CN105485229A - 可动体支承结构、线性压缩机及超低温制冷机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在线性压缩机中能够使可动体在规定的轴向可动区域进行往复移动的可动体支承结构。线性压缩机的可动体支承结构具备：多个板簧部，将可动体弹性支承于压缩机容器，以使各板簧部能够让可动体沿轴向进行往复移动；多个第1辅助弹簧部，各第1辅助弹簧部具有第1轴向刚性，并且各第1辅助弹簧部与多个板簧部中的相对应的板簧部的一个方向侧相邻配置；及多个第2辅助弹簧部，各第2辅助弹簧部具有第2轴向刚性，并且各第2辅助弹簧部与相对应的板簧部的相反方向侧相邻配置。第2轴向刚性不同于第1轴向刚性，以便补正因作用于可动体的高压室与低压室之间的压力差而产生的轴向可动区域与可动体的实际轴向可动区域之间的偏移。

Description

可动体支承结构、线性压缩机及超低温制冷机

本申请主张基于2014年10月7日申请的日本专利申请第2014-206157号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种可动体支承结构、线性压缩机及超低温制冷机。

背景技术

已知有通过活塞等可动体的轴向移动来压缩工作气体的线性压缩机。压力室的容积通过可动体的移动而缩小，由此内部的工作气体被压缩。可动体被板簧或螺旋弹簧等弹簧弹性支承。可动体的移动通常为轴向振动。

专利文献1：日本特开2008-215440号公报

专利文献2：日本特开2013-195043号公报

在线性压缩机中，可动体的轴向往复移动带来压力室的容积变化的循环。在设计上，往复移动的可动区域设定为满足所希望的压缩机性能(例如效率)。然而，根据线性压缩机的设计或运转条件，可动体有可能会因作用于可动体的压力差而进行位移。其结果，可动体有可能在与规定的轴向可动区域沿轴向稍不同的范围进行往复移动。如此一来，压力室的容积也产生变化，因此有可能影响线性压缩机的效率。

并且，在设计上，可动体的往复移动的中心设定于某一特定位置，例如板簧的中立位置。如上所述，若可动体的轴向可动区域从规定的范围偏离，则运动的中心也会偏离规定的位置。运动的中心越远离弹簧的中立位置，作用于弹簧的负载越变高，弹簧的耐用寿命有可能会缩短。

发明内容

本发明的一种实施方式的例示性目的之一在于提供一种在线性压缩机中能够使可动体在规定的轴向可动区域进行往复移动的可动体支承结构。

根据本发明的一种实施方式，提供一种可动体支承结构，其为线性压缩机中的可动体支承结构，其中，该可动体支承结构具备：可动体，其在压缩机容器的内部分隔工作气体的高压室与低压室，通过在规定的轴向可动区域中周期性地反复进行朝向一个方向的移动及朝向相反方向的移动的轴向往复移动中的所述朝向一个方向的移动来压缩所述高压室的工作气体；多个板簧部，其沿轴向排列，且将所述可动体弹性支承于所述压缩机容器，以使各板簧部能够让所述可动体沿轴向进行往复移动；多个第1辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第1辅助弹簧部具有第1轴向刚性，并且各第1辅助弹簧部与所述多个板簧部中的相对应的板簧部的一个方向侧相邻配置；及多个第2辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第2辅助弹簧部具有第2轴向刚性，并且各第2辅助弹簧部与所述相对应的板簧部的相反方向侧相邻配置，所述第2轴向刚性不同于所述第1轴向刚性，以便补正因作用于所述可动体的所述高压室与所述低压室之间的压力差而产生的所述规定的轴向可动区域与所述可动体的实际轴向可动区域之间的偏差。

根据本发明的一种实施方式，提供一种可动体支承结构，其为线性压缩机中的可动体支承结构，其中，该可动体支承结构具备：可动体，其在压缩机容器的内部分隔工作气体的高压室与低压室，通过周期性地反复进行朝向一个方向的移动及朝向相反方向的移动的轴向往复移动中的所述朝向一个方向的移动来压缩所述高压室的工作气体；固定体，将所述可动体支承为能够沿轴向滑动，且在所述固定体与所述可动体之间形成所述高压室；吸气阀，为了从所述低压室向所述高压室供给工作气体而设于所述可动体；排气阀，为了从所述高压室吐出工作气体而设于所述固定体；多个板簧部，其沿轴向排列，且将所述可动体弹性支承于所述压缩机容器，以使各板簧部能够让所述可动体沿轴向进行往复移动；多个第1辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第1辅助弹簧部具有第1轴向刚性，并且各第1辅助弹簧部与所述多个板簧部中的相对应的板簧部的一个方向侧相邻配置；及多个第2辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第2辅助弹簧部具有比所述第1轴向刚性大的第2轴向刚性，并且各第2辅助弹簧部与所述相对应的板簧部的相反方向侧相邻配置。

另外，将以上构成要件的任意组合或本发明的构成要件或表现在方法、装置、***等之间相互置换的方式，也作为本发明的实施方式而有效。

发明效果

根据本发明，可以提供一种在线性压缩机中能够使可动体在规定的轴向可动区域进行往复移动的可动体支承结构。

附图说明

图1为概略地表示本发明的一种实施方式所涉及的线性压缩机的剖视图。

图2为从图1所示的单点划线A观察的剖面。

图3为表示本发明的一种实施方式所涉及的板簧单元的一部分的示意图。

图4为表示本发明的一种实施方式所涉及的超低温制冷机的示意图。

图中：10-线性压缩机，14-压缩机容器，22-板簧单元，23-板簧部，26-高压室，28-低压室，42-吸气阀，44-排气阀，68-第1辅助弹簧部，69-第1辅助弹簧，70-第2辅助弹簧部，71-第2辅助弹簧，100-超低温制冷机。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在下面的说明中，对相同的要件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，以下所述结构为示例，不对本发明的范围做任何限定。

图1为概略地表示本发明的一种实施方式所涉及的线性压缩机10的剖视图。图2表示从图1所示的单点划线A观察的剖面。线性压缩机10具备：压缩机框体12、压缩机容器14、活塞16、缸体18、线性致动器20、板簧单元22。线性压缩机10设有单一的活塞16和接收该活塞的单一的缸体18。线性压缩机10构成为不使用机油来润滑可动要件的无润滑线性压缩机(也称为无油式线性压缩机)。

压缩机框体12容纳压缩机容器14。压缩机框体12与压缩机容器14之间设有用于防止或减轻压缩机容器14的振动传递到外部的动态减振器24。压缩机框体12也可以是覆盖动态减振器24的罩部件。

压缩机容器14是密闭地保持线性压缩机10的工作气体的压力容器。工作气体例如为氦气。压缩机容器14容纳活塞16、缸体18、板簧单元22及线性致动器20。

在压缩机容器14的内部具有工作气体的高压室26及低压室28。高压室26上连接有吐出管30，低压室28上连接有吸入管32。吐出管30贯穿压缩机框体12及压缩机容器14而将高压室26连接于线性压缩机10的外部。吸入管32贯穿压缩机框体12及压缩机容器14而将低压室28连接于线性压缩机10的外部。因此，低压工作气体34从线性压缩机10的外部通过吸入管32回收到低压室28。并且，高压工作气体36从高压室26通过吐出管30供给到线性压缩机10的外部。

另外，压缩机框体12与压缩机容器14均可以构成为密闭地保持线性压缩机10的工作气体的压力容器，或者压缩机框体12构成为密闭地保持线性压缩机10的工作气体的压力容器从而代替压缩机容器14。

活塞16为在压缩机容器14的内部分隔高压室26与低压室28可动体。高压室26包括加压室38及吐出室40。加压室38形成于活塞16与缸体18之间。吐出室40形成于缸体18内。吐出管30连接于吐出室40。

活塞16上设有用于从低压室28向高压室26供给低压工作气体34的吸气阀42。吸气阀42根据高压室26与低压室28之间的压力差而进行开闭。当该压力差低于规定阈值时吸气阀42被开启，当超过该阈值时则被关闭。缸体18上设有用于从吐出室40吐出高压工作气体36的排气阀44。排气阀44根据高压室26与吐出管30之间的压力差而进行开闭。当该压力差超过规定阈值时排气阀44被开启，当低于该阈值时则被关闭。如此，线性压缩机10构成带有阀的线性压缩机。

活塞16为沿轴向(图1中为上下方向)延伸的空心的圆筒部件。活塞16具备面向加压室38的活塞前端部46及从活塞前端部46沿着轴向朝向与加压室38相反的一侧延伸的活塞主体部48。在活塞前端部46形成有第1活塞凹部50，在活塞主体部48形成有第2活塞凹部52。第1活塞凹部50为活塞前端部46的空心部分且形成加压室38的一部分。第2活塞凹部52为活塞主体部48的空心部分且形成低压室28的一部分。

活塞前端部46与活塞主体部48之间设有活塞分隔部54。活塞分隔部54为分隔第1活塞凹部50与第2活塞凹部52的壁。在活塞分隔部54的中心形成有活塞连通孔56。活塞连通孔56连通第1活塞凹部50与第2活塞凹部52。吸气阀42容纳于第1活塞凹部50中。吸气阀42构成为根据第1活塞凹部50与第2活塞凹部52之间的压力差使活塞连通孔56开闭。

活塞16通过板簧单元22以能够沿轴向进行往复移动(例如能够振动)的方式支承于压缩机容器14。板簧单元22的径向内侧部分以沿周向包围活塞16的方式安装于活塞主体部48的基端部。板簧单元22的径向外侧部分安装于压缩机容器14。

并且，活塞16具备通过线性致动器20被驱动的活塞驱动部49。活塞驱动部49安装于活塞主体部48。

缸体18为以能够接收活塞16的方式沿轴向延伸的空心的圆筒部件。缸体18固定并支承于压缩机容器14。缸体18具备固定于压缩机容器14的缸体固定端部58及从缸体固定端部58朝向活塞16沿轴向延伸的缸体主体部60。在缸体固定端部58内形成有吐出室40。缸体主体部60具有将活塞16支承为能够沿轴向滑动的缸体内表面62。在缸体固定端部58与缸体主体部60之间设有缸体分隔部64。在缸体分隔部64的中心形成有缸体连通孔66。缸体连通孔66连通吐出室40与加压室38。

线性致动器20驱动活塞16以使活塞16沿轴向往复移动。通过线性致动器20的驱动，活塞16沿轴向周期性地反复前进及后退。活塞16的前进在图1中为朝上，活塞16的后退在图1中为朝下。线性致动器20例如为使活塞16沿轴向振动的线性振动致动器。

板簧单元22为允许活塞16的轴向往复移动且限制活塞16的径向及周向移动的轴承。板簧单元22具备多个板簧部23。并且，详细情况会参考图2及图3进行后述，板簧单元22除了多个板簧部23之外还具备多个第1辅助弹簧部68及多个第2辅助弹簧部70。

多个板簧部23沿轴向直列排列，例如包括至少10片板簧部23。多个板簧部23以各板簧部23能够使活塞16进行轴向往复移动的方式将活塞16弹性支承于压缩机容器14。各板簧部23沿着与轴向垂直的平面延伸。多个板簧部23中的每个板簧部例如为1片板簧，但并不限于此。各板簧部23也可以具备沿轴向重叠配置的多个板簧。

多个板簧部23沿着轴向隔着间隔彼此相邻配置。各板簧部23沿轴向隔着彼此不接触程度的间隔而排列。例如，沿轴向相邻的2个板簧部23之间的间隔设定为即使该2个板簧部23通过活塞16的往复移动而产生弹性变形也不会彼此接触。为了保持适当的间隔，也可以在2个板簧部23之间设有间隔件或按压部件。

如图2所示，板簧部23具备板簧内周部72、包围板簧内周部72的板簧外周部74及连结板簧内周部72与板簧外周部74的多个(图2中为3条)弹性臂76。板簧内周部72固定于活塞16(例如活塞主体部48)。板簧外周部74固定于压缩机容器14。通过弹性臂76的弹性变形，允许板簧内周部72与板簧外周部74沿轴向相对位移，即允许活塞16相对于压缩机容器14沿轴向相对位移。

这种板簧部23也被称为柔性弹簧，其在活塞16的往复移动方向上柔软，在与往复移动方向垂直的方向上坚硬。这种板簧例如公开于日本特开2008-215440号公报及日本特开2013-195043号公报。将这些文献的所有内容通过参考援用于本申请说明书中。

如此，构筑作为质量要件具有活塞16，而作为弹性要件具有板簧单元22的轴向振动***。该振动***设计成，例如通过适当地设定板簧单元22的各板簧部23的轴向刚性来赋予所希望的共振频率。振动***通过线性致动器20得以驱动。

活塞16的设计上的轴向可动区域设定为，向高压室26(例如加压室38)施加所希望的容积变化的循环。活塞16的轴向可动区域例如也可以设定为，当活塞16前进时在上止点使活塞16(例如活塞前端部46)与缸体18的对置部分(例如缸体分隔部64)抵接或接触，当活塞16后退时在下止点使活塞16的前端面与缸体18的对置部分之间隔开规定距离。或者，轴向可动区域也可以设定为，活塞16的前端面在上止点不与缸体18的对置部分接触而相隔一定距离。

并且，活塞16的轴向可动区域也可以设定为，通过活塞16的往复移动而产生的板簧部23的周期性的轴向弹性变形的中心位置与板簧部23的中立位置一致。

在此，对线性压缩机10的基本动作进行说明。如上所述，低压工作气体34从线性压缩机10的外部通过吸入管32回收到低压室28。当活塞16在下止点或其附近进行移动时，吸气阀42被打开且排气阀44被关闭。低压工作气体34从第2活塞凹部52通过活塞连通孔56供给至加压室38。当活塞16从下止点向上止点前进时，吸气阀42被关闭，加压室38及吐出室40的工作气体被压缩而升压。

当活塞16在上止点或其附近进行移动时，排气阀44被打开，高压工作气体36从吐出室40通过吐出管30供给到线性压缩机10的外部。当活塞16从上止点后退至下止点时，排气阀44被关闭，加压室38及吐出室40的工作气体被膨胀而减压。当活塞16返回至下止点或其附近时，吸气阀42被打开，低压工作气体34再次供给至加压室38。如此反复线性压缩机10中的压缩循环。

较为理想的是，活塞16在压缩循环中在设计上的轴向可动区域振动。振动中心与板簧部23的中立位置一致。然而，本发明人等发现，在这种带阀的线性压缩机中，活塞16通过在压缩循环期间作用于活塞16的压力差而会在从高压室26稍微推开的状态下进行振动。因此，活塞16的实际轴向可动区域会从设计上的轴向可动区域稍微向低压室28侧偏移。如此一来，在整个压缩循环中，加压室38的容积变大，尤其在活塞16位于上止点时的加压室38的容积变大，因此线性压缩机10的效率有可能会下降。并且，振动中心越远离板簧部23的中立位置，在上止点或下止点上作用于板簧部23的负载会越变高。若高负载持续作用，则板簧部23的耐用寿命会缩短。因此，以下对解决这种课题的方法进行详细叙述。

在典型的板簧式支承中，轴向刚性以在往复的两个方向上相等的方式对称地构成。相对于此，本实施方式所涉及的板簧单元22的轴向刚性以非对称方式构成。即，板簧单元22设计成，往复移动的一个方向与相反方向上的轴向刚性不同。因此，例如板簧单元22的第2辅助弹簧部70具有不同于第1辅助弹簧部68的轴向刚性。由此，补正因作用于活塞16的高压室26与低压室28之间的压力差而产生的设计上的轴向可动区域与活塞16的实际轴向可动区域之间的偏差。

具体而言，板簧单元22构成为，与朝向高压室26的前进方向上的轴向刚性相比，朝向低压室28的后退方向上的轴向刚性更大。因此，例如板簧单元22的第2辅助弹簧部70的轴向刚性大于第1辅助弹簧部68的轴向刚性。因此，板簧单元22难以从中立位置向低压室28侧位移。活塞16的振动中心的轴向位置相对于板簧单元22的中立位置的偏移得到补正，以使活塞16的振动中心接近板簧单元22的中立位置或与其一致。如此，抑制活塞16的可动区域朝向低压室28侧的偏移。

图3为表示本发明的一种实施方式所涉及的板簧单元22的一部分的示意图。如图2及图3所示，多个第1辅助弹簧部68中的每个弹簧部与多个板簧部23中的相对应的板簧部23的一个方向侧(加压室38侧，图中为上方)相邻配置。多个第2辅助弹簧部70中的每个弹簧部与多个板簧部23中的相对应的板簧部23的相反方向侧(与加压室38相反的一侧，图中为下方)相邻配置。另外，图3中例示出固定于压缩机容器14的第1辅助弹簧部68及第2辅助弹簧部70的外侧部分。

在板簧单元22中，沿轴向依次排列有第1辅助弹簧部68、板簧部23及第2辅助弹簧部70，并且以这些作为一个单位沿轴向反复排列。即，在沿轴向相邻的2个板簧部23之间，以彼此相邻的方式设置有第1辅助弹簧部68及第2辅助弹簧部70。

在中立位置，第1辅助弹簧部68可以配置成与相邻的板簧部23接触，也可以配置成与相邻的板簧部23之间隔着间隙。第2辅助弹簧部70也相同。在第1辅助弹簧部68(或第2辅助弹簧部70)与相邻的板簧部23之间可以设置间隔件或按压部件。

各第1辅助弹簧部68与相对应的板簧部23的一个方向侧相邻，以便各第1辅助弹簧部68通过该板簧部23向一个方向侧弹性变形而与该板簧部23接触时与该弹性变形随动。各第2辅助弹簧部70与相对应的板簧部23的相反方向侧相邻，以便各第2辅助弹簧部70通过该板簧部23向相反方向侧弹性变形而与该板簧部23接触时与该弹性变形随动。这些辅助弹簧部通过与板簧部23的弹性变形随动，缓和板簧部23的弹性变形时的应力集中。

各第1辅助弹簧部68的轴向刚性设定为对相邻的板簧部23带来所希望的应力集中缓和效果。各第2辅助弹簧部70的轴向刚性同样也设定为对相邻的板簧部23带来所希望的应力集中缓和效果。但是，如上所述，第2辅助弹簧部70的轴向刚性与第1辅助弹簧部68的轴向刚性不同。

如图2所示，第1辅助弹簧部68包括辅助弹簧内侧部分78及辅助弹簧外侧部分80。在图2中，为便于说明，用虚线例示出第1辅助弹簧部68(或第2辅助弹簧部70)。辅助弹簧内侧部分78具备辅助弹簧内周部82及多个(图2中为3条)内侧悬臂84。辅助弹簧内周部82固定于活塞16(例如，活塞主体部48)。各内侧悬臂84与板簧内周部72和弹性臂76的连接部的轴向一侧相邻配置。辅助弹簧外侧部分80具备辅助弹簧外周部86及多个(图2中为3条)外侧悬臂88。辅助弹簧外周部86固定于压缩机容器14。各外侧悬臂88与板簧外周部74和弹性臂76的连接部的轴向另一侧相邻配置。第2辅助弹簧部70的结构也相同。

内侧悬臂84的前端与外侧悬臂88的前端分开，并未连结在一起。因此，辅助弹簧内侧部分78与辅助弹簧外侧部分80是彼此分开的独立部件。因此，第1辅助弹簧部68及第2辅助弹簧部70不同于板簧部23，并未将活塞16支承于压缩机容器14。

压缩循环中，在弹性臂76沿轴向弹性变形时，弹性臂76分别与内侧悬臂84及外侧悬臂88接触，从而与弹性臂76一同沿轴向弹性变形。如此，能够缓和弹性臂76的连接部中的应力集中。

如图3所示，多个第1辅助弹簧部68中的每个弹簧部可以具备沿轴向重叠配置的1个以上的第1辅助弹簧69。多个第2辅助弹簧部70中的每个弹簧部可以具备沿轴向重叠配置的1个以上的第2辅助弹簧71。

第1辅助弹簧69具有与第2辅助弹簧71相同的尺寸，并且由相同的材料形成。因此，第1辅助弹簧69单体的轴向刚性与第2辅助弹簧71单体的轴向刚性相同。但是，在本实施方式中，沿轴向重叠配置的第1辅助弹簧69的数量与沿轴向重叠配置的第2辅助弹簧71的数量不同。因此，第1辅助弹簧部68的轴向刚性与第2辅助弹簧部70的轴向刚性不同。如此，由于第1辅助弹簧69与第2辅助弹簧71通用，因此无需分别准备第1辅助弹簧部68与第2辅助弹簧部70的专用部件。

例如，如图3所示，针对1个板簧部23设有1片第1辅助弹簧69和2片第2辅助弹簧71。因此，第2辅助弹簧部70的轴向刚性大于第1辅助弹簧部68的轴向刚性。因此，压缩循环中的板簧单元22的后退方向上的轴向变形量小于前进方向上的轴向变形量。

如以上说明，在本实施方式中，第2辅助弹簧部70的轴向刚性大于第1辅助弹簧部68的轴向刚性，从而补正因作用于活塞16的高压室26与低压室28之间的压力差而产生的活塞16的设计上的轴向可动区域与实际轴向可动区域之间的偏差。因此，活塞16能够在设计上的轴向可动区域或其附近进行往复移动。随之，能够在高压室26产生所希望的容积变化循环，且能够使线性压缩机10以所希望的性能运转。

并且，由于第2辅助弹簧部70的轴向刚性大于第1辅助弹簧部68的轴向刚性，因此活塞16的往复移动的中心位置得到补正，从而活塞16能够在板簧单元22的中立位置或其附近进行往复移动。因此，能够防止多余的负载作用于板簧部23。

以上，根据实施例对本发明进行了说明。本发明并不限于上述实施方式，可进行各种设计变更，也可存在各种变形例，并且这种变形例也属于本发明的范围，这一点已被本领域技术人员所认同。

在一种实施方式中，为了使第1辅助弹簧部与第2辅助弹簧部上的轴向刚性不同，也可以分别准备第1辅助弹簧部与第2辅助弹簧部的专用部件。

例如，第1辅助弹簧部也可以具有与第2辅助弹簧部不同的尺寸。例如，第1辅助弹簧部也可以具有与第2辅助弹簧部不同的轴向厚度。此时，也可以针对1个板簧部分别设置1个第1辅助弹簧及1个第2辅助弹簧，并且使该第1辅助弹簧与第2辅助弹簧具有不同的厚度。由于第2辅助弹簧部具有大于第1辅助弹簧部的轴向刚性，因此第2辅助弹簧部的轴向厚度可以比第1辅助弹簧部的轴向厚度厚。

或者，第1辅助弹簧部也可以在与轴向垂直的面内具有不同于第2辅助弹簧部的长度。例如，第1辅助弹簧部的内侧(或外侧)悬臂也可以具有不同于第2辅助弹簧部的内侧(或外侧)悬臂的长度。因为第2辅助弹簧部具有大于第1辅助弹簧部的轴向刚性，因此第2辅助弹簧部可以比第1辅助弹簧部长。

在一种实施方式中，为了使第1辅助弹簧部与第2辅助弹簧部上的轴向刚性不同，也可以由不同于第2辅助弹簧部的材料形成第1辅助弹簧部。由于第2辅助弹簧部具有比第1辅助弹簧部大的轴向刚性，因此第2辅助弹簧部可以由刚性比第1辅助弹簧部的刚性高的材料形成。例如，可以由不锈钢形成第1辅助弹簧部，由钛锰合金形成第2辅助弹簧部。此时，也可以由与第1辅助弹簧部相同的不锈钢形成板簧部。

在上述例示性实施方式中，在线性压缩机10的运转期间，活塞16向低压室28侧位移，因此第2辅助弹簧部70具有比第1辅助弹簧部68大的轴向刚性。但是，根据线性压缩机的设计或运转条件，在运转期间活塞也有可能向高压室侧进行位移。因此，在一种实施方式中，第2辅助弹簧部70的轴向刚性也可以小于第1辅助弹簧部68的轴向刚性。

在一种实施方式中，线性压缩机也可以具备固定于压缩机容器的活塞及相对于活塞沿轴向移动的缸体。此时，板簧单元也可以将缸体弹性支承于压缩机容器，以使缸体能够沿轴向往复移动。

在一种实施方式中，也可以追加设置独立于板簧单元的用于弹性支承线性压缩机的可动体的弹性部件。该弹性部件也可以设置于可动体与压缩机容器之间，以使可动体沿轴向趋向于低压室侧(或高压室侧)。

图4为表示本发明的一种实施方式所涉及的超低温制冷机100的示意图。超低温制冷机100具备线性压缩机10及膨胀机102。线性压缩机10的吐出管30通过高压配管104连接于膨胀机102。并且，线性压缩机10的吸入管32通过低压配管106连接于膨胀机102。膨胀机102例如为吉福德-麦克马洪式膨胀机。膨胀机102内可以内置有用于将内部的膨胀室选择性地连接于线性压缩机10的吐出管30与吸入管32中的一个管上的阀部。高压工作气体36从线性压缩机10通过高压配管104供给至膨胀机102。低压工作气体34从膨胀机102通过低压配管106回收至线性压缩机10。

在膨胀机102的外部可以设置用于冷却(例如冷却至室温)从线性压缩机10吐出的高压工作气体36的换热器108。换热器108例如也可以设置于高压配管104中。由此，调整为适当温度的工作气体可以供给至膨胀机102。

Claims (10)

1.一种可动体支承结构，其为线性压缩机中的可动体支承结构，其特征在于，具备：

可动体，其在压缩机容器的内部分隔工作气体的高压室与低压室，通过在规定的轴向可动区域中周期性地反复进行朝向一个方向的移动及朝向相反方向的移动的轴向往复移动中的所述朝向一个方向的移动来压缩所述高压室的工作气体；

多个板簧部，其沿轴向排列，且将所述可动体弹性支承于所述压缩机容器，以使各板簧部能够让所述可动体沿轴向进行往复移动；

多个第1辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第1辅助弹簧部具有第1轴向刚性，并且各第1辅助弹簧部与所述多个板簧部中的相对应的板簧部的一个方向侧相邻配置；及

多个第2辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第2辅助弹簧部具有第2轴向刚性，并且各第2辅助弹簧部与所述相对应的板簧部的相反方向侧相邻配置，

所述第2轴向刚性不同于所述第1轴向刚性，以便补正因作用于所述可动体的所述高压室与所述低压室之间的压力差而产生的所述规定的轴向可动区域与所述可动体实际轴向可动区域之间的偏差。

2.根据权利要求1所述的可动体支承结构，其特征在于，

所述规定的轴向可动区域设定为，所述可动体轴向往复移动中的板簧部的周期性的轴向弹性变形的中心位置与板簧部的中立位置一致，

所述第2轴向刚性不同于所述第1轴向刚性，以便补正板簧部的中立位置与所述中心位置的轴向位置之间的偏差。

3.根据权利要求1或2所述的可动体支承结构，其特征在于，

各第1辅助弹簧部与所述相对应的板簧部的一个方向侧相邻，以便各第1辅助弹簧部通过该板簧部向一个方向侧弹性变形而与该板簧部接触时与该弹性变形随动，

各第2辅助弹簧部与所述相对应的板簧部的相反方向侧相邻，以便各第2辅助弹簧部通过该板簧部向相反方向侧弹性变形而与该板簧部接触时与该弹性变形随动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的可动体支承结构，其特征在于，

各第1辅助弹簧部具备在沿轴向相邻的2个板簧部之间沿轴向重叠配置的1个以上的第1辅助弹簧，

各第2辅助弹簧部具备在沿轴向相邻的2个板簧部之间沿轴向重叠配置的1个以上的第2辅助弹簧，

所述第1辅助弹簧的个数与所述第2辅助弹簧的个数不同。

5.根据权利要求4所述的可动体支承结构，其特征在于，

所述第1辅助弹簧具有与所述第2辅助弹簧相同的尺寸且由相同的材料形成。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的可动体支承结构，其特征在于，

所述第1辅助弹簧部具有与所述第2辅助弹簧部不同的尺寸和/或所述第1辅助弹簧部由不同于所述第2辅助弹簧部的材料形成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的可动体支承结构，其特征在于，还具备：

固定体，将所述可动体支承为能够沿轴向滑动，且在所述固定体与所述可动体之间形成所述高压室；

吸气阀，为了从所述低压室向所述高压室供给工作气体而设于所述可动体；及

排气阀，为了从所述高压室吐出工作气体而设于所述固定体，

所述第2轴向刚性大于所述第1轴向刚性。

8.一种可动体支承结构，其为线性压缩机中的可动体支承结构，其特征在于，具备：

可动体，其在压缩机容器的内部分隔工作气体的高压室与低压室，通过周期性地反复进行朝向一个方向的移动及朝向相反方向的移动的轴向往复移动中的所述朝向一个方向的移动来压缩所述高压室的工作气体；

固定体，将所述可动体支承为能够沿轴向滑动，且在所述固定体与所述可动体之间形成所述高压室；

吸气阀，为了从所述低压室向所述高压室供给工作气体而设于所述可动体；

排气阀，为了从所述高压室吐出工作气体而设于所述固定体；

多个板簧部，其沿轴向排列，且将所述可动体弹性支承于所述压缩机容器，以使各板簧部能够让所述可动体沿轴向进行往复移动；

多个第1辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第1辅助弹簧部具有第1轴向刚性，并且各第1辅助弹簧部与所述多个板簧部中的相对应的板簧部的一个方向侧相邻配置；及

多个第2辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第2辅助弹簧部具有比所述第1轴向刚性大的第2轴向刚性，并且各第2辅助弹簧部与所述相对应的板簧部的相反方向侧相邻配置。

9.一种线性压缩机，其特征在于，

具备权利要求1至8中任一项所述的可动体支承结构。

10.一种超低温制冷机，其特征在于，

具备权利要求9所述的线性压缩机。