Compresor alternativo accionado por un motor lineal que comprende una carcasa,

dentro de la cual se montan: unconjunto de referencia formado por un motor y un cilindro (1), un conjunto resonante formado por un pistón (2)alternativo dentro del cilindro (1), y por unos medios de accionamiento (3) que acoplan operativamente el pistón (2)al motor, y dos medios elásticos (10) montados en el conjunto resonante y en el conjunto de referencia y que sedeforman elásticamente y axialmente en la dirección de desplazamiento del pistón (2), y que también comprende unelemento de montaje (40) que acopla un extremo de uno de los medios elásticos (10) a un extremo de los otrosmedios elásticos (10), y un elemento de acoplamiento (50) que tiene un extremo montado en el pistón (2) y unextremo opuesto montado en el elemento de montaje (40), llevando dicho elemento de montaje (40) los extremos delos dos medios elásticos (10) acoplados al mismo y siendo desplazable axialmente junto con el pistón (2) ydesplazable libremente en sentido transversal respecto a la dirección de desplazamiento del pistón (2), estandoconstruido dicho elemento de acoplamiento (50) para transmitir las fuerzas axiales entre el pistón (2) y el elementode montaje (40) y para minimizar la aplicación de fuerzas radiales al pistón (2), caracterizado porque los medios deaccionamiento (3) comprenden un disco anular (5) contra el que se acopla el pistón (2) y el elemento de montaje(40) comprende una primera porción anular (41) que acopla un extremo adyacente de uno de los dos medioselásticos (10), y una segunda porción (42), que se acopla a un extremo adyacente de los medios elásticos (10),estando dispuestas dichas primera y segunda porciones (41, 42) en lados axialmente opuestos del disco anular (5)de los medios de accionamiento (3), y separadas axialmente y fijadas entre sí mediante elementos rígidos (44) queestán montados, con una separación radial, a través del disco anular (5) de los medios de accionamiento (3).

Compresor alternativo accionado mediante un motor lineal

5 Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a un compresor alternativo accionado mediante un motor lineal que comprende una carcasa, dentro de la cual están montados: un conjunto de referencia formado por un motor y un cilindro, un conjunto resonante formado por un pistón alternativo dentro del cilindro, y por unos medios de accionamiento que acoplan operativamente el pistón al motor, y dos medios de muelle montados en el conjunto resonante y al conjunto de referencia y que se deforman elásticamente y axialmente en la dirección de desplazamiento del pistón, y que comprende además un elemento de montaje que acopla un extremo de unos medios de muelle con un extremo de los otros medios de muelle, y un elemento de acoplamiento que tiene un extremo montado en el pistón y un extremo opuesto montado en el elemento de montaje, llevando dicho elemento

de montaje los extremos del muelle de dos medios de acoplamiento al mismo y que es desplazable axialmente junto con el pistón y desplazable libremente en sentido transversal a la dirección de desplazamiento del pistón, estando construido dicho elemento de acoplamiento para transmitir las fuerzas axiales entre el pistón y el elemento de montaje y para minimizar la aplicación de fuerzas radiales al pistón, que se aplicarán a sistemas de refrigeración.

Antecedentes de la invención

En un compresor alternativo accionado mediante un motor lineal, las operaciones de aspiración de gas y de compresión de gas se realizan por los movimientos axiales alternativos de cada pistón dentro de un cilindro, que está cerrado por una cabeza de cilindro y está montado dentro de una carcasa hermética, estando colocadas en la

cabeza del cilindro válvulas de aspiración y descarga que controlan la admisión y la descarga del gas en relación con el cilindro. El pistón es accionado mediante medios de accionamiento que soportan los componentes magnéticos operativamente asociados con un motor lineal fijado a la carcasa del compresor. En algunas construcciones conocidas, cada conjunto de medios de accionamiento del pistón está conectado a un muelle resonante fijado a la carcasa hermética del compresor, para operar como una guía para el desplazamiento axial del pistón y hacer que todo el conjunto actúe de manera resonante en una frecuencia predeterminada, permitiendo que el motor lineal esté adecuadamente dimensionado para suministrar continuamente energía al compresor en funcionamiento.

En una construcción conocida, dos muelles helicoidales están montados bajo compresión contra los medios de

accionamiento en cada uno de sus lados. El pistón forma, conjuntamente con los medios de accionamiento y con el componente magnético, el conjunto resonante del compresor, que es accionado por el motor lineal y tiene la función de desarrollar un movimiento lineal alternativo, haciendo que el movimiento del pistón dentro del cilindro ejerza una acción de compresión sobre el gas admitido a través de la válvula de aspiración, hasta el punto en el que dicho gas puede ser descargado en el lado de alta presión a través de la válvula de descarga.

Los muelles helicoidales bajo compresión, independientemente de la forma de la última bobina que formará la región de contacto con el pistón, generan una fuerza de contacto con una distribución no uniforme a lo largo de una extensión circunferencial de contacto determinada, con una concentración de la fuerza de compresión en la región donde la última bobina comienza a contactar con el pistón.

45 En una solución conocida (US5525845) , el acoplamiento entre los muelles helicoidales y el pistón se produce por la provisión de una varilla cilíndrica delgada, que es suficientemente flexible lateralmente para absorber los movimientos laterales de los muelles, pero que es axialmente rígida para transmitir la fuerza axial al pistón.

En otra construcción conocida, los muelles helicoidales están asentados en un disco que está conectado al pistón, aplicando así toda la fuerza al pistón. Sin embargo, los muelles helicoidales no sólo generan la fuerza axial, sino que también generan fuerzas radiales, y la propia fuerza axial no es concéntrica con el eje de simetría de los muelles. Estas imperfecciones del muelle fuerzan el pistón, causando fricción y un mayor consumo de energía, lo cual deteriora el rendimiento del compresor lineal.

55 El vol. 2000, no. 20, de 10 de julio de 2001 (07.10.2001) de Resúmenes de Patentes de Japón y el documento JP 2001 073942 A describen un compresor alternativo accionado por un motor lineal, que comprende una carcasa dentro de la cual está montado un conjunto de referencia formado por un motor y un cilindro, y un conjunto resonante formado por un pistón alternativo dentro del cilindro y por unos medios de accionamiento que acoplan operativamente el pistón al motor. En la carcasa también se proporcionan dos medios elásticos montados en el conjunto resonante y en el conjunto de referencia y se deforman elásticamente y axialmente en la dirección de desplazamiento del pistón. También se proporciona un elemento de montaje que acopla un extremo de unos medios elásticos a un extremo de los otros medios elásticos. En la construcción del compresor tal como se describe en este documento hay, sin embargo, una conexión fija entre el elemento de montaje y los medios de accionamiento,

65 establecidos por una construcción de una pieza de elemento de montaje, el pistón y los medios de accionamiento.

El documento FR 743 398 A describe un compresor alternativo del tipo tal como se describe al principio de esta memoria. En este compresor conocido, sin embargo, el elemento de montaje está conectado de forma fija a los medios de accionamiento a través de tornillos, esta construcción no permitiendo ningún desplazamiento relativo, en particular en la dirección radial, entre los medios de accionamiento y el elemento de montaje, lo que perjudica al

rendimiento de este lineal compresor, tal como ya se ha explicado anteriormente.

Objeto de la invención

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un compresor de movimiento alternativo accionado por un motor lineal, que con una construcción sencilla y con un mínimo de componentes con movimiento relativo, minimiza las fuerzas laterales sobre el pistón, los efectos de la concentración de las fuerzas de compresión sobre los medios de accionamiento y los momentos consiguientes en los medios de accionamiento y el pistón.

Sumario de la invención

Este y otros objetos se consiguen a través de un compresor de movimiento alternativo accionado por un motor lineal del tipo descrito al principio en el que los medios de accionamiento llevan un disco anular contra la que se acopla el pistón, y el elemento de montaje comprende una primera porción anual que se acopla a un extremo adyacente de uno de los dos medios elásticos, y una segunda porción, que se acopla a un extremo adyacente de los otros medios elásticos, estando dispuestas dichas primera y segunda porciones en lados axialmente opuestos del disco anular de los medios de accionamiento, y axialmente separados y fijados entre sí mediante elementos rígidos que están montados, con una separación radial, a través del disco anular de los medios de accionamiento.

Realizaciones ventajosas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes. 25

Breve descripción de los dibujos

La invención se describe a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista esquemática en sección diametral longitudinal de un compresor hermético del tipo accionado por un motor lineal, que presenta muelles helicoidales que comprimen un elemento de disco de los medios de accionamiento, que acoplan el pistón al motor lineal alternativo construido de acuerdo con la técnica anterior;

La figura 2 es una vista esquemática en sección diametral longitudinal de un compresor hermético, tal como el

ilustrado en la figura 1, pero que presenta un acoplamiento entre el pistón y los medios elásticos de acuerdo con una construcción de la presente invención; y

La figura 3 es una vista esquemática en sección diametral longitudinal de un compresor hermético tal como el ilustrado en la figura 1, pero que presenta un acoplamiento entre el pistón... [Seguir leyendo]

1. Compresor alternativo accionado por un motor lineal que comprende una carcasa, dentro de la cual se montan: un conjunto de referencia formado por un motor y un cilindro (1) , un conjunto resonante formado por un pistón (2) 5 alternativo dentro del cilindro (1) , y por unos medios de accionamiento (3) que acoplan operativamente el pistón (2) al motor, y dos medios elásticos (10) montados en el conjunto resonante y en el conjunto de referencia y que se deforman elásticamente y axialmente en la dirección de desplazamiento del pistón (2) , y que también comprende un elemento de montaje (40) que acopla un extremo de uno de los medios elásticos (10) a un extremo de los otros medios elásticos (10) , y un elemento de acoplamiento (50) que tiene un extremo montado en el pistón (2) y un 10 extremo opuesto montado en el elemento de montaje (40) , llevando dicho elemento de montaje (40) los extremos de los dos medios elásticos (10) acoplados al mismo y siendo desplazable axialmente junto con el pistón (2) y desplazable libremente en sentido transversal respecto a la dirección de desplazamiento del pistón (2) , estando construido dicho elemento de acoplamiento (50) para transmitir las fuerzas axiales entre el pistón (2) y el elemento de montaje (40) y para minimizar la aplicación de fuerzas radiales al pistón (2) , caracterizado porque los medios de

accionamiento (3) comprenden un disco anular (5) contra el que se acopla el pistón (2) y el elemento de montaje

(40) comprende una primera porción anular (41) que acopla un extremo adyacente de uno de los dos medios elásticos (10) , y una segunda porción (42) , que se acopla a un extremo adyacente de los medios elásticos (10) , estando dispuestas dichas primera y segunda porciones (41, 42) en lados axialmente opuestos del disco anular (5) de los medios de accionamiento (3) , y separadas axialmente y fijadas entre sí mediante elementos rígidos (44) que

están montados, con una separación radial, a través del disco anular (5) de los medios de accionamiento (3) .

2. Compresor según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de acoplamiento (50) es en la forma de una varilla alargada y relativamente flexible.

25 3. Compresor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el elemento de acoplamiento

(50) presenta sus extremos respectivamente fijados al elemento de montaje (40) y al pistón (2) .

4. Compresor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el elemento de acoplamiento

(50) presenta sus extremos respectivamente articulados en el elemento de montaje (40) y el pistón (2) . 30

5. Compresor según la reivindicación 4, caracterizado porque el elemento de acoplamiento (50) tiene sus extremos conectados a través de una rótula a las partes definidas por el pistón (2) y el elemento de montaje (40) .

6. Compresor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque parte del conjunto resonante 35 está dispuesto a través de dicha segunda porción (42) .

7. Compresor según la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento de acoplamiento (50) está montado en la segunda porción (42) del elemento de montaje (40) .

8. Compresor según la reivindicación 7, y en el que el pistón (2) presenta una porción superior y una porción tubular, caracterizado porque el elemento de acoplamiento (50) presenta parte de su extensión dispuesto dentro de la porción de cuerpo del pistón (2) , teniendo un extremo montado en la porción superior del pistón (2) .

9. Compresor según la reivindicación 8, caracterizado porque los elementos rígidos (43) están separados 45 angularmente entre sí.

10. Compresor según la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda porción (42) comprende un disco que se acopla, desde una cara externa y coaxialmente al eje del pistón (2) , al elemento de acoplamiento.

50 11. Compresor según la reivindicación 10, caracterizado porque la segunda porción (42) presenta un borde periférico anular elevado, que define, desde una cara inferior, un alojamiento para un extremo adyacente de unos medios elásticos (10) .

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