專利名稱：直線壓縮機的制作方法
直線壓縮機本發明涉及一種直線壓縮機，尤其是用于在制冷裝置中壓縮制冷劑。由US6 596 032 B2公開了一種根據權利要求1的前序部分的直線 壓縮機。在這種直線壓縮機中在缸的壁中形成一個環行的空心室，該 空心室被供應以壓力流體并且通過多個分布在缸的側壁上的開口與 缸的內室連通，活塞在該內室中運動。從這些開口進入到缸腔中的壓 力流體形成一個墊，活塞在該墊上與側壁無接觸地滑動。因為該墊避 免活塞與缸之間的摩擦接觸，所以，在摩擦磨損沒有導致效率顯著降 低的情況下，這種直線壓縮機在持續運行中可長時間地工作。而在制冷裝置中實際使用該壓縮機時卻證實效率出人意料快速 地降低。由US6 642 377 B2公開了一種直線壓縮機，在該直線壓縮機中活 塞不被壓力流體支承。為了實現活塞在缸中精確定向，提出在將活塞 插入到缸腔中之前在活塞的或缸的表面上施加一個用固態的潤滑劑 如PTFE制成的涂層或者一個DLC層，由此可使活塞與缸接合在一起 并且活塞與缸之間對于持續工作所需的間隙通過在壓縮機的磨合階 段中磨蝕掉涂層來獲得。本發明的任務在于，這樣進一步構造根據前序部分的直線壓縮 機，使得該直線壓縮機即使在實際使用中例如在制冷裝置中長時間持 續工作時也具有保持不變的效率。該任務這樣來解決，活塞的和缸的彼此面對的側面中至少一個設 置有抗磨損的滑動層。
即已證實根據前序部分所述類型的直線壓縮機在制^^裝置中工 作時，盡管存在壓力流體支承，在長時間工作后仍出人意料地在缸和 活塞上出現摩擦磨損現象，這種摩擦磨損現象導致流體通過活塞與缸 壁之間的間隙從缸腔中隨著時間的流逝越來越多地泄漏出。即如果對 于保持所述墊所需的壓力流體從壓縮機的高壓連接端分流出，則這導 致相應地在壓縮機的工作階段開始和結束時，如果壓縮機的高壓連 接端上的壓力低于連續工作期間的壓力，所述墊不足以有效避免活塞 的與缸的側面之間的摩擦接觸。為了在這些運行階段中避免磨損，需 要抗磨損的滑動層。在由US6 642 377 B2公知的壓縮機中DLC滑動層或PTFE滑動 層不是抗磨損的，由此當在活塞與缸之間形成對于壓縮機的工作所希 望的間隙時該DLC滑動層或PTFE滑動層被磨蝕掉，而對于本發明重 要的是，當在活塞的與缸的側面之間存在對于壓力流體支承有效工作 所需的間隙時，滑動層仍存在。已令人吃驚地發現滑動層不是降低 效率地起作用并且壓縮機在其可用性持續時間上效率最優化的工作 通過該滑動層實現。本發明的其它特征和優點從下面參照附圖對實施例進行的說明 中得出。附圖表示圖l一個直線壓縮機的立體視圖；以及圖2 直線壓縮機的缸的剖面。
圖1中以立體視圖表示的直線壓縮機具有一個剛性的、在俯視圖 中呈大致U形的框架，該框架由三部分組成，即兩個扁平的壁段l和 一個弓形件2。在彼此面對的弓形件2端側與兩個壁段1之間夾入一 個第一膜片彈簧3; —個與膜片彈簧3相同構型的第二膜片彈簧4固 定在壁段1的背離弓形件的端側上。用彈簧板沖制的膜片彈簧3、 4各具有兩個長形延伸的邊緣條7
和四個彈簧臂5，所述邊緣條與壁段1或弓形件2的端側重疊，所述 彈簧臂呈之字形從邊緣條7的端部起朝中間區段6延伸，所述彈簧臂 在該中間區段上會合。中間區段6各具有三個孔兩個外部的孔和一 個中間的孔， 一個永磁性的振動體8借助于螺釘或鉚釘13懸置在這 些外部的孔上，對于膜片彈簧3 —個例如通過螺紋連接固定在振動體 8上的桿區段IO延伸穿過該中間的孔。桿區段10通過一個可柔性彎曲的變細的區段11與一個傳遞桿9 相連接。一個變細的第二區段12使傳遞桿11與一個活塞桿14 一體地 連接，該活塞桿插入到一個由弓形件2承載的泵腔15中、通過泵腔 的端壁中的一個孔導向并且在泵腔15中與一個可在該泵腔中運動的 活塞16 (參見圖2)相連接。具有E形磁軛和繞該E形磁軛的中間的腿纏繞的線圈的兩個電磁 體各以面對振動體的極靴設置在振動體8與壁段1之間并且用于驅動 振動體8的振動運動。因為與活塞16剛性地連接的活塞桿14在泵腔15的端側的孔中 被導向，所以，即使活塞16在往復運動的方向上的伸展量很小，該 活塞也受到保護以免歪斜。活塞16因此占用泵腔15中的少量位置， 由此在外部尺寸小的情況下獲得大的有效容積。泵腔15由一個空心室17環狀地包圍，該空心室通過泵腔15的 側壁中的多個開口 18與該泵腔連通并且該空心室通過一個通道19被 供應以從泵腔的壓力連接端20分流出的壓縮的氣體。通過開口18進 入到泵腔15中的壓力氣體在側壁上形成一個墊，活塞16在該墊上基 本上無摩擦地滑動，該活塞的直徑稍小于泵腔15的自由直徑。活塞16的沿著泵腔15的壁滑動的殼面被覆以DLC(類金剛石碳) 層21。該DLC層21尤其可以是四面體碳層(ta-C)或含氫非晶碳層 (a-C:H)。這種層在厚度極其小的情況下構成避免摩擦磨損的高效保 護裝置。也就是說，層21的厚度可明顯小于活塞與缸之間的徑向間 隙，由此，層21可施加在制造好的在其尺寸方面與泵腔15相匹配的 活塞16上，而無需用于尺寸匹配的事后加工。這可成本特別低廉地 實現本發明，因為將DLC層21施加在活塞16上是制造壓縮機時的 單獨的附加的步驟，該步驟可容易地插入到這種壓縮機的制定好的制 造流程中，因為該步驟絕不需要在其它制造步驟上后續匹配例如尺寸 改變。
權利要求
1.直線壓縮機，具有一個缸(15)、一個可在該缸(15)中在該缸的縱向方向上振蕩運動的被壓力流體支承的活塞(16)和一個驅動該活塞的運動的驅動機組(1～14)，其特征在于該活塞(16)的和該缸(15)的彼此面對的側面中至少一個設置有抗磨損的滑動層(21)。
2. 根據權利要求1所述的直線壓縮機，其特征在于在該活塞(16) 的或該缸(15)的至少一個承載所述滑動層(21)的側面與該活塞(16) 的或該缸(15)的朝向該側面的表面之間存在足夠的間隙，以便可實 現該活塞(16)在所述側面無相互接觸的情況下在縱向方向上運動。
3. 根據上述權利要求之一所述的直線壓縮機，其特征在于設置 有所述滑動層(21)的側面是該活塞(16)的殼面。
4. 根據上述權利要求之一所述的直線壓縮機，其特征在于所述 滑動層(21)是DLC層。
5. 根據上述權利要求之一所述的直線壓縮機，其特征在于在該 壓縮機的一個高壓連接端(20)上形成一個用于壓力流體的支路(19)， 該壓力流體用于支承該活塞(16)。
全文摘要
本發明涉及一種直線壓縮機，該直線壓縮機具有一個缸(15)、一個可在該缸(15)中在該缸的縱向方向上振蕩運動的被壓力流體支承的活塞(16)和一個驅動該活塞的運動的驅動機組(1～14)。該活塞(16)的和該缸(15)的彼此面對的側面中至少一個設置有抗磨損的滑動層(21)。
文檔編號F04B35/04GK101133247SQ200580044097
公開日2008年2月27日 申請日期2005年11月30日 優先權日2004年12月23日
發明者G·斯洛塔, J-G·舒伯特 申請人:Bsh博世和西門子家用器具有限公司