徴とする、請求項６６に記載の圧縮機。
【請求項６８】
作動手段（６０）が、弾性手段（７０）を固定するベース部分（６１）と、リニア電動機（５０）に電磁的に結合される負荷部分（６２）とを備え、前記位置決めロッド（８３）が、ピストン（４０）の軸に対して同軸である作動手段（６０）のベース部分（６１）を介して配置されることを特徴とする、請求項６６に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア圧縮機のための構造に関し、さらに詳細には、小型冷却システムにおいて一般に用いられるタイプのリニア圧縮機のための取り付け配置であり、圧縮機構成要素から圧縮機が取り付けられるシェルまで伝達される力の分配を可能にする取り付け配置に関する。本圧縮機は、一般に冷却装置の冷却システムにおいてだけではなく、小型電子装置または小型化されることになっている圧縮機ユニットを必要とする他の装置の構成要素を冷却するためにも用いられるように構成され得る。
【背景技術】
【０００２】
リニア圧縮機は、冷却システムにおいて適用されることが知られており、それらの構成は、その効率を向上させることを一般に目的とすることが研究の目的であった。リニア圧縮機は、高振動の機械であり、このシステムの冷却サイクル中に、冷却システムの決定された質量の冷媒ガスを圧縮するために、圧縮室の内部に軸方向に配置されるピストンを備える。
【０００３】
知られているタイプであり、図１に示されたようなリニア圧縮機において、ガスの圧縮は、ピストン１が取り付けられて収容され、吸気弁３ａおよび放出弁３ｂを保持する弁板３が着座される端部に反対側の端部を有するシリンダ２の内部に一般に画定される圧縮室Ｃの内部でピストン１の軸方向の変位から生じる。シリンダ１はまた、弁板３上に取り付けられるヘッド４を保持し、シリンダ２の隣接する端部に対して弁板３を一般に挟んでいる。
【０００４】
吸気弁３ａおよび放出弁３ｂは、圧縮室Ｃにおいて圧縮されるガスの流入および流出を調整する。これらの要素のすべては、通常円筒形の形状を有する略気密のシェル５の内部に設けられる。
【０００５】
知られている従来技術の構成において、ピストン１は、ピストン１に固着されるリング形状のベース部分と、作動手段６によって保持される複数の永久磁石によって通常形成されるドーナツ形状の磁石部材７を支持する負荷部分とを提供する作動手段６によって形成されるリニア電動機によって駆動される。リニア電動機は、適切な懸架要素９によって圧縮機のシェル５に一般に固着されるステータ８をさらに含む。この構成において、ピストン１、作動手段６および磁石部材７は、シリンダ２に関して移動する共振圧縮機または可動圧縮機を画定し、シリンダブロック２ａに動作可能に取り付けられる。シリンダブロック２ａでは、一般に螺旋ばねまたは板ばねの形態の弾性手段１０によってシリンダ２が画定される。シリンダ２、シリンダブロック２ａおよびヘッド４などのシリンダブロック２ａに固着される要素は、静止している。これらの要素は、以下では、基準アセンブリまたは静止アセンブリと呼ばれる。
【０００６】
この従来技術の構成において、圧縮機の基準アセンブリの要素は、共振アセンブリの要素を保持し、基準アセンブリは、懸架要素９によってシェル５に取り付けられる。添付の図面の図１に示されているように、この従来技術の構成において、圧縮機の共振アセンブリおよび基準アセンブリは、螺旋ばねタイプの１つまたは複数の弾性懸架要素９によって、シェル５の底壁に取り付けられる。懸架要素９の機能は、ピストンからシェル５への振動の伝達を最小限に抑えることである。圧縮機動作中、共振アセンブリの要素は、基準アセンブリの要素に対してリニア電動機によって変位される。懸架要素９によって支持される基準アセンブリの変位は、共振アセンブリが往復運動して、シェル５を振動させている場合に、圧縮機のシェル５に力を伝達する。この振動は、このタイプの圧縮機の場合には、特に、住宅用冷却システムにおいて用いられる場合には、望ましくない。したがって、そのようなタイプのリニア圧縮機に関して、振動量を低減することができ、構成および組み立てが簡単かつ廉価である取り付け配置を提供することが望ましい。
【０００７】
振動の許容可能なレベルを得るために、振動制御手段を有することが必要である。一般に、シェル５の内部で共振アセンブリの振動を制御するための知られている従来技術の方法は、３つある。
【０００８】
第１の方法は、シェルにおける圧縮機の懸架要素の力に対して反応するばねを用いる（米国特許第６８８４０４４号明細書）。
【０００９】
第２の方法は、上記圧縮機が取り付けられるシェルまたは構造に伝達される力を最小限に抑えるために、圧縮機の懸架要素の低い剛性を用いる。
【００１０】
第３の知られている方法は、共振システムによって、共振アセンブリの振動効果を低減するために、対抗振動を形成する動的中和装置を利用する。
【００１１】
しかし、これらの従来技術の解決策では、共振アセンブリの全体質量が、ピストンの往復運動変位中に、一方の方向および反対の方向において、単一体として変位される。知られている振動制御方法は、そのような圧縮機における振動の許容可能なレベルを得ることを可能にするが、上記許容可能なレベルは、圧縮機プロジェクトにおいて異なる振動制御手段を設けることに関して、寸法の制限内で利用可能な空間によって主に決定付けられる。
【００１２】
これらの圧縮機の寸法の制限を考慮すると、共振アセンブリの要素が単独の本体として定義される知られている解決策は、振動制御手段を、圧縮機シェルに伝達される振動を実質的に無効にすることができるように寸法づけすることができない。したがって、圧縮機の全体寸法に望ましくない影響を及ぼすことなく、本明細書において考慮されるタイプの圧縮機において形成される振動レベルをさらに一層低減することがきわめて望ましい。
【００１３】
従来技術の解決策において、振動制御手段を維持するための必要性の結果として、これらの知られているリニア圧縮機は、上記振動制御手段を取り付けるためにより大きなシェル寸法を必要とし、圧縮機を据え付けるためにより大きな物理的空間の必要性およびより重い圧縮機をもたらすことになる。
【００１４】
圧縮機の寸法および重量の増大に関連するこれらの欠点は、上記圧縮機が電子機器の冷却システムに適用される場合には、または圧縮機ユニットを小型化することを必要とし、寸法および重量を強制的に削減しなければならない用途に適用される場合には、さらに一層重要な意味を持つことになる。したがって、小型化、好ましくはリニア圧縮機の寸法を削減するために、上記振動制御手段および懸架要素の抑制を可能にする構造的な解決策を提供することが有利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述の寸法の問題以外に、知られている振動制御手段の１つを含む知られている圧縮機構成は、これらの構成において圧縮機が周囲のシェルに対して移動するために、必要な可撓性接続に関連する問題を有する。圧縮機の出荷中に、基準アセンブリとシェルとの間の相対的な移動のために、可撓性接続によって、シェルとその中で懸架される要素との間に衝突が生じる可能性があり、より頑丈な製品を提供する解決策が必要となり、製造コストおよび出荷コストが増大する可能性がある。
【００１６】
上記で注釈した欠点および知られている構造的解決策の他の短所に応じて、本発明の目的の１つは、シェルの内部に収容される基準アセンブリおよび共振アセンブリを備え、基準アセンブリおよび共振アセンブリから圧縮機シェルに伝達される振動のレベルを実質的に無効にすることを可能にする共振アセンブリの要素の取り付け配置を有するリニア圧縮機を提供することである。
【００１７】
本発明のさらなる目的は、上述のように、シェルと基準アセンブリとの間の可撓性接続を画定するために、振動制御手段および懸架要素を設ける必要のない圧縮機を提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、上述のように、その構成が、圧縮機シェルの寸法および圧縮機シェルの全体重量の実質的削減を可能にするリニア圧縮機を提供することである。
【００１９】
本発明のさらに別の目的は、上述のように、基準アセンブリの構成要素と圧縮機シェルとの間の衝突を生じる可能性などの問題点を有することのない圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、シェルと、シェルに固着され、圧縮室を画定するシリンダと、圧縮機の動作中に圧縮室の内部で往復運動するピストンと、シェルに取り付けられるリニア電動機と、ピストンをリニア電動機に動作可能に連結し、圧縮室の内部における往復運動でリニア電動機がピストンを変位させるようになっている作動手段とを備えるタイプのリニア圧縮機に関する。
【００２１】
本発明によれば、作動手段は、弾性手段によってピストンに連結され、作動手段およびピストンが、圧縮機動作中に逆位相に変位されるようになっている。
【００２２】
本発明の具体的な態様によれば、作動手段をピストンに連結する弾性手段は、ピストンの変位軸に対して同軸である軸を有し、ピストンの質量および作動手段の質量と、作動手段およびピストンに関して所定の変位振幅とに応じた寸法をなし、上記振幅は、シリンダの部品およびシェルの部品の一方に含まれる基準点に関して所定の距離で画定される弾性手段の軸に対して横断する平面に関連し、上記振幅は、リニア電動機に関して決定された電力およびピストンに関して決定されたガスポンピング効率を提供するように計算される。
【００２３】
本発明の別の態様において、本発明の圧縮機はまた、具体的な構成において、上記横断平面に位置する弾性手段の領域またはピストンまたは作動手段によって画定される部品の一方をシリンダおよびシェルによって画定される部品の一方に連結する位置決め要素も含み、ピストンと作動手段との間の逆位相の変位およびその変位振幅の状態を維持するように強いる。
【００２４】
本発明のさらなる態様は、上記で定義したように、シェルが、リニア電動機とシリンダとの間に気密室を内部に画定する細長い管状本体を備え、上記気密室は、圧縮室の第１の端部に対して開放されており、作動手段および弾性手段を収容しており、上記圧縮機はさらに、圧縮室を閉鎖するように、圧縮室の第２の端部に着座して固着される弁板と、弁板に対して外側に着座して保持される端部カバーとを備え、上記端部カバーおよび上記弁板は、圧縮室と圧縮機が連結される冷却回路の吸気管路および放出管路のそれぞれとの間の選択的な流体連通を内部に提供するリニア圧縮機を提供することである。
【００２５】
本発明は、本発明の可能な実施形態の一例として与えられる添付の図面を参照して、以下に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は、冷却システム用の圧縮機、例えば、電子システムを冷却するために特に利用されるが、これに限定されるわけではないタイプの小型圧縮機を備え、上記圧縮機は一般的に、シェル２０と、シェル２０に固着され、圧縮室３１を画定するシリンダ３０と、圧縮機の動作中に圧縮室３１の内部で往復運動するピストン４０と、シェル２０に取り付けられるリニア電動機５０と、ピストン４０をリニア電動機５０に動作可能に連結し、圧縮室３１の内部における往復運動でリニア電動機がピストン４０を変位させるようになっている作動手段６０とを備える。
【００２７】
本発明の解決策において、上記で公開されたように、作動手段６０は、作動手段６０およびピストン４０が、圧縮機の動作中に逆位相に変位されるように設計される弾性手段７０によってピストン４０に連結される。
【００２８】
従来技術の構成において、ピストン１は、作動手段６に強固に固着されるように維持され、リニア電動機の動作は、往復運動で作動手段６を変位させるために、作動手段６を駆動し、往復運動はピストン１に瞬時かつ直接的に伝達され、ピストン１は、作動手段６と同一の変位方向および振幅を有する運動において、作動手段６と共に往復運動し始める。この連動運動は、圧縮機における振動を生じ、既に述べたように、例えば、懸架ばねなどの振動補償機構の使用を必要とする。
【００２９】
本発明の解決策によって、ピストン４０は、作動手段６０に直接的かつ強固に固着されず、作動手段６０の往復運動の変位に対応しなくなる往復運動変位を結果として生じる。本発明の解決策において、ピストン４０の往復運動は、リニア電動機５０によって作動手段６０のために決定されたその運動に動作可能に結合され、上記ピストン４０がずれるか、または逆位相、すなわち作動手段６０の方向と反対の方向の変位を有することを可能にし、上記変位はまた、作動手段６０の往復運動の変位の振幅とは異なる振幅を有し得る。ピストン４０と作動手段６０との間の運動のこの自由により、これまでに定義されたような相対的な往復運動の変位がそれぞれの上記往復運動変位によって生じた振動を無効にすることを可能にする。図６ａ、図６ｂおよび図６ｃにおいて分かるように、ピストンの変位振幅は、弾性手段７０に結合される２つの部品の異なる質量に応じて、作動手段６０に関連付けられる変位振幅より小さい。
【００３０】
ピストン４０を本発明の作動手段６０に動作可能に連結する弾性手段７０は、ピストン４０の部品と作動手段６０の部品との間の物理的連結を保証するためだけでなく、作動手段６０の運動との決定された振幅、周波数および位相関係において、リニア電動機５０からピストン４０への運動の伝達を決定するためにも画定される。示された構成において、弾性手段７０は、ピストン４０の変位軸に対して同軸である軸を有する。
【００３１】
本発明の一態様によれば、弾性手段７０は、ピストン４０の質量および作動手段６０の質量と、作動手段６０およびピストン４０の上記部品に関して所望かつ所定の変位振幅とに応じての寸法となる。ピストン４０の変位振幅および作動手段６０の変位振幅は、シリンダ３０の部品およびシェル２０の部品の一方に含まれる基準点に関して所定の距離で画定される弾性手段７０の軸に対して直交する横断平面Ｐに関して画定され、上記振幅は、リニア圧縮機５０に関して決定された電力およびピストン４０に関して決定されたガスポンピング効率を保証するように計算される。
【００３２】
ピストン４０の部品および作動手段６０の部品に連結される弾性手段７０は、上記横断平面Ｐ上に配置されるその領域を静止状態に維持して、圧縮機の動作の振幅のゼロ点を画定し、ピストン４０の部品および作動手段６０の部品のそれぞれの運動によって生じた振動は、釣り合っている振幅間の差に関係なく、ゼロの合力を有する。
【００３３】
本発明は、ピストン４０およびリニア電動機５０の両方の寸法の削減を可能にし、したがって、圧縮機の寸法の削減を可能にする。ピストン４０は、作動手段６０に直接的に連結されず、上記部品の変位の移動が独立であるため、ピストン４０およびリニア電動機５０の両方の動作効率を制御することが可能である。
【００３４】
知られている構成の変位の移動（および、もはや直接的に関係していないピストン４０の変位の移動）に関する作動手段６０の変位の移動の増大は、上記リニア電動機５０に対して電力の損失を生じることなく、リニア電動機５０の寸法の削減を可能にし、さらに、圧縮機の寸法の削減を可能にする。ピストン４０および作動手段６０の両方の移動振幅の決定は、弾性手段７０の質量およびばね定数を決定することによって行われる。
【００３５】
ピストン４０の移動が修正されない圧縮機の構成において、作動手段６０の変位振幅は、ピストン４０の変位振幅より大きいように画定され、削減された寸法、例えば、より小さな直径の電動機によって所望の電力を得ることを可能にするが、ピストン４０の移動、したがって、そのポンピング能力における変化を誘発する作動手段６０の移動の増大を必要としない。
【００３６】
ピストン４０および作動手段６０の両方の動作によって生じた振動の釣り合いをとることはまた、既に記載したように、圧縮機シェル２０の寸法および形状の削減も可能にする。
【００３７】
記載されている圧縮機は、図１に示されているようなシェルなどの従来のシェルの内部に取り付けられ得るが、本発明は、添付された図面の図３、図４、図９、図１１、図１３および図１５に示されているように、小型リニア圧縮機において用いられるタイプのシェル２０の構成に関して本明細書において記載される。
【００３８】
本発明によれば、作動手段６０は一般に、弾性手段７０を固定するベース部分６１と、リニア電動機５０に電磁的に結合される負荷部分６２とを備え、上記ベース部分６１および負荷部分６２は好ましくは、互いに対して、およびピストン４０の軸に対して同軸であり、ベース部分６１は負荷部分６２を保持する。本発明を実施する方法において、ベース部分６１は、接着剤、ねじ、締まり嵌めなどの知られている従来の方法によって、負荷部分６２を固定するか、または単一片において上記負荷部分６２を組み込む。負荷部分６２は、リニア電動機５０の磁石５１を保持する。
【００３９】
本発明を実施する方法において、負荷部分６２は、ベース部分６１から突出し、ピストン４０に対して回転される面と反対側のベース部分６１の面から突出する管状スカートによって画定される。
【００４０】
示された構成によれば、負荷部分６２は、区分された管状スカートの形状を有し、ベース部分６１と反対側の自由端から保持する上記部分の少なくとも１つの部品によってアーチ型のスカート部分を画定するか、またはアーチ型のスカートのそれぞれの内面に磁石５１を有する。別の構造的なオプションにおいて、アーチ型のスカート部分の少なくとも部品は、磁石材料で構成され、リニア電動機５０の磁石を画定する。
【００４１】
本発明のこの構造的な形態によれば、弾性手段７０は、ピストン４０に固着される端部と、作動手段６０のベース部分６１に固着される反対側の端部とを有する。図３、図４、図７、図９、図１１、および図１３ａに例示的に示されるこの構成の変形例において、ピストン４０に対する弾性手段７０の固着は、シリンダ３０に対して外側にあり、かつピストン４０に対して同軸である駆動ロッド部分９０に対して弾性手段７０の端部を固締することによって達成される。駆動ロッド部分９０は、弾性手段７０の上記隣接する端部の収容および保持手段を設けてもよく、または、単一片にこれらを組み込んでもよい。駆動ロッド部分９０はまた、ピストン４０と単一片に画定されることもでき、またはピストン４０に連結されることもできる。弾性手段７０は好ましくは、同一の螺旋展開方向を有し、互いから角度方向に離隔された隣接する端部を有する１つまたは２つの共振螺旋ばねによって画定される。
【００４２】
本発明の一実施形態によれば、圧縮機は、図９から図１２に示されているように、弾性手段７０の軸に対して直交する上記横断平面Ｐに位置する弾性手段７０の領域をシリンダ３０の部品およびシェル２０の部品の一方に連結する位置決め要素８０をさらに備える。
【００４３】
図１３および図１４に示された構成において、ピストン４０、作動手段６０および弾性手段７０によって形成されるアセンブリは、シェルまたはシリンダなどの圧縮機の基準アセンブリの部品に接続するために、位置決め要素を提供していない。この構成において、ピストン４０の振動振幅および作動手段６０の振動振幅は、圧縮機動作中に実質的に変化することなく維持され、弾性手段７０は、最終的には記載された変位振幅の一方または両方が、プロジェクトにおいて予め決定された公称の値を超えるという状態であっても、変位振幅の上記公称の値が、再確立されるように設計される。
【００４４】
本発明によれば、位置決め手段８０は、２つの可能な構成、すなわち剛性の構成および前に記載したように弾性の構成を有する。
【００４５】
本発明の構造的な形態において、位置決め要素８０は、上記横断平面Ｐに位置する弾性手段７０の領域をシリンダ３０の部品およびシェル２０の部品の一方に強固に連結し、それぞれの部品に関して固着された上記位置決め要素８０を維持する。図１１および図１２は、横断平面Ｐの領域において弾性手段７０に連結される端部８３ａと、シェル２０に固着される反対側の端部８３ｂとを有する位置決めロッド８３を備える剛性の位置決め要素８０の可能な構成を例示しているが、上記第２の端部８３ｂもまた、シリンダ３０に固着されてもよい。示された構成において、位置決めロッド８３は、ピストン４０の軸に対して同軸であり、作動手段６０のベース部分６１によって配置される。
【００４６】
図示されていない本発明の別の構造的な形態において、剛性の構成を有する位置決め要素８０は、シェル２０の隣接する内面に対して、弾性手段７０の横断平面Ｐの領域を固定する環状クレードルによって画定され得る。しかし、位置決め要素８０が、異なる構成を有してもよいことは理解すべきである。
【００４７】
本発明によれば、弾性手段７０は、ピストン４０に連結される端部と、作動手段６０に連結される反対側の端部とを備える少なくとも１つの共振螺旋ばねを備える。示された構成において、弾性手段７０は、同一の螺旋展開を有し、約１８０°互いからずれる隣接する端部を有する２つの共振螺旋ばねを備える。弾性手段７０が３つ以上の共振螺旋ばねを備える構成において、これらは、上記共振螺旋ばねの隣接する端部に関して（例えば、同一の間隔を有する）対称の平面を画定する角度分布を有する。
【００４８】
ピストン４０の軸に対して同軸である螺旋ばねの形態の弾性手段７０を有する構成において、位置決めロッド部分８３は、弾性手段７０を画定する共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置される。
【００４９】
本発明の別の構造的な形態において、位置決め要素８０は、上記横断平面Ｐに位置する弾性手段７０の領域をシリンダ３０の部品およびシェル２０の部品の一方に弾性的に連結し、上記位置決め要素８０は、横断平面Ｐとシェル２０の部品およびシリンダ３０の部品の一方に含まれる基準点との間の距離の維持を強いる。図９および図１０は、弾性の位置決め要素８０に関する可能な構成を例示しており、上記位置決め要素８０は、位置決めロッド８３に加えて、螺旋型または板型のばね要素８４を備え、示された構成において、位置決めロッド８３の反対側の端部８３ｂをシェル２０に固着する。
【００５０】
位置決め要素８０が弾性であり、ばね要素を備える構成において、これは、シリンダ３０の部品およびシェル２０の部品の一方に連結される部分と、弾性手段７０を画定し、ピストン４０に連結される端部および作動手段６０に連結される反対側の端部を有する共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置される位置決めロッド８３を介して、上記横断平面Ｐに位置する弾性手段７０の領域に固着される反対側の部分とを有する。この構成において、位置決めロッド８３はまた、ピストン４０の軸に対して同軸である作動手段６０のベース部分６１に設けられる中央開口部を通って配置される。
【００５１】
この構造的なオプションを実施する方法において、位置決め要素８０は、図９に示されているように、周囲でシェル２０に固着され、位置決めロッド８３に二分するように固着される板ばねの形態のばね要素８４を備える。
【００５２】
弾性の位置決め要素８０に関して本明細書に提示された概念の中で、本解決策は、上記位置決め要素８０が、ピストン４０の部品および作動手段６０の部品の一方に弾性的かつ動作可能に結合されるシェル２０の部品およびシリンダ３０の部品の一方に取り付けられる構成を提供し、ピストン４０と作動手段６０との間の逆位相の変位の状態の維持のほか、圧縮機プロジェクトにおけるこれらの部品に関して予測される上記変位振幅の維持を強いる。
【００５３】
この概念の構造的な形態において、添付された図面の図３、図４、図５、図７および図８において例示されるように、位置決め要素８０は、シリンダ３０の部品およびシェル２０の部品の一方に連結される部分と、位置決めロッド８３を介してピストン４０の部品および作動手段６０の部品の一方に固着される反対側の部分とを有するばね要素８４を備える。
【００５４】
図３から図５は、位置決め要素８０が、ピストン４０に連結された位置決めロッド８３の端部８３ａと、板ばねの形態のばね要素８４を介してシェル２０に連結された反対側の端部８３ｂとを有する構成を提示している。これらの構成において、ピストン４０は、シリンダ３０に対して外側にあり、かつピストン４０に対して同軸である駆動ロッド部分９０によって、弾性手段７０に連結され、位置決めロッド８３は、駆動ロッド部分９０のさらなる延在部によって画定される。
【００５５】
両方の示された構成において、駆動ロッド部分９０は、ピストン４０に関して拡張され、例えば、上記ピストン４０および位置決めロッド８３と単一片に製作され得る本体を画定する。図３の構成において、駆動ロッド部分９０は、弾性手段７０の端部を収容して固定するハウジング９１を画定し、弾性手段７０は、示された構成において、上記駆動ロッド部分９０を介してピストン４０に連結される端部と、作動手段６０に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備える。この構成において、位置決めロッド８３は、共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置される。
【００５６】
図４に示された構成において、駆動ロッド部分９０は、弾性手段７０の隣接する端部に固着され、弾性手段７０はまた、示された構成において、前記駆動ロッド部分９０を通ってピストン４０に連結される端部と、作動手段６０に連結される反対側の端部とを有する少なくとも１つの共振螺旋ばねを備える。この構成において、位置決めロッド８３は、共振螺旋ばねに関して軸方向かつ内部方向に配置され、上記位置決めロッド８３は、ピストン４０の軸に対して軸方向に、ピストン４０および駆動ロッド部分９０に設けられた中央開口部を通って、ピストン４０の部品および駆動ロッド部分９０の部品に固着される。
【００５７】
図３および図４に示された構成において、位置決めロッド８３は、作動手段６０に隣接する領域において、直径が削減されており、その結果、上記位置決めロッド８３が、ピストン４０の軸に対して同軸に、作動手段６０のベース部分６１に設けられた中央開口部を横断し、ピストン４０を位置決め要素８０のばね要素８４に接続する。これらの構成において、作動手段６０のベース部分６１は、ピストン４０に固着される端部に反対側の弾性手段７０の他方の端部を固定する。上述したように、作動手段４０は、リニア電動機５０に電磁的に結合される負荷部分６２をさらに備える。
【００５８】
図３に示された構成において、作動手段６０のベース部分６１は、駆動ロッド部分９０に関して記載したように、その周囲に沿って、弾性手段７０の隣接する端部を収容して固定するように、ハウジング６１ａを有する。図４の構成において、作動手段６０のベース部分６１は、弾性手段７０の隣接する端部を組み込み、ピストン４０と共に単一片を画定する。
【００５９】
図３および図４に示された構成において、位置決め要素８０は、周囲でシェル２０に固着され、位置決めロッド８３の隣接する反対側の端部８３ｂに二分するように固着される板ばねの形態のばね要素８４をさらに備える。
【００６０】
図７および図８に示された構成において、位置決め手段８０は、端部８３ａによって作動手段６０のベース部分６１に固着され、上記ベース部分６１から突出する駆動ロッド８３を備え、シェル２０に対して板ばねの形態のばね要素８４を介して固着される反対側の端部８３ｂを有するようにする。この構成において、作動手段のベース部分６１は、巨大であり、弾性手段７０に対して回転される面において、反対側の面から位置決めロッド８３の隣接する端部８３ａを固定するその隣接する端部を収容して固定する。
【００６１】
この構成において、弾性手段７０は、弾性手段７０の隣接する端部を保持するように適切に構成される駆動ロッド部分９０を介して、ピストン４０に固着される端部を有する。さらに、この構成において、駆動ロッド部分９０は、ピストン４０と単一片に画定され、その拡張部分の形態で、圧縮室Ｃの内部に配置される圧縮部分と反対側にある。
【００６２】
位置決め手段８０は、本明細書において提示された構成のいずれにおいても、ピストン４０と作動手段６０との間の逆位相の変位の状態の維持およびその変位振幅の公称の値の維持を強いる。この位置決め手段８０は、弾性手段７０がそれ自体によって、例えば、モータの過負荷の状況においてなど、ピストン４０および作動手段６０の両方の往復運動変位の振幅の補正値を保証していない構成に適用される。
【００６３】
上述の構造的なオプションのいずれにおいても、位置決め手段８０は、依然として静止状態であるような寸法をなし、この静止状態は、ピストン４０および作動手段６０の両方の逆位相の変位の釣り合い状態を表し、上記位置決め手段８０は、その前の寸法および構造的特性に応じて、接続される部品をこの釣り合い状態に継続的に強いる。位置決め手段８０は、接続される部品を弾性手段７０の非変形静止位置に対応する位置に継続的に強いる。
【００６４】
本発明の異なる実施形態の１つにおいて、シェル２０は、一般に金属合金中にあり、リニア電動機５０とシリンダ３０との間で気密室ＨＣを内部に画定する細長い管状本体を備え、上記気密室ＨＣは、圧縮室Ｃの第１の端部に対して開放され、作動手段６０および弾性手段７０を収容する。
【００６５】
任意の知られている従来技術の構成の弁板１１０は、圧縮室Ｃの第２の端部に対して着座されて固定され、圧縮室Ｃを閉鎖する。端部カバー１２０は、弁板に対して外側に着座して保持され、上記端部カバー１２０および上記弁板１１０は、圧縮室Ｃと圧縮機が連結される冷却回路の図示されていない吸気管路および放出管路との間の選択的な流体連通を内部に提供する。
【００６６】
本発明によれば、端部カバー１２０は、弁板１１０を包囲する隣接するシェル部分の長手方向延在部の少なくとも部品の周囲に固定され、上記固着は、例えば、接着剤または機械的締まり嵌めによって行われ、例えば、端部カバー１２０に設けられる内ねじ１２３の作動により、シェル２０の隣接する部分に設けられる外ネジ２２と係合される。
【００６７】
それぞれの吸気弁１１３およびそれぞれの放出弁１１４（図１５参照）によって選択的に閉鎖される吸気オリフィス１１１および放出オリフィス１１２が画定される弁板１１０は、圧縮室Ｃの第２の端部に対して着座され、上記圧縮室３１を閉鎖し、圧縮室Ｃの上記第２の端部は、ピストン４０が取り付けられる端部の反対側にある。
【００６８】
添付の図面に示されているように、シェル２０を有する圧縮機構成において、上記圧縮機は、圧縮機用の潤滑油の供給のほか、上記潤滑油用の貯槽および相対的運動を行う部品に対して潤滑油をポンピングするための手段を不要にするように構成されるその相対的移動部品を提供する。
【００６９】
本発明の構造的なオプションにおいて、圧縮機の相対的移動部品は、例えば、ある種のプラスチックなどの自己潤滑性材料から構成される。本発明の別の構造的なオプションにおいて、上記相対的移動部品は、摩擦防止材料から構成されるか、または低摩擦の対摩耗コーティングを備える。
【００７０】
本発明を実施する方法において、ピストン４０は、例えば、ある種のエンジニアリングプラスチックなどの自己潤滑性材料または低摩擦の耐摩耗表面コーティングを塗布した従来の材料において、作製される。その内側で、ピストン４０の変位を生じる圧縮室Ｃはまた、上述したように、摩擦防止材料から構成され、シェル２０の内部に固定される管状ジャケットを円周方向および横方向に収容してもよい。相対的移動部品間の摩擦を低減するほかに、本発明の圧縮機の構成要素を形成する材料の決定は、圧縮機における釣り合いの問題を考慮する。この概念の中で、記載されている圧縮機は好ましくは、低質量密度を有する材料から構成されるその構成要素を提供し、ピストン４０の往復運動から生じるアンバランスな力を低減する。本発明によって構成される圧縮機は、その特性に応じて、例えば、３，０００ｒｐｍから１５，０００ｒｐｍの広範囲の回転において利用され得る。
【００７１】
本発明によれば、シリンダ３０は、シェル２０の第１の端部部分の内部に気密的にかつ少なくとも部分的に収容および保持され、端部カバー１２０は、シェル２０の部品およびシリンダ３０の部品の一方に固定されて、シリンダ３０に対して弁板１１０を加圧するようになっている。
【００７２】
管状シェル２０の示された構成において、圧縮室Ｃと放出管路との間の流体連通は、端部カバー１２０の内部に画定される放出室１２２によって画定され、圧縮室Ｃと吸気管路との間の流体連通は、端部カバー１２０の内部に形成され、吸気管路の隣接する端部を収容する接続手段１２１によって画定される。
【００７３】
添付の図面において示された本発明の構造的な変形例において、端部カバー１２０は、弁板１１０と端部カバー１２０との間に配置されるシリンダカバー１２５をさらに備える。端部カバー１２０は、シリンダカバー１２５によって弁板１１０に対して圧力を印加し、上記シリンダカバー１２５は、例えば、端部カバー１２０によって包囲されている。
【００７４】
この構造的な変形例において、圧縮室Ｃと放出管路との間の流体連通は、シリンダカバー１２５の内部に形成される放出室１２２によって画定され、圧縮室Ｃと吸気管路との間の流体連通は、シリンダカバー１２５の内部に形成される吸気管路の隣接する端部に関して接続手段１２１によって画定される。
【００７５】
本明細書において示された構成は、接続手段１２１によって圧縮室Ｃと吸気管路との間の流体連通を提供するが、前述したように、本発明はまた、吸気管路と圧縮室Ｃとの間の流体連通が、端部カバー１２０および端部カバー１２０に対して内部のカバーに設けられる吸気室によって達成される構成にも適用されることが理解されるべきである。
【００７６】
接続手段１２１による冷媒ガスの供給は、シリンダ３０の圧縮室Ｃの内部に対して吸気弁１１３を介して直接的かつ気密的に実施される。
【００７７】
放出室１２２は、圧縮機動作によって生成される冷媒ガスパルスを減衰させるために、その内部容積の使用を最大にし、既存の放出容積と吸気管路との間の隔離を提供するように画定される。構造的なオプションにおいて、この構成はさらに、放出弁システムの固着を提供する。
【００７８】
本発明を実施する方法によれば、端部カバー１２０は、接続手段１２１および放出室１２２を内部に備えた単一片に構成される。しかし、他の構成も、本明細書に提示された概念の中で可能であり、前述したように、例えば、端部カバー１２０に対して内部にあるシリンダカバー１２５が、弁板１１０に対して着座され、上記シリンダカバー１２５は、例えば、端部カバー１２０によって部分的または全体的に包囲されている。この構成において、シリンダカバー１２５は、圧縮室Ｃと吸気管路との間の流体連通を提供する接続手段１２１と、圧縮室Ｃにおいて圧縮され、放出管路に向けられることになっているガスを収容する放出室１２２とを内部に画定する。
【００７９】
この構成において、シェル２０の隣接する部分に対するシリンダカバー１２５の部品および弁板１１０の部品の着座状態を維持するために、端部カバー１２０は、上記シェル２０に押し付けられて溶接される。
【００８０】
シェル２０に対する端部カバー１２０の固着は、圧縮機用にさらに著しい気密性を結果として生じ、ねじ、リベットなどによって互いに対して固定される部品の相互着座のためのフランジ部分の供給を排除することによって、その寸法の削減も可能にする。
【００８１】
本発明によれば、動作中、端部カバー１２０またはシリンダカバー１２５において画定される吸気側と放出側との間の封止の維持は、封止ガスケット１４０の供給によって保証される。位置合わせピン（図示せず）は、弁板１１０が着座されるシェル２０の端部の閉鎖を画定し、圧縮機ヘッドを画定する構成要素の位置決めを保証するために利用されてもよい。封止ガスケット１４０は、シェル２０の上記端部と、弁板１１０との間に適用され、圧縮室Ｃを調整して、圧縮室Ｃに存在する有害な（無駄な）容積を制限する。
【００８２】
図示されているように、シェル２０の第２の端部部分は、リニア電動機５０を通り過ぎて延在し、モータカバー１５０によって閉鎖され、モータカバー１５０とリニア電動機５０との間に、リニア電動機５０を介した気密室ＨＣとの流体連通において維持される気密プレナム１５１を画定する。
【００８３】
本発明によれば、シェル２０の部品と端部カバー１２０（またはシリンダカバー１２５）の部品のうちの少なくとも１つはまた、その動作中に圧縮機を冷却するために、および圧縮機の外側に対して、モータおよび圧縮室Ｃ中の冷却流体の圧縮によって生成される熱を放出するために、熱交換フィンを外側に備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】従来技術のリニア圧縮機の構成の長手方向断面図を概略的に示す。
【図２】図１の圧縮機の概略図を示しており、共振アセンブリ（ピストン／作動手段）および基準アセンブリ（シェル）と共振ばねとの動作関係および基準アセンブリ（シェル）と懸架ばねとの動作関係を示す。
【図３】簡略的かつどちらかといえば概略的に、本発明による圧縮機構成の長手方向断面図を示し、弾性手段に加えて、弾性位置決め手段が、ピストンとシェルとの間に設けられている。
【図４】簡略的かつどちらかといえば概略的に、本発明による別の圧縮機構成の長手方向断面図を示し、弾性手段に加えて、弾性位置決め手段が、ピストンとシェルとの間に設けられている。
【図５】図３および図４の圧縮機の概略図を示しており、ピストンおよび作動手段と弾性手段との動作関係および位置決め手段を介したシェルと上記ピストンとの動作関係を示す。
【図６ａ】ピストン圧縮サイクルの動作位置におけるピストン、作動手段および弾性手段を示しており、弾性手段の最大圧縮状態を示しており、ピストンおよび弾性手段の変位振幅が、図６ｂを図６ａおよび図６ｃと関連付けることによって、図式的かつ概略的に示している。
【図６ｂ】ピストン圧縮サイクルの動作位置におけるピストン、作動手段および弾性手段を示しており、弾性手段の圧縮のない状態を示しており、ピストンおよび弾性手段の変位振幅が、図６ｂを図６ａおよび図６ｃと関連付けることによって、図式的かつ概略的に示している。
【図６ｃ】ピストン圧縮サイクルの動作位置におけるピストン、作動手段および弾性手段を示しており、弾性手段の最大伸張を示しており、ピストンおよび弾性手段の変位振幅が、図６ｂを図６ａおよび図６ｃと関連付けることによって、図式的かつ概略的に示している。
【図７】簡略的かつどちらかといえば概略的に、作動手段をシェルに連結する弾性位置決め手段がある、本発明による別の圧縮機構成の長手方向断面図を示す。
【図８】図７の圧縮機の概略図を示し、ピストンおよび作動手段と弾性手段との動作関係および位置決め手段を介したシェルと上記作動手段との動作関係を示す。
【図９】簡略的かつどちらかといえば概略的に、横断平面に位置する弾性手段領域にシェルを連結する弾性位置決め手段がある、本発明による別の圧縮機構成の長手方向断面図を示す。
【図１０】図９の圧縮機の概略図を示し、ピストンおよび作動手段と弾性手段との動作関係および位置決め手段を介したシェルと上記弾性手段との動作関係を示す。
【図１１】簡略的かつどちらかといえば概略的に、本発明による別の圧縮機構成の長手方向断面図を示し、横断平面に位置する弾性手段領域にシェルを連結する剛性位置決め手段が設けられる。
【図１２】図１１の圧縮機の概略図を示し、ピストンおよび作動手段と弾性手段との動作関係および位置決め手段を介したシェルと上記弾性手段との動作関係を示す。
【図１３】簡略的かつどちらかといえば概略的に、位置決め手段のない本発明による別の圧縮機構成の長手方向断面図を示す。
【図１４】図１３の圧縮機の概略図を示し、ピストンおよび作動手段と弾性手段との動作関係を示す。
【図１５】簡略的かつどちらかといえば概略的に、ピストンが、その圧縮サイクルの中間位置にある、シリンダの上部領域の拡大長手方向断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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