BRPI0614003A2

BRPI0614003A2 - compressor linear

Info

Publication number: BRPI0614003A2
Application number: BRPI0614003-3A
Authority: BR
Inventors: Upesh Patel; Gordon Cameron Otte
Original assignee: Fisher & Paykel Appliances Ltd
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2011-03-01
Also published as: AU2006270592B2; WO2007011245A3; NZ541408A; AU2006270592A1; US8177523B2; WO2007011245A2; DE112006001924T5; US20080213109A1; KR20080024230A; CN101268276A; CN101268276B; JP2009501873A; DE112006001924B4

Abstract

Patente de Invenção: COMPRESSOR LINEAR. A presente invenção refere-se a um compressor linear que inclui uma parte de cilindro com um orifício de cilindro. Um pistão é disposto no orifício e deslizável ali. Uma mola principal conecta a parte de cilindro ao pistão. Um membro de conexão forma uma conexão entre a mola principal e o pistão. O membro de conexão passa através do espaço de ar de um estator de um motor elétrico linear. Pelo menos um pólo de armadura do motor está localizado ao longo do membro de conexão. O estator compreende uma pluralidade de partes de estator opostas através do espaço de ar. A parte de cilindro inclui um grampo afunilado para cada parte de estator. O grampo afunilado se alarga para fora a partir do espaço de ar. Cada parte de estator tem um afunilamento de combinação e é encaixada no grampo afunilado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPRES-SOR LINEAR".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a compressores lineares e, emparticular, a compressores lineares do tipo adequado para uso em um siste-ma de refrigeração de compressão de vapor.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os compressores lineares de um tipo para uso em um sistemade refrigeração de compressão de vapor são o assunto de muitos documen-tos na técnica anterior. Um desses documentos é nosso pedido de patentePCT co-pendente PCT/NZ2004/000108. Esse relatório descritivo descreveuma variedade de desenvolvimentos relativos a tais compressores, muitosdos quais tendo aplicação em particular aos compressores lineares. A pre-sente invenção refere-se a melhoramentos adicionais em modalidades decompressor, tais como são descritas naquele pedido de patente, o que provêuma exemplificação geral de um compressor ao qual a presente invençãopode ser aplicada. Contudo, a presente também pode ser aplicada além doescopo das modalidades em particular de um compressor linear mostradasnaquele pedido. As pessoas versadas na técnica apreciarão a aplicação ge-ral das idéias aqui a outras modalidades de compressores lineares, tais co-mo são encontradas na técnica anterior.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É um objetivo da presente invenção prover melhoramentos relati-vos a compressores lineares ou pelo menos prover à indústria uma escolha útil.

Em um primeiro aspecto, a invenção consiste em um compres-sor linear que compreende:

uma parte de cilindro que inclui um orifício de cilindro,um pistão disposto no referido orifício e deslizável ali,uma mola principal conectando a referida parte de cilindro aoreferido pistão,

um membro de conexão formando uma conexão entre a referidamola principal e o referido pistão,um estator de um motor elétrico linear, o referido estator tendoum espaço de ar, o referido membro de conexão passando através do refe-rido espaço de ar,

pelo menos um pólo de armadura do referido motor elétrico Iine-ar localizado ao longo do referido membro de conexão,

onde o referido estator compreende uma pluralidade de partesde estator opostas através do referido espaço de ar, a referida parte de cilin-dro incluindo um grampo afunilado para cada referida parte de estator, o referi-do grampo afunilado se alargando para fora a partir do referido espaço de ar;

cada referida parte de estator tendo um afunilamento de combi-nação e sendo encaixada em um referido grampo afunilado.

De acordo com um aspecto adicional, pelo menos um pólo dearmadura compreende um ou mais blocos substancialmente planos de mate-rial de ímã permanente presos ao referido membro de conexão com as facesgrandes dos referidos blocos voltadas para o estator, o referido material de ímãpermanente magnetizado para a definição dos referidos pólos de armadura.

De acordo com um aspecto adicional, o referido grampo afunila-do inclui pelo menos um par de faces opostas voltadas uma para a outra, evoltado em uma direção substancialmente paralela ao movimento alternativodo referido pistão está o referido cilindro, as referidas faces opostas sendomais próximas adjacentes ao referido espaço de ar do que para longe a par-tir do referido espaço de ar.

De acordo com um aspecto adicional, a referida parte de estatorinclui uma pilha de laminação, cada laminação da referida pilha de Iamina-ção tendo faces e bordas, a referida pilha de laminação tendo faces e bordascorrespondentes, e a referida pilha de laminação residindo no referido gram-po com o referido par de faces opostas se encaixando nas bordas da referi-da pilha.

De acordo com um aspecto adicional, as referidas faces conver-gem em um afunilamento de em torno de 3 graus.

De acordo com um aspecto adicional, uma referida face é subs-tancialmente perpendicular ao referido eixo geométrico de alternância, e aoutra referida face está em um ângulo com a referida perpendicular, pararesultar no referido afunilamento.

De acordo com um aspecto adicional, as referidas laminaçõesda referida pilha de laminação têm uma borda para se voltar para o referidoespaço de ar e uma borda adjacente a cada face de grampo, uma referidaborda de face de grampo sendo substancialmente perpendicular à referidaborda de espaço de ar e uma referida borda de face de grampo incluindouma porção alargada para fora.

De acordo com um aspecto adicional, a referida porção de bordaalargada para fora está em um ângulo de em torno de 93 graus com a referi-da borda de espaço de ar.

Em um aspecto adicional, a invenção consiste em um método defabricação de um compressor linear, que compreende:

tomar uma parte de cilindro incluindo um grampo afunilado inte-gral o qual se alarga para fora a partir de um espaço de ar pretendido,

instalar um conjunto de pistão e haste de conexão de modo queuma armadura na referida haste de pistão esteja presente no referido espa-ço de ar e seja lateralmente suportada,

forçar uma parte de estator tendo um afunilamento complemen-tar ao afunilamento do referido grampo afunilado para o referido grampo a-funilado.

De acordo com um aspecto adicional, a referida parte de cilindro,o referido grampo afunilado e/ou a referida parte de estator são de acordocom qualquer um dos parágrafos acima.

Em relação à invenção, conforme estabelecido em qualquer umdos parágrafos acima, a referida mola principal pode compreender, por e-xemplo, uma combinação de molas em espiral, uma combinação de molasem espiral e molas planas ou uma combinação de molas planas. As molasem espiral podem ser formadas a partir de qualquer fio de alta fadiga ou mo-Ias usinadas a partir de uma matéria-prima de cilindro de parede fina. Prefe-rencialmente, a combinação inclui pelo menos um elemento de mola plana con-tribuindo para uma rigidez lateral mais alta. Mais preferencialmente, a combina-ção inclui pelo menos uma mola plana e pelo menos uma mola em espiral.

Pode haver um suporte lateral atuando entre a referida parte decilindro e o referido membro de conexão, em uma localização intermediáriaao referido material de ímã permanente e o referido pistão, o referido suportelateral permitindo um movimento axial da referida haste de conexão, mastransferindo cargas laterais para a referida parte de cilindro.

Em relação à invenção, conforme estabelecido no parágrafo a-cima, a referida mola principal pode compreender um elemento de mola úni-co ou uma combinação de uma pluralidade de elementos de mola atuandoem paralelo. Preferencialmente, a mola principal também provê um suportelateral atuando entre a referida parte de cilindro e o referido membro de co-nexão, em uma localização de modo que o referido pólo de armadura oupólos estejam entre a referida localização de mola principal e o referido su-porte lateral localizado de modo que a armadura do referido motor seja su-portada em uma extremidade pela referida mola principal e na outra extremi-dade pelo referido suporte lateral.

O suporte lateral pode compreender uma ou mais molas planas,por exemplo, cortadas a partir de um material em folha ou formadas a partirde arame de mola flexionado em uma linha de mola em um plano. Alternati-vãmente, o referido suporte radial pode compreender um ou mais mancaisdeslizantes atuando sobre o membro de conexão.

Na região do membro de conexão entre o suporte lateral e o pis-tão, o membro de conexão pode ser lateralmente flexível ou incluir uma (oupreferencialmente duas) porção flexível, de modo a efetivamente transmitirforças axiais, mas para ter uma conformidade lateral e angular do pistão emrelação ao eixo geométrico e à linha de alternância do membro de conexão.

A parte de cilindro pode incluir uma provisão para mancais a gásaerostáticos recebendo gases comprimidos e suprindo estes através de umapluralidade de janelas de mancai espaçadas ao longo de e em torno do orifí-cio de cilindro para suporte do pistão em operação. Não obstante a armadu-ra radialmente (ou lateralmente) suportada em ambas as extremidades e emconformidade no membro de conexão entre o suporte lateral e o pistão, os in-ventores esperam que os benefícios dos mancais a gás e de um atrito reduzidopossam ser excedidos pelo consumo de gás comprimido nos mancais a gás.

Para aqueles versados na técnica à qual a invenção refere-se,muitas mudanças na construção e modalidades amplamente diferentes eaplicações da invenção serão sugeridas por si mesmas, sem se desviar doescopo da invenção, conforme definido nas reivindicações em apenso. Asexposições e as descrições aqui são puramente ilustrativas e não se preten-de que sejam Iimitativas em qualquer sentido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma elevação plana em seção transversal de umcompressor linear de acordo com uma primeira modalidade. A primeira mo-dalidade tem uma mola principal que compreende uma combinação de umamola plana e uma mola em espiral. Uma armadura de motor plana é radialmen-te suportada em uma extremidade pela mola principal e na outra pelo pistão. Afigura 1 é uma seção transversal tomada através da linha DD da figura 2.

A figura 2 é uma elevação lateral em seção transversal da moda-lidade da figura 1, tomada através da linha CC da figura 1.

A figura 3 é uma elevação plana em seção transversal de umcompressor linear de acordo com uma segunda modalidade. A segunda mo-dalidade tem uma mola principal que compreende uma pilha de molas pla-nas. A armadura de motor plana é radialmente suportada em uma extremi-dade pela mola principal e na outra extremidade por uma outra mola plana.Há uma conexão conformada com o pistão. A figura 3 é uma seção trans-versal tomada através da linha EE da figura 4.

A figura 4 é uma elevação lateral em seção transversal da moda-lidade da figura 2, tomada através da linha BB da figura 3.

A figura 5 é uma elevação plana em seção transversal de umcompressor linear de acordo com uma terceira modalidade. A terceira moda-lidade tem uma mola principal que compreende uma combinação de umamola plana e uma mola em espiral. A armadura de motor plana é radialmen-te suportada em uma extremidade pela mola principal e na outra extremida-de em um mancai deslizante. Há uma conexão conformada com o pistão. Afigura 5 é uma seção transversal tomada através da linha FF da figura 6.

A figura 6 é uma elevação lateral em seção transversal da moda-lidade da figura 5, tomada através da linha AA da figura 5.

A figura 7 é uma vista expandida do grampo de montagem deestator integral e da parte de estator associada, de acordo com a presenteinvenção, conforme incluído em cada uma das modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA

uma parte de cilindro que inclui um orifício de cilindro,

um pistão disposto no referido orifício e deslizável ali,uma mola principal conectando direta ou indiretamente a referidaparte de cilindro ao referido pistão,

um membro de conexão formando uma conexão entre a referidamola principal e o referido pistão,

um estator tendo um espaço de ar, o referido membro de cone-xão passando através do referido espaço de ar,

pelo menos um pólo de armadura localizado ao longo do referidomembro de conexão,

onde o referido estator compreende uma pluralidade de partes deestator opostas através do referido espaço de ar, cada referida parte de cilindroincluindo um grampo afunilado para cada referida parte de estator, o referidogrampo afunilado se alargando para fora a partir do referido espaço de ar;

De acordo com um aspecto adicional, a referida parte de estatorinclui uma pilha de laminação, cada laminação da referida pilha de laminaçãotendo faces e bordas, a referida pilha de laminação tendo faces e bordas cor-respondentes, e a referida pilha de laminação residindo no referido grampo como referido par de faces opostas se encaixando nas bordas da referida pilha.

De acordo com um aspecto adicional, as referidas laminaçõesda referida pilha de laminação têm uma borda para se voltar para o referidoespaço de ar (o qual é descontínuo) e uma borda adjacente a cada face degrampo, uma referida borda de face de grampo sendo substancialmenteperpendicular à referida borda de espaço de ar e uma referida borda de facede grampo incluindo uma porção afunilada (alargada) para fora.

Em relação à invenção, conforme estabelecido em qualquer umdos parágrafos acima, a referida mola principal pode compreender, por e-xemplo, uma combinação de molas em espiral, uma combinação de molasem espiral e molas planas ou uma combinação de molas planas. As molasem espiral podem ser formadas a partir de qualquer fio de alta fadiga ou mo-las usinadas a partir de uma matéria-prima de cilindro de parede fina. Prefe-rencialmente, a combinação inclui pelo menos um elemento de mola plana con-tribuindo para uma rigidez lateral mais alta. Mais preferencialmente, a combina-ção inclui pelo menos uma mola plana e pelo menos uma mola em espiral.

A parte de cilindro pode incluir uma provisão para mancais a gásaerostáticos recebendo gases comprimidos e suprindo estes através de umapluralidade de janelas de mancai espaçadas ao longo de e em torno do orifí-cio de cilindro para suporte do pistão em operação. Não obstante a armadu-ra radialmente (ou lateralmente) suportada em ambas as extremidades e emconformidade no membro de conexão entre o suporte lateral e o pistão, osinventores esperam que os benefícios dos mancais a gás e de um atrito re-duzido possam ser excedidos pelo consumo de gás comprimido nos man-cais a gás.

Com referência às figuras 1 a 6, o compressor para um sistemade refrigeração de compressão de vapor inclui um compressor linear 1 su-portado dentro de um alojamento 2. Tipicamente, o alojamento 2 é hermeti-camente selado e inclui uma janela de entrada de gases 3 e uma janela desaída de gases comprimidos 4. Os gases não comprimidos fluem no interiordo alojamento circundando o compressor 1. Estes gases não comprimidossão aspirados para o compressor durante o curso de admissão, comprimidosentre a coroa de pistão 14 e a placa de válvula 5 no curso de compressão eexpelidos através da válvula de descarga 6 para um coletor de gases com-primidos 7. Os gases comprimidos saem pelo coletor 7 para a janela de saí-da 4 na carcaça através de um tubo flexível 8. Para redução do efeito derigidez do tubo de descarga 8, o tubo preferencialmente é disposto como umlaço ou uma espiral transversal ao eixo geométrico de alternância do com-pressor. A admissão para o espaço de compressão pode ser através do pis-tão (com uma abertura e uma válvula na coroa) ou através do cabeçote, di-vidido para incluir coletores e válvulas de sucção e descarga. Os compresso-res ilustrados têm uma sucção através do cabeçote, com um coletor de suc-ção 13 e uma válvula de sucção 29.

O compressor linear ilustrado 1 tem, falando amplamente, umaparte de cilindro e uma parte de pistão conectadas por uma mola principal. Aparte de cilindro inclui um alojamento de cilindro 10, um cabeçote de cilindro11, uma placa de válvula 5 e um cilindro 12. A parte de cilindro também in-clui partes de estator 15 para um motor elétrico linear. Uma porção de ex-tremidade 18 da parte de cilindro, distai do cabeçote 11, suporta a mola prin-cipal em relação à parte de cilindro. Na modalidade ilustrada nas figuras 1 e2 e na modalidade ilustrada nas figuras 5 e 6, a mola principal é formadacomo uma combinação de mola em espiral 19 e mola plana 20. Na modali-dade ilustrada nas figuras 3 e 4, a mola principal compreende uma pilha deuma pluralidade de molas planas 16.

A parte de pistão inclui um pistão oco 22 com uma parede lateral24 e uma coroa 14. Uma haste 26 forma uma conexão entre a coroa 14 eum corpo de suporte 30 para a armadura de motor linear 17. A armadura demotor linear 17 compreende um corpo de material de ímã permanente (talcomo ferrita ou neodímio) magnetizado para a provisão de um ou mais pólosdirigidos transversais ao eixo geométrico de alternância do pistão na camisade cilindro. Uma porção de extremidade 32 de suporte de armadura 30, dis-tai do pistão 22, é conectada à mola principal.

Na modalidade das figuras 1 e 2, a haste 26 tem uma porçãoflexível 28 localizada aproximadamente no centro do pistão oco 22. Na mo-dalidade das figuras 3 e 4 e na modalidade das figuras 5 e 6, a haste 21 éestreita por seu comprimento inteiro.

O compressor linear 1 é montado na carcaça 2 em uma plurali-dade de molas de suspensão, para isolamento dele da carcaça. Em uso, ocorpo externo grande do compressor linear, a parte de cilindro, oscilarão aolongo do eixo geométrico de alternância da parte de pistão dentro da partede cilindro. No compressor preferido, a parte de pistão é mantida proposita-damente muito leve, se comparada com a parte de cilindro, de modo que aoscilação da parte de cilindro seja pequena, se comparada com a alternân-cia relativa entre a parte de pistão e a parte de cilindro. Na forma ilustrada, ocompressor linear é montado em um conjunto de quatro molas de suspensão31 geralmente posicionadas em torno da periferia. Arranjos de mola de suspen-são alternativos são ilustrados no PCT/NZ2004/000108. As extremidades decada mola de suspensão se adaptam sobre amortecedores elastoméricos co-nectados ao compressor linear 1 em uma extremidade de cada mola e conec-tados à carcaça de compressor 2 na outra extremidade de cada mola.

Com referência à modalidade de compressor das figuras 1 e 2,esta ilustra uma variação de um compressor de um tipo mostrado em nossopedido de patente anterior PCT/NZ2000/000201. Naquele pedido, foi mos-trado um compressor que inclui um motor linear com uma armadura de ímãpermanente substancialmente plana operando em um espaço de ar de umestator portado pela parte de cilindro. A armadura plana foi posicionada par-cialmente ao longo de um membro de conexão se estendendo a partir dopistão, até um lado do estator, até a mola principal no outro lado do estator.O membro de conexão e, portanto, as forças laterais exercidas pelo motorelétrico linear foram lateralmente suportadas em uma extremidade pelo pis-tão no cilindro e na outra extremidade pela rigidez lateral da mola principal.

Naquele pedido PCT anterior, foi mostrado uma mola principalde uma construção substancialmente singular envolvendo um laço de héliceduplo de arame de aço de resistência à fadiga alta de calibre pesado. Estamola principal provê uma rigidez lateral suficiente e uma rigidez axial apro-priada em um elemento essencialmente unitário único, e é um outro exemplode mola adequada na presente invenção.

Outras variações de mola principal envolvem uma pluralidade deelementos de mola separados trabalhando em combinação. Por exemplo, namodalidade das figuras 1 e 2 e na modalidade das figuras 5 e 6, a mola prin-cipal compreende uma combinação de uma mola em espiral 19 e uma molaplana 20. A mola plana 20 provê rigidez lateral, enquanto a mola em espiral19 pode adicionar qualquer rigidez axial adicional desejada. A mola plana 20pode ser de qualquer forma convencional, por exemplo, cortada a partir deuma folha de aço mola, ou pode ser de uma forma tal como ilustrado nonosso pedido de patente anterior, PCT/NZ2000/000202.

Uma outra modalidade é mostrada com referência às figuras 3 e4, na qual a mola principal compreende a pilha combinada de quatro molasplanas 16, todas operando em conjunto. Neste caso, cada uma das molasplanas oferece rigidez lateral e rigidez axial. As molas planas geralmente sãomuito rígidas lateralmente, se comparada com sua rigidez axial, e uma mo-dalidade, conforme ilustrado nas figuras 3 e 4, provavelmente exibirá umarigidez lateral desnecessariamente alta, para a obtenção de uma rigidez axi-al adequada, embora seja apreciado que a rigidez axial desejada dependeráda velocidade de funcionamento desejada para o compressor.

As modalidades das figuras 3 e 4 e das figuras 5 e 6 ilustramuma variação adicional. Na modalidade de compressor das figuras 1 e 2 eno pedido de patente mencionado anteriormente PCT/NZ2000/000201, ahaste de pistão, portando a armadura 17, é suportada contra um carrega-mento lateral pela mola principal em uma extremidade e através do pistão naoutra extremidade. Isto é desejável por sua compacidade e simplicidade,embora não resulte em um carregamento lateral aumentado do pistão dentrodo orifício de cilindro. Este carregamento lateral extra pode ser administradoe os exemplos de como administrá-lo são dados em nossos pedidos de pa-tente, incluindo em relação à modalidade das figuras 1 e 2 aqui.

Contudo, as modalidades das figuras 3 e 4 e 5 e 6 aqui incluemuma abordagem alternativa para se lidar com forças laterais resultantes domotor linear de ímã permanente plano, onde o motor está localizado nomembro formando uma conexão entre a mola principal e o pistão.

De acordo com esta abordagem, um suporte radial ou lateral éprovido para atuar entre a parte de cilindro 1 e o membro de conexão emuma localização entre os ímãs de armadura e o pistão. O suporte transmiteas cargas laterais a partir do membro de conexão diretamente para a partede cilindro 10.

Na modalidade das figuras 3 e 4, o suporte radial compreendeuma mola plana 40 conectada em sua borda externa 41 à referida parte decilindro 10 e em seu cubo 43 a uma extremidade 45 do corpo de suporte dearmadura 30. A mola plana 40 oferece uma rigidez lateral substancial e ocorpo de suporte de armadura 30 é substancialmente rígido. Assim sendo,as cargas laterais do motor elétrico linear magnético permanente plano, asquais podem ser substanciais, são suportadas em uma extremidade pelamola plana 40 e na outra pela mola principal, a qual inclui outras molas pla-nas 16. A mola plana 40 pode ser montada em uma porção de anel anular42 de parte de cilindro 10.

Em uma modalidade alternativa ilustrada nas figuras 5 e 6, o su-porte lateral é provido por um mancai deslizante axial. A porção de extremi-dade 50 de membro de suporte de armadura 30 é formada para prover umeixo de cilindro substancialmente de diâmetro constante. Esta porção de ei-xo passa através de um mancai deslizante 52 formando parte da parte decilindro 10. O mancai deslizante 52 pode compreender, por exemplo, umabucha de um material durável de baixo atrito adequado. A bucha pode ser,por exemplo, uma bucha esférica de material de plástico PTFE (ou similar)retida em um alojamento internamente esférico adequado. Este arranjo tam-bém permitirá um certo desalinhamento do membro de suporte de armadura30 em relação à parte de cilindro 10.

É preferido em qualquer caso reter um fluxo de gás razoável nasvizinhanças da armadura. Assim sendo, uma construção de quadro aberto,tal como ilustrado nas figuras 4 e 5, é usada para suporte do suporte lateral(por exemplo, uma mola plana ou um mancai deslizante) em relação à partede cilindro 10. Alternativamente, uma pluralidade de janelas ou aberturas,tais como as aberturas 56 nas figuras 5 e 6, pode ser provida para comuni-cação com a região da parte de cilindro alojando o motor elétrico linear ecom a região da parte de cilindro alojando o cilindro e o pistão. Esta capaci-dade de fluxo de gases para o interior da parte de cilindro 10 também é útilpara redução de quaisquer efeitos de pressão de gás sobre a face traseirado pistão 22 e para a provisão de percursos de fluxo de gás para a face tra-seira de pistão 22 em modalidades em que o fluxo de gases de sucção éprovido através da coroa do pistão, ao invés de através do cabeçote decompressor.Nas modalidades das figuras 3 a 6 em que o membro de suportede armadura 30 é plenamente suportado contra um carregamento lateral,uma conexão preferida entre o membro de suporte de armadura 30 e o pis-tão 22 tem conformidade lateral considerável, enquanto retém uma rigidezaxial. Uma ligação adequada incluiria uma haste de metal estreita embutidaem uma extremidade na extremidade do membro de suporte de armadura 30e na outra extremidade na coroa de pistão 14. A haste fina 21 deve ter umaconformidade suficiente para permitir a orientação do pistão 22 para adapta-ção de qualquer desalinhamento entre o membro de suporte de armadura 30e o cilindro 12, e uma rigidez axial suficiente para que não abaúle conformeo motor linear e as molas acionarem o pistão em direção ao cabeçote decilindro durante o curso de compressão do compressor em operação.

Embora um compressor de acordo com estas modalidades, emque a armadura magnética permanente plana é plenamente suportada, ain-da possa prover que mancais a gás aerostáticos operem entre o cilindro 12 eo pistão 22, é esperado que as cargas laterais a partir do pistão 22 para ocilindro 12 sejam muito baixas. Com ferragens modernas e revestimentos, oarranjo pode operar efetivamente e com longevidade suficiente, sem umalubrificação de óleo ou mancais aerostáticos.

Em cada uma das modalidades, as figuras 1 e 2, as figuras 3 e 4ou as figuras 5 e 6, a parte de cilindro inclui um grampo de estator integral100 para cada parte de estator 15. O grampo de estator e a parte de estatorassociada são ilustrados em maiores detalhes na figura 7. O grampo de es-tator integral 100 compreende um par de faces de grampo opostas 101, 102.

As faces de grampo são axialmente separadas em relação ao eixo geométri-co do compressor, e a respectiva parte de estator é acomodada entre asfaces. Os planos de faces são geralmente perpendiculares ao eixo geométri-co da alternância do pistão, embora, entre eles, eles definam uma aberturaafunilada a partir do exterior do conjunto de compressor encontrado no es-paço de ar. O ângulo de afunilamento preferencialmente é de em torno de 3graus. A respectiva parte de estator inclui um afunilamento complementarentre suas extremidades 105, 106. A parte de estator é emperrada na aber-tura entre as faces de grampo 101, 102 e mantida no lugar puramente combase nesta interface e qualquer atração para a armadura de motor de ímãpermanente.

A convergência de 3 graus das faces de grampo é dependentedos materiais da parte de cilindro e da parte de estator e da rigidez da partede cilindro. Este ângulo de afunilamento preferencialmente é estendido emuma das faces de grampo, por exemplo, a face de grampo 101 e, corres-pondentemente, em uma das extremidades de estator, por exemplo, a ex-tremidade 105. Desta forma, a outra face de grampo 102 e a extremidade departe de estator 106 são verdadeiramente perpendiculares ao eixo geométri-co de alternância.

A parte de estator tem uma pilha de laminações individuais por-tando uma bobina de enrolamento. As laminações individuais podem ser, porexemplo, em formato de E, com a laminação empilhada e presa em conjun-to, por exemplo, por rebites, a bobina passando em torno da perna centraldo E. As laminações de estator têm faces e bordas, e a pilha de laminaçãotem faces e bordas correspondentes. Uma borda (descontínua) de cada pi-lha de laminação se volta para o espaço de ar. Duas bordas 105, 106 dapilha de laminação são emperradas contra as faces de grampo 101, 102. Aborda remanescente se volta para longe do espaço de ar.

As bordas 105, 106 preferencialmente incluem respectivos joe-lhos 110, 111. Osjoelhos 110, 111 se confinam com rebordos 114, 115 daparte de cilindro e limitam a profundidade de inserção da parte de estator nogrampo integral.

Claims

1. Compressor linear, que compreende:uma parte de cilindro que inclui um orifício de cilindro,um pistão disposto no referido orifício e deslizável ali,uma mola principal conectando a referida parte de cilindro aoreferido pistão,um membro de conexão formando uma conexão entre a referidamola principal e o referido pistão,um estator de um motor elétrico linear, o referido estator tendoum espaço de ar, o referido membro de conexão passando através do refe-rido espaço de ar,pelo menos um pólo de armadura do referido motor elétrico line-ar localizado ao longo do referido membro de conexão,onde o referido estator compreende uma pluralidade de partesde estator opostas através do referido espaço de ar, a referida parte de cilin-dro incluindo um grampo afunilado para cada referida parte de estator, o referi-do grampo afunilado se alargando para fora a partir do referido espaço de ar;cada referida parte de estator tendo um afunilamento de combi-nação e sendo encaixada em um referido grampo afunilado.

2. Compressor, de acordo com a reivindicação 1, onde pelo me-nos um pólo de armadura compreende um ou mais blocos substancialmenteplanos de material de ímã permanente presos ao referido membro de cone-xão com as faces grandes dos referidos blocos voltadas para o estator, oreferido material de ímã permanente magnetizado para a definição dos refe-ridos pólos de armadura.

3. Compressor, de acordo com a reivindicação 1 ou com a rei-vindicação 2, onde o referido grampo afunilado inclui pelo menos um par defaces opostas voltadas uma para a outra, e voltado em uma direção subs-tancialmente paralela ao movimento alternativo do referido pistão está o re-ferido cilindro, as referidas faces opostas sendo mais próximas adjacentesao referido espaço de ar do que para longe a partir do referido espaço de ar.

4. Compressor, de acordo com a reivindicação 3, onde a referidaparte de estator inclui uma pilha de laminação, cada laminação da referidapilha de laminação tendo faces e bordas, a referida pilha de laminação tendofaces e bordas correspondentes, e a referida pilha de laminação residindo noreferido grampo com o referido par de faces opostas se encaixando nas bor-das da referida pilha.

5. Compressor, de acordo com a reivindicação 3 ou com a rei-vindicação 4, onde as referidas faces convergem em um afunilamento de emtorno de 3 graus.

6. Compressor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, onde uma referida face é substancialmente perpendicular ao referidoeixo geométrico de alternância, e a outra referida face está em um ângulocom a referida perpendicular, para resultar no referido afunilamento.

7. Compressor, de acordo com a reivindicação 3, onde as referi-das laminações da referida pilha de laminação têm uma borda para se voltarpara o referido espaço de ar e uma borda adjacente a cada face de grampo,uma referida borda de face de grampo sendo substancialmente perpendicu-lar à referida borda de espaço de ar e uma referida borda de face de grampoincluindo uma porção alargada para fora.

8. Compressor, de acordo com a reivindicação 7, onde a referidaporção de borda alargada para fora está em um ângulo de em torno de 93graus com a referida borda de espaço de ar.

9. Compressor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, onde não há outros meios de fixação do referido estator à referida par-te de cilindro.

10. Compressor, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1 a 9, onde a referida parte de cilindro inclui pelo menos um rebordovoltado para fora, e a referida parte de estator inclui pelo menos um joelhoprojetado, confinando-se contra o referido rebordo voltado para fora da refe-rida parte de cilindro.

11. Método de fabricação de um compressor linear, que com-preende:tomar uma parte de cilindro incluindo um grampo afunilado inte-gral o qual se alarga para fora a partir de um espaço de ar pretendido,instalar um conjunto de pistão e haste de conexão de modo queuma armadura na referida haste de pistão esteja presente no referido espa-ço de ar e seja lateralmente suportada,forçar uma parte de estator tendo um afunilamento complemen-tar ao afunilamento do referido grampo afunilado para o referido grampo a-funilado.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, onde não há umafixação adicional do referido estator à referida parte de cilindro.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11 ou com a reivindi-cação 12, onde a referida parte de estator é forçada para o referido grampoafunilado, até um joelho na referida parte de estator se confinar contra umrebordo na referida parte de cilindro.