CN1243199A - 与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机。其致冷器包括驱动装置,该驱动装置有带有设置在密封壳上方中心部分的气缸的密封壳,工作气体充满在其中。一台安装在密封壳内部的线性电机产生驱动力,一根连接在线性电机的转子上的驱动轴作线性往复运动,一个连接在驱动轴上并***气缸内的活塞与驱动轴一起作往复运动,以泵压工作气体,以及若干设置在密封壳内部的弹性导向支承构件。

Description

与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机

本发明涉及一种用无油型压缩机驱动的脉冲管致冷器，具体的说，涉及与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它能够在气缸的内表面与活塞的外表面之间保持精确的间隙，所以，当活塞在气缸内作往复运动时，不与气缸的内表面接触，气体不会通过间隙泄漏到外部。

通常，用于冷却小型电子元件和超导材料的超低温致冷器的是热再生型的致冷器，例如斯德林致冷器，GM致冷器等等。

大多数类型的电子元件的电阻都是在低温下减小的，因而提高了这些元件的工作效率，而且电脑的中央处理器(CPU)的处理速度也提高了。

此外，由于正在对超导产品进行紧张的研究，对于能够满足小型元件的致冷条件的廉价的超低温致冷器的需求大大地增加了。

为了提高上述致冷器的可靠性，降低了运转速度，或者加强了润滑，以防止在泵压工作气体的过程中摩擦零件之间的磨损，或者改进了密封剂的性能。此外，工作部件的数量也减少了。

近来，公开了一种无油型压缩机的脉冲管致冷器，以作为具有高的运转可靠性并且能实现高速运转，又在长期内不需要附加润滑操作和维修的超低温致冷器。

上述无油型压缩机的脉冲管致冷器的目的是利用一种原理，在脉冲管开口的一侧实现超低温致冷过程。这种原理是，当周期性地向一个侧面封锁的管子注入具有一定温度的气体来改变其压力时，在有气体湍流的那一部分的温度能获得很大的变化。即，无油型压缩机的脉冲管致冷器是这样一种致冷器，它有很低的平均压力和压力比，以及很低的致冷能力。在无油型压缩机的脉冲管致冷器中，与普通的具有两个运动装置(一个活塞和一个置换器)的斯德林致冷器相比，脉冲管致冷器只有一个运动装置。

脉冲管致冷器有基本型的脉冲管致冷器，带有音响传动装置的谐振式脉冲管致冷器，借助于安装喷咀制成的孔式脉冲管致冷器，这种致冷器产生一个压力脉冲的相位差和质量单位流量，在基本型脉冲管致冷器中有一个储存罐，以及采用一种惯性管(长颈管)来代替喷咀的惯性管式脉冲管致冷器。下面，对以上提到的致冷器中的基本型脉冲管致冷器，孔式脉冲管致冷器和惯性管式脉冲管致冷器进行说明。

首先，如图1所示，基本型脉冲管致冷器包括：一个驱动装置M，一个具有一暖端1a和一冷端1b的空心脉冲管1，用于把由驱动装置M泵出来的工作气体在该脉冲管内进行压缩和膨胀，以及一个连接在驱动装置M与脉冲管1之间的再生装置，用于使由于工作气体的压缩和膨胀过程中的温度差而含有显热的工作气体保持一定的温度。

在图1中，标号2a和2b代表连接管。

下面，参照附图说明基本型脉冲管致冷器的工作过程。

首先，当驱动装置M把工作气体压入再生装置2的内部时，经过压缩具有显热的高温高压工作气体，流过再生装置2，然后流入脉冲管1。在脉冲管1中的工作气体向封闭侧流动，然后进一步压缩。在暖端部分1a，由于管壁的传热过程，一部分热量辐射掉了。

相反，当驱动装置M抽吸工作气体时，流入脉冲管1内的气体被排出来，于是，在脉冲管1内的工作气体就膨胀，这些热量由于管壁的热传递而在冷端1b上被吸收。上述过程不断重复，所以就能够在冷端获得超低温(约零下20度)。此时，从脉冲管1排出的工作气体吸收储存在再生装置2中的热量，加热到一定的温度，然后再流入驱动装置M。

下面，参照附图描述孔型脉冲管致冷器。

首先，如图2所示，孔型脉冲管致冷器包括：一个驱动装置M，一个脉冲管3，它有一个暖端部分3a，气体在其中压缩，和一个冷端3b，气体在其中膨胀，当由驱动装置M泵压的工作气体向内流动时，便实现了工作气体一定的质量单位流量，一个与脉冲管3的暖端部分3a连接的喷咀4，用于根据流动工作气体和压力脉冲的过程产生一定的相位差，一个与喷咀4连接的储存罐5，能让工作气体在它里面保存一定的时间，以及一个连接在冷端3b与驱动装置M之间的再生装置6，用于储存向脉冲管3泵压的工作气体的可观的热量，并将这些储存的热量在工作气体从脉冲管3流出时供应给驱动装置M。

附图中，标号4a、6a和6b代表连接管。

孔型脉冲管致冷器的工作过程除了以下的区别外，其他均与基本型脉冲管致冷器的相同。即，在基本型脉冲管致冷器中，热量是从工作气体通过脉冲管1的管壁辐射出去的，而在孔型脉冲管致冷器中，工作气体要流过喷咀4，并由于绝热膨胀过程，在质量单位流量与压力脉冲过程之间增加了相位差，从而获得较高的冷却能力。

即，在孔型脉冲管致冷器中，当由驱动装置M供应的工作气体流过再生装置6并流入脉冲管3时，充满脉冲管3的工作气体受到绝热压缩，结果工作气体的温度升高了，并进入喷咀4内，在通过喷咀4进行膨胀，然后再填充到储存罐5内。

此外，在基本型脉冲管致冷器中，工作气体是从管壁上接受了热量的，而在孔型脉冲管致冷器中，工作气体是在流过喷咀4，在脉冲管3内进行绝热压缩时加热的。

当工作气体被驱动装置M吸入时，由于在工作气体从脉冲管3流向再生装置6时，工作气体从脉冲管3流出来时与工作气体通过喷咀流入脉冲管3之间有质量单位流量的差别，所以工作气体的温度降低了。

工作气体在脉冲管3中受到继续通过喷咀4流入的工作气体的压缩，结果，在上述过程中就获得了脉冲管的超低温致冷效果。

此外，在惯性管型脉冲管致冷器中，是使用具有较小直径的长管来代替喷咀，由于在质量单位流量与压力脉冲过程之间增加了相位差的变化，所以能够提高性能。

上面所描述的脉冲管致冷器和惯性管式脉冲管致冷器，由于质量单位流量与压力脉冲之间的相位差不同于基本型致冷器，所以具有很高的致冷能力。上述喷咀和惯性管被称为相位控制器(或相位装置、相位扩大器)。下面，将说明孔型和惯性管型的脉冲管致冷器(以下称为“脉冲管致冷器”)。

如图3所示，普通脉冲管致冷器包括一个用于产生工作气体的往复流动的驱动装置10，一个致冷装置20，它根据工作气体的热机循环工作过程产生一个超低温部分，借助于驱动装置10，工作气体能在脉冲管内作往复运动，以及一个有选择地连通驱动装置10和致冷装置20的阀。

下面详细说明驱动装置10和致冷装置20的结构。

驱动装置10包括一台用于普通致冷器的，使用润滑油的压缩机11，一个安装在压缩机11的进口处，用于储存低压气体的低压罐12，一个安装在压缩机11的出口处，用于储存排出的高压气体的高压罐13，以及一个安装在高压罐13与压缩机11出口之间的油分离器14，用于去除工作气体中所含有的油，并向压缩机11供应工作气体。

附图中，标号11a、11b、11c、12a、13a和14a都表示连接管。

致冷装置20包括一根带有压缩部分21a和一个膨胀部分21b的脉冲管21，在压缩部分中完成压缩，从而产生热量，在膨胀部分中进行膨胀，从而吸收热量，因为工作气体是一种质量流量，并且经过驱动装置10泵压的工作气体在脉冲管的两端完成了压缩和膨胀；一个与脉冲管21的压缩部分21a连接的喷咀22，用于在工作气体的质量单位流量与压力脉冲之间产生相位差，并实现热平衡状态；一个与喷咀22连接的储存罐23，用于暂时储存工作气体；一个连接在脉冲管21的膨胀部分21b与驱动装置10之间的再生装置24，用于补偿从脉冲管21回到驱动装置的工作气体的温度；以及一个连接在再生装置24与驱动装置10之间的预冷装置25，用于预冷从驱动装置泵压出来的，高温高压的工作气体。

阀30是一个旋转阀，用于以一定的时间间隔重复地连通低压罐12与预冷装置25，或高压罐13与预冷装置25，并且安装在驱动装置10的高压罐12和低压罐13与致冷装置20的预冷装置25之间。

附图中，标号15表示驱动装置的外壳，标号30a和22a表示连接管。

下面。参照附图说明普通脉冲管致冷器的工作过程。

首先，压缩机11压缩充满在低压罐12中的低温低压工作气体，使其成为高温高压的工作气体，并在通过油分离器14后储存在高压罐13内。

此时，油分离器14把工作气体中所含的油分离出来，并把分离开来的油排入压缩机11，把气体排入高压罐13。

阀30连通高压罐13与致冷装置20，并且高压工作气体由预冷装置25和再生装置24冷却，然后流入脉冲管21。流入脉冲管21的工作气体推动已经充满在脉冲管21中的工作气体流向喷咀22。此时，充满在脉冲管21中的工作气体相对于管壁处于热平衡状态，并且向喷咀22流动，所以工作气体受到了绝热压缩，因此，它的温度升高了。

当阀30关闭时，脉冲管21中的压力保持在高压状态，并且脉冲管21中的工作气体，通过喷咀22流向低压侧的储存罐23。在以上所描述的工作过程中，工作气体进行绝热膨胀，因而把热量向外辐射。脉冲管21中的工作气体将在低于原来工作状态下的温度下保持热平衡。

然后，当阀30连通低压罐12和致冷装置10时，充满脉冲管21中的低温工作气体便流向低压罐12。流向储存罐23的工作气体又向脉冲管21流动。此时，从脉冲管21通过再生装置24流过来的工作气体的质量单位流量，大于通过喷咀22流入脉冲管21的工作气体的质量单位流量。因此，在脉冲管21的膨胀部分21b中的工作气体迅速进行绝热膨胀，于是工作气体的温度下降到超低温。

接着，阀30关闭。当脉冲管21中的压力降低时，流入脉冲管21中的工作气体就从储存罐23流向喷咀22，结果，工作气体在脉冲管21内受到压缩，其温度升高到工作过程启动之前的温度。以上所描述的工作过程就形成了一个循环。

通过再生装置24和预冷装置25流入低压罐12内的工作气体又流入压缩机11内，受到压缩。经过压缩的工作气体再灌入高压罐13中。当阀30打开时，工作气体就又流入脉冲管21内。以上所描述的循环重复进行。脉冲管21的膨胀部分21b的温度大约要降低200℃。

但是，在这种普通脉冲管致冷器中，致冷器的结构很简单，而驱动装置却包括了压缩机、高/低压罐、和油分离器等等。因此，这一***的尺寸就很大。由于压缩机、高压罐和低压罐、油分离器等等都是单独装配后再形成一个驱动装置，所以装配工序的数量增多了，而且装配的时间也延长了。

此外，由于有选择地连通驱动装置和致冷装置的阀的工作速度有限制，不可能向致冷装置供应足够的工作气体。并且，通过阀的工作气体是进行绝热膨胀，所以致冷器的效率下降了。

因此，本发明的一个目的是提供一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它能够在活塞的外表面不与气缸的内表面接触的状态下，在气缸与活塞之间实现稳定的往复运动。

本发明的另一个目的是提供一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它的用于活塞的往复运动的支承构件的制造和装配都很容易。

本发明的又一个目的是提供一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它能够增加工作气体的质量单位流量，并且在气体流入致冷装置之前减少气体的膨胀损失，其方法是，取消设置在驱动装置和致冷装置之间的阀，直接连接驱动装置和致冷装置，以便直接把压缩装置的气体压缩和膨胀的效果转移给致冷装置，这样就有可能提高致冷器的效率。

本发明的另一个目的是提供一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它借助于把压缩装置与致冷装置做成一个整体，能够制造出紧凑的压缩机，从而降低制造成本，获得很高的效益。

本发明的另一个目的是提供一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它能够防止该装置由于要获得驱动电机的谐振，反复的作往复运动而在支承构件中产生疲劳而损坏，提高了致冷器的可靠性。

本发明的另一个目的是提供一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它能够把密封壳与板簧的接触面积减少到最小。

为了达到上述目的，按照本发明的第一实施例，提供了一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它包括一个驱动装置，该驱动装置包括一个圆筒形密封壳，它的上方中心部分设有一个气缸，一种工作气体充满在气缸中；一台设置在密封壳内部，用以产生驱动力的线性电机，一根与线性电机的转子连接并作线性往复运动的驱动轴，一个与驱动轴连接并***气缸内的活塞，以便当活塞与驱动轴一起作往复运动时，泵压工作气体；以及若干在密封壳内部的弹性导向支承构件；以及一个致冷装置。

为了达到上述目的，按照本发明的第二实施例，提供了一种与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，它包括一个驱动装置，该驱动装置包括一个圆筒形密封壳，它的上方中心部分有一个气缸，并且密封壳中充满了工作气体；一台安装在密封壳内部的线性电动机，用于产生驱动力；一个活塞***上述气缸中，该活塞有一个头部和一个轴部，轴部的直径小于头部，并且上述活塞在其轴部与线性电动机的转子连接的状态下，与一个用螺母状的连接构件连接起来的转子一起运动；以及若干连接在密封壳内部，用以产生活塞的谐振运动的弹性导向支承构件；以及一台致冷装置。

本发明的其他优点、目的和特点将在阅读了下面的说明书后变得更加清楚。

下面，参照附图详细描述本发明的实施例，将能更加全面地了解本发明，但，附图只是为了说明本发明，而不是为了限制本发明。附图中：

图1是说明普通的基本型脉冲管致冷器的示意图；

图2是说明普通的孔型脉冲管致冷器的示意图；

图3是用于普通孔型脉冲管致冷器的管道机构的图；

图4是按照本发明的第一实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的内部结构的垂直断面图；

图5是按照本发明的第一实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的驱动装置的垂直断面图；

图6是沿图5中的VI-VI线的断面图；

图7是按照本发明的第一实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的一个例子的垂直断面图；

图8是按照本发明的第二实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的垂直断面图；

图9是说明图8中的部分IX的图；

图10是沿图8中的X-X线的断面图；

图11A是图10中的部分XI的详图；

图11B是图10中的部分XI的又一个详图；

图12是按照本发明的第三实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的垂直断面图；

图13是按照本发明的第三实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的驱动装置的放大了的垂直断面图；

图14是沿图13中的XIV-XIV线的断面图；

图15是沿图13中的XV-XV线的断面图；

图16是按照本发明的第四实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的垂直断面图；

图17是按照本发明的第四实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的驱动装置的放大了的垂直断面图；

图18是沿图17中的XVIII-XVIII线的断面图；

图19是按照本发明的第五实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的垂直断面图；

图20是按照本发明的第五实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的驱动装置的放大了的垂直断面图；

图21是沿图20中的XXI-XXI线的断面图；

图22是按照本发明的第六实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的垂直断面图；

图23是按照本发明的第六实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的驱动装置的放大了的垂直断面图；

图24是沿图23中的XXIV-XXVI线的断面图；

图25是说明图23中的部分XXV的水平断面图；

图26是按照本发明的第七实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的断面图；

图27是按照本发明的第七实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的垂直断面图；

图28是说明一个活塞装入图27的气缸内的状态的放大图；

图29是说明图27的线性轴承的内表面的正视图；

图30是按照本发明的第八实施例，说明一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的例子的垂直断面图；

图31A是说明用于按照本发明的一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的板簧安装结构的正视断面图；

图31B是图31A的平面断面图；

图32A是说明用于按照本发明的一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的板簧安装结构的支承构件的正视断面图；

图32B是说明用于按照本发明的一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的板簧安装结构的支承构件的平面图；

图33A是说明用于按照本发明的一台与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机的板簧安装结构的另一种例子的正视断面图；以及

图33B是图33A的平面断面图。

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

按照本发明的各个实施例的与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机主要用于泵压一种工作气体，它的活塞与一台线性电动机(以下称为驱动电机)的转子连接，当活塞在气缸内部作往复运动时，不使用外加的润滑油，在活塞的外表面与气缸的内表面之间也没有摩擦。

如图4所示，按照本发明的第一实施例，与脉冲管致冷器成为一体的无油型压缩机包括一个使工作气体产生往复运动的驱动装置100，以及一个当工作气体由驱动装置所泵压，而在该***的内部作往复运动时，具有超低温部分的致冷装置200。

驱动装置100包括一个空心的圆筒形密封壳110，在它的上方中心部分形成了一个气缸100a，并且一种工作气体充满在气缸中；一台设置在密封壳110内部，用以产生驱动力的驱动电机120，一根驱动轴130连接在驱动电机120的转子(将在下面描述)上，一个活塞140与驱动轴130的一端连接，并***气缸110a内，以便当活塞与驱动轴130一起作往复运动时，泵压工作气体，以及若干在密封壳110内部与驱动轴连接的支承构件，用于接受驱动电机120的转子122的往复运动，把这种往复运动储存为弹性能，再把储存的弹性能转换成直线运动，产生活塞140的谐振运动，使活塞能够重复地作往复运动，并且为活塞140的往复运动导向，该活塞是在一定的空间内，在气缸110a的内表面上，由驱动电机120的转子122的往复运动所驱动的。

按照本发明的第一实施例，这种支承构件是由圆形板簧形成的，这些板簧形成一个螺旋形，并且每个都有一弹性导向支承构件151，和一第二弹性导向支承构件152，这两个构件沿着轴向工作，用于在一定程度上限制径向的偏斜。

下面，说明按照本发明第一实施例的构件的结构。

密封壳110有一个上框架111，气缸110a在其中形成，活塞140就在气缸中作往复运动。一个与上框架111的下表面连接，因而与上框架111同轴线的中间框架112的内表面与第一弹性导向支承构件151的整个边缘部分连接，并且与驱动轴130的上部连接，并且在其中与驱动电机120连接。一个与中间框架112的下表面连接的下框架113也与中间框架112同轴线，并且与第二弹性导向支承构件152的整个边缘部分连接，并且与驱动轴130的下部连接。还有一个围绕着中间框架112和下框架113的密封盖114，它有与上框架111的下表面密封连接的上端部，从而防止了工作气体从密封壳110中泄漏出去。

下面，更详细地说明中间框架112的结构。

在中间框架112中，一个圆形的电动机支承部分112a向内凸出，用于把驱动电机120安装在内表面的中央部分。许多第一弹性导向支承构件的连接部分112b向内凸出同样的高度，第一弹性导向支承构件151的边缘部分位于它上面，并且连接在电动机支承部分112a的上部。

此时，第一弹性导向支承构件的各连接部分的内径小于驱动电机的外径，以便于直线运动和提高同轴线程度，而如果第一弹性导向支承构件151的直径比较大的话，同轴线度将下降。

在下框架113中，有许多向内凸出同样高度，用于连接二弹性导向支承构件152的内表面的第二弹性导向支承构件的连接部分113a，它们的形状与中间框架112的第一弹性导向支承构件的连接部分112b一样。

第二弹性导向支承构件的连接部分113a的内径通常小于驱动电机120的外径，其理由与在中间框架112上形成的第一弹性导向支承构件的连接部分112b的相同。

如图6所示，在第一弹性导向支承构件151和第二弹性导向支承构件152的中心部分形成的驱动轴连接孔151a和152a做成与上框架111的气缸110a同心，以便维持活塞140a的直线往复运动。

下面，详细说明驱动电机120的结构。

驱动电机120包括一个公知的线性电机，它由下列部件组成：用许多叠加在一起的钢片组成的内、外叠片121a和121b，一个用许多绕在外叠片121b上的线圈121c形成的转子121，以及设置在内、外叠片121a、121b之间，与驱动轴130连接，并且有一块对着线圈121c形成的磁铁122b的转子122。外叠片121b与密封壳110内的中间框架112连接，而内叠片121a则用一个附加的连接圈123与外叠片121b连接成一个整体。

此外，驱动轴130穿过具有敞开的下表面的圆筒形转子122的上方中心部分，并与转子122连接成一个整体。驱动轴130的上端穿过第一弹性导向支承构件151的中心部分，***活塞140内。驱动轴130的下端穿过第二弹性导向支承构件152的中心部分，并牢固地***固定构件160内。

为了完成驱动轴130的谐振运动和直线运动，驱动轴130、第一弹性导向支承构件151和第二弹性导向支承构件152要安装成同轴线。

如图5所示，在驱动轴130的上部，形成了上支承肩部130a，该肩部的位于活塞140下部的一部分与第一弹性导向支承构件151下表面的中心部分接触。在驱动轴130的下部，形成了下支承肩部130b，该肩部的位于固定构件160上部的一部分与第二弹性导向支承构件152上表面的中心部分接触。

如图4所示，致冷装置200包括一根脉冲管210，该脉冲管有一个压缩部分(暖部分)211，在其中完成压缩过程，和一个膨胀部分(冷端)211，在其中完成膨胀过程。在致冷装置200中的工作气体被密封壳110的气缸110a在上述两端泵压而大量流出，从而吸收外部的热量。一个与脉冲管210的压缩部分211连通的喷咀220用于产生一种在流动的工作气体的质量单位流量和压力脉冲之间的相位差，从而实现热平衡。还有一个与喷咀220连接，并在一定时间在内部有工作气体的储存罐230，一个连接在脉冲管210的膨胀装置210b与气缸110a之间的再生装置240，用于储存被泵入脉冲管210的工作气体的显热，并在工作气体回到脉冲管210中的驱动装置100的气缸110a时，供应所储存的热量，以及一个连接在再生装置240与驱动装置100的气缸110a之间的预冷装置250，用于预冷高温高压的工作气体。

在本发明的第一实施例中，致冷装置200的预冷装置250安装在上框架111的气缸110a上表面的中心部分。在本发明的第一实施例中，如图7所示，致冷装置200的预冷装置250也可以利用一根附加的连接管260，安装在离开气缸的部分上，于是，气缸110a所产生的热量不是直接传递到预冷装置250，即，向外辐射。

按照本发明的第一实施例的与脉冲致冷器成为一体的无油型压缩机的装配顺序说明如下。

首先，驱动电机120的外叠片121b连接在中间框架112的电机支承部分112a上，而内叠片121a则***外叠片121b的内部，然后，利用连接环123把内、外叠片121a和121b连接成一个整体。

接着，把连接在驱动轴130上的转子122放在内叠片121a和外叠片121b之间形成的腔室内，而且使驱动轴130的上部与第一弹性导向支承构件的连接部分112b的上表面接触，并且利用连接构件170连接起来，于是第一弹性导向支承构件151的整个边缘部分便与中间框架112的内表面接触，其状态为，驱动轴130的上部穿过第一弹性导向支承构件151的中央部分。

下框架113的上部紧密连接在中间框架112的下部上，并且驱动轴130的下部与第二弹性导向支承构件的连接部分113a的下表面接触，并利用连接构件170连接在它上面，于是第二弹性导向支承构件152的整个边缘部分便与下框架113的内表面接触，其状态为，驱动轴130的下部穿过第二弹性导向支承构件152的中央部分。

如图5所示，驱动轴130紧密地***活塞140中，其状态为，使第一弹性导向支承构件151位于驱动轴130的上支承肩部130a与活塞140之间，并且驱动轴130的下部以这样的状态与固定构件160连接，即，让第二弹性导向支承构件152位于驱动轴130的下支承部分130b与固定构件160之间。

此时，活塞140就装配好了，当活塞140在气缸110a的内部作往复运动时，活塞140的外表面与气缸110a的内表面之间的间隙大约为5毫米，并且，如图6所示，连接第一和第二弹性导向支承构件151和152的孔与气缸110a的驱动轴也安装成同轴线了。

如图5所示，驱动轴130的上部紧密地***活塞140中，其状态为，使第一弹性导向支承构件151位于驱动轴130的上支承肩部130a与活塞140之间。驱动轴130的下部则以这样的状态与固定构件160连接，即，让第二弹性导向支承构件152位于驱动轴130的下支承部分130b与固定构件160之间。

此时，活塞140就装配好了，当活塞140在气缸110a的内部作往复运动时，活塞140的外表面与气缸110a的内表面之间的间隙大约为5毫米，并且，如图6所示，连接第一和第二弹性导向支承构件151和152的孔与气缸110a的驱动轴也安装成同轴线了。

上框架111与中间框架112的上部以这样的方式连接，即，活塞140***气缸110a中，而上框架111的下部与围绕着中间框架112和下框架111的密封盖114的上部密封连接。

预冷装置250与气缸110a的上部连接，而再生装置240，脉冲管210，以及储存罐230顺序连接在冷却装置250的上部。

按照本发明的第一实施例的与脉冲致冷器成为一体的无油型压缩机的工作过程，参照附图说明如下。

当驱动电机120通电时，转子122便由于电磁力而作往复运动，与转子122连接的驱动轴130也作往复运动。于是，与驱动轴130连接成一体的活塞140就在气缸110a内作往复运动，从而泵压密封壳110中的工作气体。

在压缩周期时，气缸110a的工作气体排入预冷装置250的内部。工作气体在预冷装置250内部冷却到一定的温度，然后，由于再生装置240的热交换，在储存了显热的状态下，流入脉冲管210内。

因此，充满脉冲管210内部的工作气体，由于工作气体的继续流入脉冲管210，并且受到压缩，而向着喷咀220流动，脉冲管210的压缩部分210a的温度便升高。如此升高的温度在喷咀220处以绝热的方式膨胀，把热量散发到外部去。

在脉冲管210中，在致冷器的工作过程中，按压缩周期与膨胀周期之间存在高压热平衡状态。此时，工作气体继续不断地从脉冲管210通过喷咀220流向储存罐230，于是，脉冲管210的温度就逐渐降低。

在膨胀周期中，流入脉冲管210的工作气体又流入再生装置240的内部。此时，由于通过喷咀220流入脉冲管210的工作气体的流量明显小于工作气体从脉冲管210通过再生装置240的流量，所以脉冲管210中的工作气体发生绝热膨胀。

工作气体的绝热膨胀是在膨胀部分的一侧产生的，即，在连接了热交换器(图中未示出)的冷端的部分产生的，于是，就在膨胀单元210b中形成了超低温部分。

在脉冲管210中，在致冷器的工作过程中，在膨胀周期与压缩周期之间，实现了低压热平衡状态。在上述工作过程中，工作气体继续不断地从储存罐230通过喷咀220流向脉冲管210，所以，脉冲管210中的工作气体的压力升高了，并且脉冲管210的温度变化到工作过程开始之前的原来的温度。

因此，由转子122的往复运动所驱动的活塞140便在气缸110a内作往复运动，并且在活塞140与气缸110a之间有一定的间隙。转子则由连接在驱动轴140上部和下部的第一和第二弹性导向支承构件151和152带动。

如上所述，在按照本发明第一实施例的与脉冲管致冷器做成一体的压缩机中，由于驱动装置是与包括线性电动机的压缩机做成一体的，与现有技术中的由压缩机、高压容器、低压容器除油装置等等组成的普通脉冲管致冷器的驱动装置相比，这种脉冲管致冷器是很紧凑的。即，在本发明中，取消了高/低压容器、除油装置等等，所以装配工序的数量大大减少，并且装配的时间也大大减少。

此外，在现有技术中，需要一个阀来分别连通高、低压容器和泵压工作气体的致冷装置，所以流过阀的工作气体要膨胀，从而降低；致冷装置的效率。而在本发明中，驱动装置与致冷装置是直接连接在一起的，所以工作气体只由活塞的往复运动来泵压，不需要再使用附加的阀，从而提高了致冷装置的效率。

此外，在现有技术中，要设置除油装置，以便防止油从压缩机流入致冷装置中，所以这种除油装置要定期更换。而在本发明中，由于驱动装置利用了与驱动轴连接的支承构件来支持活塞的谐振运动和直线往复运动，不需要使用任何润滑油来防止活塞的外表面与气缸的内表面之间的摩擦。因此，在本发明中，保养的周期延长了，并且这种致冷器能广泛应用于，例如卫星***的传感器冷却装置上。

在本发明的下一个实施例中，由于致冷装置的结构与第一实施例相同，所以只说明驱动装置的结构。

凡是与第一实施例中的构件相同的构件，都标以同样的标号。

在下面的说明中，对上、下、左、右方向的说明，都根据图4中所示的方向来确定。

下面，参照附图说明按照本发明的第二实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机。

如图8-11B所示，按照本发明第二实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机包括一个密封壳280，一台驱动电机120，一根驱动轴130，一个活塞140，一个第一弹性导向支承构件251，和一个第二弹性导向支承构件252。

除了中间框架212，下框架213，以及支承构件251和252之外，其余上框架111的结构与形成密封壳280的密封壳体314的结构，都与第一实施例相同。所以下面只说明这些不同的结构。

如图9和10所示，四个支承凸起212c和213b，在中间框架212和下框架213的内表面上向内凸出，即，支承构件的连接部分212b和213a的上表面或下表面，都向密封壳280的内部凸出，以便把与中间框架和下框架的内表面，以及与第一和第二弹性导向支承构件251和252的外表面的接触面积减少到最小。

此时，支承构件连接部分212b和213a的内径小于电动机支承部分112a的外径。

如图11A所示，支承凸起212c和213b的内表面可以做成直线形状212c和213b，或者，如图11B所示，也可以做成与板簧251和252具有同样曲线半径的弧形212c’和213b’。

按照本发明的第二实施例的与脉冲致冷器做成一体的无油型压缩机的驱动装置的装配顺序说明如下。

首先，驱动电机120与中间框架212的电机支承部分112a连接，驱动轴130穿过中央部分，而第一弹性导向支承构件251与中间框架212的支承构件连接部分212b连接。下框架213连接在中间框架212的下部，而其中央部分被驱动轴130的下部穿过的第二弹性导向支承构件252则与下框架213的第二弹性导向支承构件的连接部分213a连接。

此时，支承构件251和252都处于支承构件连接部分212b、213a之上，并且支承构件251和252的外表面与在支承构件连接装置的上表面上形成的支承凸起212c和213b的内表面紧密接触，从而安装成与气缸110a同轴线。在这个过程中，如果如图11A所示，支承凸起212c和213b的结构是线性的，那么，第一和第二弹性导向支承构件251和252的直径与长度L相同，L是两个支承凸起的内表面之间在中间框架和下框架的对角线方向上的距离，所以，支承构件251和252的外表面沿切向与支承凸起212c和213b的内表面的中心接触。

如图11B所示，如果支承凸起212c’和213b’具有和支承构件251和252相同的半径，那么，支承构件251和252的外表面就与支承凸起212c’和213b’的内表面为面接触，所以支承构件251和252是固定的。

在图11A和11B中，L和R分别代表切向接触和面接触。

上框架111与中间框架212的上部连接，其状态为，活塞140处于***气缸110a的位置上，而围绕着中间框架212和下框架213的密封壳体114则，连接在上框架111的下部。

按照本发明的第二实施例的与脉冲致冷器成为一体的无油型压缩机的工作过程与第一实施例相同，因此，省略了对它的描述。

如上所述，在本发明的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机中，许多直线状或曲线状的支承凸起都做成相对于在与支承构件接触的内表面上带有台阶，所以支承构件的边缘表面与密封壳内表面的上部和下部紧密接触，而支承构件都同轴线地固定在密封壳内。因此，借助于把由支承构件牢固地支承的中间框架和下框架的内表面布置成同轴线，就很容易制造致冷器，能够很容易地实现支承构件的连接和拆卸工序，因而提高了装配的效率。

下面，参照附图说明按照本发明的第三实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机。

如图12-15所示，按照本发明第三实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机包括一个密封壳310，一台驱动电机120，一根驱动轴330，一个活塞140，一个第一弹性导向支承构件360，和一个第二弹性导向支承构件152。

对第三实施例的说明将集中在密封壳310的结构，第一弹性导向支承构件360的安装部分的结构，第一弹性导向支承构件360与活塞140之间的连接方法，以及气缸310a的结构，这些都是第三实施例的主要特点。

按照第三实施例，第一弹性导向支承构件360安装在气缸310a的内部。

在密封壳310中有一个上框架311。***活塞140并能在其中作往复运动的气缸310a安装在上框架311上。第一弹性导向支承构件360安装在上框架311上，用于为活塞的往复运动导向。中间框架312紧紧地连接在上框架311的下表面上。驱动电机320固定在中间框架312上。下框架313连接在中间框架312的下表面上。第二弹性导向支承构件152连接在驱动轴330的下部，以便能让活塞140作往复运动。密封壳体114围绕着中间框架312和下框架313。密封壳体114的上部密封连接在上框架311的下表面上，用于防止工作气体从密封壳310中泄漏出去。

详细的说，如图13所示，在上框架311的活塞340***其中的气缸310a的上端部，用于容纳第一弹性导向支承构件360的第一弹性导向支承构件的连接槽310a-1有一个比气缸310a大的半径，并且与它同轴线。

此时，有一根连杆341向上延伸，并与第一弹性导向支承构件360在活塞140的上方中央部分连接，而驱动轴330的上端紧密地***活塞140的下端。

在中间框架312的内表面上有一个电机支承部分312a，用于连接驱动电机320的外侧的叠片321b，并使其与气缸310a同轴线。

在下框架113的内表面上，沿着下框架113的内表面的径向，形成了与气缸310a同轴线的若干第二弹性导向支承构件的连接部分113a(具有凸出的形状)。

驱动轴330与驱动电机120的转子122做成一体，并穿过定子121。驱动轴300的上部***活塞140内，其下部穿过第二弹性导向支承构件152的中央部分，与固定构件160连接。

第一和第二弹性导向支承构件360和152各由一块螺旋板簧形成，并如图14所示，在第一弹性导向支承构件360中，相邻的弹性部分361之间的间隔很宽，所以由活塞340泵压的工作气体能高效地流动。如图15所示，在第二弹性导向支承构件152的弹性部分351中，相邻的弹性部分361之间的间隔较窄，所以活塞340能顺利地作往复运动。

此外，在第一弹性导向支承构件360和第二弹性导向支承构件152的中心形成的连杆的连接孔362和驱动轴的连接孔352是同轴线的。

本发明的第三实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的驱动装置是按照下列顺序装配的。

首先，驱动电机120的外叠片121b连接在中间框架312的电机支承部分312a上，而内叠片121a则***外叠片121b的内部。然后，利用连接环123把内、外叠片121a和121b连接成一个整体。一个连接在驱动轴330上的转子122放在在内叠片121a和外叠片121b之间的空间内。

接着，把第二弹性导向支承构件152连接在下框架113上，而且使驱动轴330与第二弹性导向支承构件152连接，并且把固定构件160连接在驱动轴330的下部，从而固定住第二弹性导向支承构件152。

接着，把活塞140连接在驱动轴330的上部，而上框架311则连接在中间框架312上，于是，活塞140便***气缸310a中，并且在活塞140与气缸310a之间有一定的间隙。第一弹性导向支承构件360气缸310a的弹性导向支承构件连接槽310a-1中。此时，穿过第一弹性导向支承构件360的活塞340的连杆341就可以用连接构件380紧住，于是，第一弹性导向支承构件360便与活塞140连接成一个整体。

围绕着中间框架312和下框架113的密封壳体114连接在上框架311的下表面上。

下面，说明按照本发明的第三实施例的与脉冲管致冷器做成一体的压缩机的特点。

连接在驱动轴330上部的第一弹性导向支承构件360在径向支承着活塞140，所以由于转子122的线性运动而运动的活塞140便在相对于气缸310a内壁的一定间隙中作往复运动。

即，当活塞140和驱动轴330一起作往复运动时，由于与从活塞140延伸出来的连杆341连接的第一弹性导向支承构件360连接在形成气缸310的上框架311上，所以活塞140不会沿径向向某一个方向倾斜。

由于第一弹性导向支承构件360和为活塞140的线性往复运动导向的第二弹性导向支承构件152连接在活塞140的两端，所以，与这两个支承构件都在某一个方向与活塞140连接相比，就能够更好地防止由于活塞140的重量或外力而造成的倾斜现象。

此外，由于在活塞140***气缸310a之后很容易检查气缸310a与活塞140之间的间隙，所以很容易实现第一弹性导向支承构件360的同轴线连接。

如上所述，在按照本发明的第三实施例的与脉冲管致冷器做成一体的压缩机中，由于能让活塞连续作往复运动的支承构件安装在活塞的两端，能够把活塞的倾斜现象减到最小程度，所以能防止活塞和气缸的磨损，并且也防止了工作气体的泄漏。在装配该装置时，可以在装配好活塞之后再装配第一弹性导向支承构件，所以很容易实现活塞与气缸之间的同轴线。

下面，参照附图说明按照本发明的第四实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机。

如图16-18所示，按照第四实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机包括一个密封壳410，一台驱动电机120，一根驱动轴430，一个活塞440，一个弹性支承构件450，和一个导向支承构件460。

对本发明的第四实施例的说明将集中于密封壳410的结构，导向支承构件460和弹性支承构件450的结构和安装位置，以及驱动轴430和活塞440的结构。

在密封壳410中，活塞440***其中，并在其中作往复运动的气缸110a安装在上框架111上。为了连接导向支承构件460，设置了一个固定构件411a。下框架412连接在上框架111的下表面上。驱动电机120安装在下框架412的内部。连接在驱动轴430下部的弹性支承构件450也连接在下框架412上。密封壳体114与上框架111的下表面密封连接，以便围绕着下框架412，并且防止工作气体从密封壳410中泄漏出去。

连接在上框架111上的固定构件411a可以单独安装，或者可以与上框架411做成整体。导向支承构件的连接部分411a＇做成台阶形，所以导向支承构件460可以放置和连接在它上面。

电动机支承部分412a在下框架412的内表面上沿圆周凸出来，用于连接驱动电机120的定子，而且弹性支承构件450的下部放置在它底面中心部分并由它支承。

弹性支承构件450的上部是一个插在驱动轴430下端的压缩螺旋弹簧，在驱动电机120的转子122作往复运动时，产生一个谐振运动。此外，它的上部还由驱动轴430支承，而其下部由下框架312的底面支承。

如图17和18所示，在活塞440作往复运动时，导向支承构件460有弹性作用，它的边缘部分连接在上框架111上，用于维持活塞440的线性运动，而它的内表面连接在驱动轴430上。弹性部分461由一块圆形板簧支承，这一部分可以做成螺旋形或半径的形状。驱动轴的连接孔462与上框架111的气缸110a做成同轴线，以便实现活塞440的线性运动。

驱动电机120的结构与本发明的第一实施例相同。内侧和外侧叠片121a和121b连接在密封壳410的下框架412上。

驱动轴430与驱动电机120的转子122连接成一体。在驱动轴430上形成上支承肩部431，所以活塞440与它的上部连接成一体，而导向支承构件(板簧)460则连接在上方的外表面上。在下部形成了下支承肩部432，所以，作为弹性支承构件450的压缩螺旋弹簧***该下支承肩部432中。

按照本发明的第四实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的装配顺序如下。

首先，驱动电机120的定子的内侧和外侧叠片121a和121b连接在下框架412上，而支承构件450***其中的驱动轴430***内侧叠片121a的中心部分，并且，与驱动轴430成为一体的驱动电机120的转子122***在内侧和外侧叠片121a和121b之间形成的孔中。

接着，驱动轴430的上端部穿过导向支承构件460的驱动轴的连接孔462，该导向支承构件460的边缘部分连接在固定构件411a上，并且活塞440连接在驱动轴430的上部。上框架111连接在固定构件411a上，于是活塞便***气缸410a中，而上框架111则连接在下框架412上。

密封壳体114连接在上框架111的下表面上，以便防止工作气体的泄漏。

下面，说明按照第四实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的工作过程。

按照第四实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的导向支承构件460可以是一块具有弹性部分的板状弹簧，并且在转子122作往复运动时，为驱动轴430和活塞440的线性运动导向。作为连接在驱动轴430下部的弹性支承构件的压缩螺旋弹簧450，能借助于激发转子122的谐振运动，而让驱动轴430和活塞440作连续的往复运动，所以作用在弹性支承构件450上的载荷不会过载，从而防止了它的任何损坏。在制造和装配弹性支承构件450时，很容易实现它与导向支承构件460的同轴线，并且导向支承构件460可以做成各种不同的形状。

在本发明的第四实施例中，密封壳是由两个框架和密封壳体组成的，所以脉冲管致冷器的尺寸很小。

如上所述，在按照本发明的第四实施例的与脉冲管致冷器做成一体的压缩机中，实现活塞的连续往复运动的弹性支承构件用一个压缩螺旋弹簧来代替，它能够在某种程度上延长疲劳极限，所以能防止弹性支承构件的损坏，并且弹性支承构件的制造和装配也很容易。此外，导向支承构件可以做成各种不同的形状，所以能够缩小脉冲管致冷器的尺寸。

下面，参照附图说明按照本发明的第五实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机。

如图19-21所示，按照第五实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的驱动装置包括一个密封壳510，一台驱动电机120，一个活塞530，以及若干弹性导向支承构件541和542。

在密封壳510中，活塞530***其中并在其中作往复运动的气缸110a安装在上框架111上，两个弹性导向支承构件541和542的边缘部分连接在上框架111的内部。里面装有驱动电机120的下框架512连接在上框架111的下表面上。密封壳体114密封连接在上框架111的下表面上，包围着下框架512，以便防止工作气体的泄漏。

详细的说，一个圆形固定构件311a整体连接在上框架111的下表面上，用于连接弹性导向支承构件541和542。连接在活塞上的弹性导向支承构件541和542，中间隔开一定的距离，连接在固定构件511a的两个表面上。在弹性导向支承构件541和542之间设置了一个环形垫圈550，这样，驱动电机120就不会由于弹性导向支承构件541和542具有不同的循环周期而受到某种载荷。

如图20和21所示，在固定构件511a的两个内端，在同样的圆周部分上，形成了四个凸出的支承构件连接部分511a-1，所以弹性导向支承构件541和542分别都有一定的弹力。

按照第五实施例的活塞530包括一个***气缸510a内部的头部531，以及一个从头部531延伸出来与弹性导向支承构件541和542连接的轴部532。在轴部532的延伸出来的下部有一个螺纹部分532b，它与连接在转子122中央部分的螺母形的连接构件522a连接。

弹性导向支承构件541和542分别用一块螺旋形的圆形板簧制成。如图21所示，弹性导向支承构件541和542的边缘部分，连接在上框架511的固定构件511a的支承构件连接部分511a-1上，而它的中心部分用若干穿过支承构件541和542的长螺栓560，整体连接在固定构件511a上。弹性导向支承构件541的上表面与活塞530的头部531的下表面紧密接触。弹性导向支承构件542的下表面则与连接在活塞530轴部532上的螺母形连接构件522a的上表面紧密接触。

此外，弹性导向支承构件541和542各在其中心部分形成一个活塞连接孔532’，活塞530穿过这个孔。活塞连接孔532’与上框架111上的气缸110a同轴线，所以活塞530的外表面不与气缸110a的内表面接触。

按照本发明的第五实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的驱动装置按照下述方法装配。

首先，活塞530的轴部532***弹性导向支承构件541和垫圈550中，并且它的边缘部分连接在固定构件511a上部支承构件连接部分511a-1上。

第二弹性导向支承构件542***活塞530的轴部532中，而第二弹性导向支承构件542的边缘部分连接在固定构件511a的支承构件连接部分511a-1的下表面上。

活塞530的轴部532用螺纹拧在与转子122成为一体的连接构件522a上。

上框架511和固定构件511a连接在一起，于是活塞530的头部531就***气缸110a中。

驱动电机120的定子121的内侧和外侧叠片121a和121b固定连接在下框架512上，而转子122则***在内侧和外侧叠片121a和121b之间，于是，上框架511与下框架512就连接在一起了。

接着，上框架111的下表面与密封壳体114以这样的方式密封连接，即，包围下框架512，以便防止工作气体的泄漏。

下面，说明按照第五实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的工作过程。

在本发明的第五实施例中，在转子122与活塞530之间的振动周期上产生了相位差，所以驱动电机120承受到了载荷。在本发明中，垫圈550紧密地设置在支承构件541和542之间，因而能够减小由于振动周期的相位差而产生的载荷，结果，驱动电机只承受很小的载荷。

在本发明的第五实施例中，弹性导向支承构件541和542连接在上框架111上。因此，与本发明的第一实施例相比，减少了一个框架。此外，由于弹性导向支承构件541和542安装在驱动电机120的上方，需要高精度加工的构件的数量减少了。驱动轴已经不再需要，转子122和活塞530是直接连接在一起的。这样就很容易使驱动电机120与驱动电机120安装在里面的下框架512安装成同轴线。通常，驱动电机120和活塞530可以分开安装。

由于活塞530直接连接在转子122上，就能够把施加在驱动电机120上的载荷减到最小，就能够实现尺寸紧凑的致冷器。

如上所述，在按照本发明第五实施例的与脉冲管致冷器做成一体的压缩机中，能使活塞作连续的往复运动的弹性导向支承构件设置在活塞与转子之间，所以就能够减少需要高精度加工的构件的数量。此外，取消了用于传递驱动电机的驱动力的驱动轴，所以，驱动电机和活塞可以分开装配。因此，有可能实现集中装配和提高生产率。每一个框架的加工精度提高了，而施加在驱动电机上的载荷减小了。从而能实现尺寸紧凑的致冷器。

下面，参照附图详细描述按照本发明第六实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机。

如图22-25所示，按照本发明第六实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的驱动装置包括包括一个密封壳610，一台驱动电机120，一根驱动轴630，一个活塞140，一个弹性支承构件151，以及一个设置在驱动电机120的定子121内，并且作为导向支承构件使用的线性轴承660。

在密封壳610中，活塞140***其中，并且在其中作往复运动的气缸110a设置在上框架111中。为活塞140的连续往复运动导向的弹性支承构件151与连接在上框架111的下框架112连接。密封壳体114与上框架111的下表面密封连接，用于围绕下框架112，以防止工作气体从密封壳610中泄漏出来。

在下框架112的内圆周表面上有一个圆形的电动机支承部分112a，用于连接驱动电机120的定子121，还有若干凸形的支承构件连接部分112b，用于连接弹性支承构件151。

此处，驱动电机120的结构与本发明的第一实施例相同。外侧叠片121b连接在密封壳610的下框架112上。内侧叠片121a用连接环123与外侧叠片121b整体相连。

驱动轴630与驱动电机120的转子122连接成一体，并穿过定子121的中心部分。驱动轴630的上部与弹性支承构件151连接成一体，驱动轴630下部的外表面与线性轴承660滑动接触，该线性轴承就是***内侧叠片121a中，并且在半径方向支承着的导向支承构件。

弹性支承构件151是一种公知的螺旋形的圆形板簧。如图24所示，在中心部分形成的驱动轴连接孔352做成与上框架111的气缸110a同轴线，用于实现活塞140的线性运动。

线性轴承660用于沿径向支承活塞140。线性轴承660的外表面***定子121的中心部分，而它的内表面与驱动轴630的外表面滑动接触，并且与弹性支承构件151的驱动轴连接孔352和气缸110a同轴线。

在附图中，标号661表示一个***轴套，662表示保持器，而663表示滚珠轴承。

按照本发明第六实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机按照下述方法装配。

首先，把驱动电机120的外侧叠片121b连接在下框架112的电机支承部分112a上，把内侧叠片121a***外侧叠片121b的中心部分一定的深度，并用连接环123固定。驱动轴630连接在转子122上，并且把驱动轴630***内侧叠片121a的中心部分，于是转子122便设置在由内侧和外侧叠片121a和121b之间形成的空间中。

此时，把驱动轴630的下部***已经***内侧叠片121a的下方中心部分中的线性轴承660中。

接着，把驱动轴630的上部***图24中所示的驱动轴连接孔352中，并连接在弹性支承构件151上，而弹性支承构件151的边缘部分则连接在下框架112上。活塞140整体连接在驱动轴630的上部，而上框架111连接在下框架112上，结果，活塞140便***气缸110a中。

密封壳体114的上部密封连接在上框架111的下表面上，从而防止了工作气体的泄漏。

下面，说明按照本发明第六实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的驱动装置的工作过程。

在本发明的第六实施例中，连接在驱动轴630上部的弹性支承构件151，借助于接受驱动轴630的往复运动，把转子122的线性往复运动作为弹性能储存起来。又把储存的弹性能转换成线性运动，结果，转子122作谐振运动，而活塞140作连续的往复运动。

驱动轴630的下部***其中的，作为导向支承构件的线性轴承660沿半径方向支承着活塞140，于是，活塞140由于接受了转子122的线性运动而在活塞140与气缸110a之间的一定的间隙中作往复运动。

弹性支承构件151用板簧150制成，其中有一个与气缸110a同轴线的驱动轴连接孔352，所以活塞140就作连续的往复运动。把线性轴承660***驱动轴630，导向支承构件660就在半径方向支承活塞140，于是就能够在制造和装配相应的构件时实现同轴线的结构。

第六实施例的另一个例子是，当导向支承构件***内侧叠片121a的上部时，驱动轴的长度可以缩短，结果，施加在驱动电机120上的载荷就减少到最小，能够实现致冷器的小型化。

如上所述，在第六实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机中，由于设置了弹性支承构件，它能使活塞和线性轴承作连续的往复运动，还能作为***驱动电机的定子中心部分的导向支承构件，所以就能够很容易地实现支承构件的同轴线结构。构件的数量减少了。驱动轴的长度缩短了。施加在驱动电机上的载荷减小了，能够制造出小型的致冷器。

下面，参照附图说明按照本发明的第七实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机。

如图26所示，按照本发明的第七实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的驱动装置包括一个密封壳710，一台驱动电机120，一根驱动轴730，一个活塞140，一个第一弹性导向支承构件751，以及一个第二弹性导向支承构件752。

对第七实施例的说明将集中于密封壳710的结构，第一和第二弹性导向支承构件751和752的结构，以及弹性连接部分712b和713a的结构。

在按照第七实施例的密封壳710中有一个上框架711，气缸110a以凸出的形状设置在该上框架中。活塞140***气缸110a内，并在其中作往复运动。此外，还有一个与上框架的下表面连接的下框架713。驱动电机120连接在下框架713的内部。第一弹性导向支承构件751与驱动轴730的上部连接，并能使活塞作线性往复运动，它的边缘部分连接在下框架713上。若干密封壳体715设置在下框架713的下方，以防止工作气体从密封壳710中泄漏出来。

密封壳体715做成具有均匀的厚度和一定的面积。支承构件751和752都用板簧制成。

下面，说明按照第七实施例的构造。驱动轴730的上部***活塞140的下面的中心部分。

第一弹性导向支承构件的连接部分712b，在下框架713内部的上方，沿着半径方向，从内表面上凸出来，它与气缸110a同轴线，用于与第一弹性导向支承构件751连接。下框架713的下部沿径向向下延伸，这个延伸的部分就是用于连接第二弹性导向支承构件752的第二弹性导向支承构件的连接部分713a。

第二弹性导向支承构件752的外径大于第一弹性导向支承构件751的外径。

驱动轴730与驱动电机120的转子122做成一体，并穿过定子121。驱动轴730的上部***活塞140内，其下部则穿过第二弹性导向支承构件752的中心部分，连接在连接构件160上。

在驱动轴730的上部，在活塞140的下方，形成了与第一弹性导向支承构件751的上方中心部分接触的上部支承肩部730a。此外，在固定构件160的上方，在驱动轴730的下部，形成了与第二弹性导向支承构件752的上方中心部分接触的下部支承肩部730b。

密封壳体715与下框架713，上框架711与下框架713都用连接构件B连接，并且分别在两者之间设置了密封件S。

在第七实施例中，在中间***线性电机120的下框架713的主体部分的内径，与上框架711的内径相同，而用于与第二弹性导向支承构件连接的第一弹性导向支承构件的连接部分713a的内径大于该主体部分的内径，所以热量能够有效地从线性电机120中辐射出去。支承着驱动轴730的第一弹性导向支承构件751和第二弹性导向支承构件752都连接在下框架713上。

此时，由于第一弹性导向支承构件751与第二弹性导向支承构件752的外径不一样，所以可以把第一弹性导向支承构件751和第二弹性导向支承构件752整体的弹性常数作为谐振频率来控制。

如上所述，在第七实施例的与脉冲管致冷器做成一体的压缩机中，第一和第二弹性导向支承构件751和752在主体处连接，以便支承把线性电机的驱动力传递给***气缸的活塞的驱动轴。因此，很容易调节连接第一弹性导向支承构件751和第二弹性导向支承构件752的连接部分的同轴线度。此外，第一弹性导向支承构件751与第二弹性导向支承构件752的装配误差减小了，从而能够实现活塞与驱动轴连接的同轴线度，以及活塞精确的线性运动。零件的数量和制造的工序都减少了，于是制造成本下降，装配工艺过程的生产率提高。

在第七实施例中，由于零件的数量减少了，制造零件的工序也减少了，装配零件的工序数量也减少了。

下面，参照附图说明按照本发明的第八实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机。

定子的内侧叠片121a用连接构件806连接在密封壳810内的中央部分上，并且在连接构件上设置了密封垫805。在安装于密封壳810中的内侧叠片121a的外表面上，有设置在密封壳810内部的外侧叠片121b，它用连接构件806a连接在密封壳上，并且有一个垫圈之类的盘形构件807***其中。

设置在内侧和外侧叠片121a和121b之间，并且与转子122连接的驱动轴830穿过密封壳810中的内侧叠片121a，上述转子122与对着线圈121c的磁铁122b连接，并且***密封壳810的气缸810a中并与驱动轴830一起作往复运动，从而泵压工作气体的活塞840在驱动轴830的上部与它连接成一体。

此外，密封盖870用连接构件806b连接在密封壳810的下部，用于防止工作气体的泄漏。一个密封垫805a夹在密封壳810与密封盖870之间，用于实现它们两者之间的密封。调整件880连接在密封盖870的中央部分上。弹性的螺旋弹簧890设置在支承板831与881之间，这两块板分别在驱动轴830的下部和调整件880的上部形成。一个张力调整环891夹在密封盖870与调整件880之间，用于调整螺旋弹簧890的初始压缩状态。

当装配按照本发明的第八实施例的驱动装置800时，要把有线性轴承803***其中，用来实现活塞840的线性往复运动的套筒804***气缸810a的下部的内表面中。

驱动电机120的定子121的内侧叠片121a设置在密封壳810内的中心部分，密封垫805从密封壳810的上部***连接构件806，该连接构件与内侧叠片121a连接，而内侧叠片121a则装入密封壳810的内部。外侧叠片121b用连接构件806a连接在密封壳810的内部。在外侧叠片内，若干线圈121c连接在密封壳810内部的内侧叠片121a的外表面上，而在连接构件806a上则套了一个空心的盘状连接构件807。在驱动轴830的上部做成一体的活塞840***密封壳810的气缸810a内。当把转子122连接在驱动轴830上时，转子122设置在内侧和外侧叠片121a和121b之间。

当调整件880由于把张力调整环891从下部到上部***密封盖870的中央部分而大致连接好了时，把螺旋弹簧890夹在支承板881与831之间从而连接了调整件880。上述支承板881在调整件880的上部形成，而支承板831在驱动轴830的下部形成。

此时，由于张力调整环891夹在密封盖870的中心部分与***该中心部分中的调整件880之间，所以就能够实现密封状态。此外，还能够根据活塞840的线性往复运动，用调整螺旋弹簧890的初始压缩力和张力调整环891的厚度的方法，有效地调整螺旋弹簧890的弹力(排斥力)。

如图30所示，在第八实施例的另一个例子中，在密封壳810’的上方中心部分形成的气缸810a’下部的直径可以大于它上部的直径。

如图30所示，带有为支承活塞840a’的线性往复运动用的线性轴承803’的套筒804’***气缸810a’的下部，其方式为线性轴承803的内径大于气缸810a’的内径，并且用连接构件806c连接在密封壳810’的内部。与线性轴承803’相对的活塞840a’的外表面，与套筒804’的外表面扩大到与线性轴承803’的内径相等，因此，在气缸的内表面与活塞的外表面之间形成了一定的间隙。

由于按照第八实施例的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机的工作过程与第一实施例相同，所以省略了对它的描述。

如上所述，在第八实施例中，用于与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机上，并产生驱动力的驱动装置的框架是一体的，并且驱动轴与活塞也是一体的，所以驱动装置的结构简化了，整套装置也紧凑了。此外，由于有些零件，例如连接环等等，可以不使用了，所以制造成本降低了。与现有技术相比零件的装配也容易了，所以生产效率显著提高。

下面参照附图说明在第一到第七实施例中用于连接板簧的优选结构。

如图31A所示，板簧连接结构包括一个密封壳940，它有一个在通孔941和942的外表面上形成的凹槽943，其大小随通孔的不同直径而定，并且在凹槽943处有许多内螺纹孔944；一个支承构件950，其内部与凹槽943接触，还有若干与密封壳940的内螺纹孔944相对应的螺钉孔951；一块板簧920，它上面有与密封壳940上的内螺纹孔944相对应的螺钉孔(图中未示出)，用于设置在支承构件950的上表面上；以及若干连接构件960。

在凹槽943上的内螺纹孔944隔开一定的间隔，并示于图31B中，上述内螺纹孔944的数量最好是四个。

如图32A和32B所示，在支承构件950中，在一定高度上具有一定厚度和宽度的环形部分952的内表面上，形成了许多半圆形的凸起953，并且螺钉孔951穿过这些凸起953。

凸起953的数量与密封壳940上内螺纹孔944的数量相对应。

支承构件950的厚度是这样决定的，即，当板簧920振动时，它不与密封壳940接触。

支承构件950的凸起953的最大宽度要等于或小于凹槽943的宽度。

连接构件960最好用连接螺钉。在装配这些零件时，支承构件950的螺钉孔951和内螺纹孔944都布置在密封壳940的凹槽943上，而板簧920则布置在支承构件950上，所以板簧920的螺钉孔与支承构件950的螺钉孔951对准。

作为连接构件960的连接螺钉***密封壳940的内螺纹孔944，支承构件950的量控951，以及板簧920的螺钉孔内，并且支承构件950和板簧920都固定在密封壳940上。

如图33A和33B所示，作为支承构件950的另一个实施例，它有一定的厚度和面积，并包括许多圆环950’，每一个圆环上都有一个螺钉通孔951’，圆环950’的数量与密封壳940上的内螺纹孔944的数量相等。

此时，圆环950’的外径等于或大于在密封壳940上形成的凹槽943的外径。

在凹槽943上设置了许多圆环950’，以便与密封壳940的凹槽943上的螺孔944相对应，板簧920设置在凹槽上面，并用连接螺钉960连接在上面。

下面，说明本发明的板簧连接结构的工作过程与作用。

在本发明的板簧连接结构中，一根轴连接在密封壳940中的板簧920的中心部分上，所以借助于吸收施加在这根轴上的冲击而储存起来的弹性能会造成某种特定的振动，并向外传递。

在本发明中，由于支承构件950连接在密封壳940与板簧920之间，所以板簧920很容易连接，而且板簧920与密封壳940之间的接触面积减小了。

即，在本发明中，当制造密封壳940时，具有不同直径的通孔941和942是在密封壳940内部形成的，然后再形成内螺纹孔944。因此，支承构件950可以用冲压方法进行大量生产。

此外，在本发明中，连接螺钉960连接在密封壳940的凹槽943的内螺纹孔944中，支承构件950连接在与板簧920的接触部分，所以就能够最大限度地减小密封壳940与板簧920的接触面积。

如上所述，按照本发明的板簧连接结构密封壳与板簧的接触面积减少到最小，所以板簧的位移最大，并且摩擦损失减小了，板簧能够发挥最大的固有特性。此外，能够更容易地制造连接板簧的零件，从而降低制造成本。

此外，也很容易实现两块板簧的同轴线和直线形，并且不需要制造附加的框架，所以制造的成本和时间大大减少。

虽然以上只描述了本发明的优选实施例，但，本技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明的构思和范围的前提下，可以对本发明作各种改进、增添和替换。

Claims (40)

1.一种具有驱动装置和带脉冲管的致冷装置的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，其中，压缩行程和膨胀行程在脉冲管的两端完成，此时工作气体由密封壳的气缸泵压而为质量单位流量，以便在它的完成压缩行程的暖端产生热量，并在它的完成膨胀行程的冷端吸收外界的热量，一个产生相位差的装置与它连接，用于根据工作气体的质量单位流量和压力脉冲产生相位差并实现热平衡状态，一个与产生相位差的装置连接的储存罐，用于暂时储存工作气体，以及一个连接在脉冲管的膨胀装置与气缸之间的再生装置，用于储存泵压到脉冲管内的工作气体的显热，并当工作气体从脉冲管流入气缸时供应储存的热量，上述驱动装置包括：

一个密封壳，在它的上方中心部分设置了一个气缸，并且其中充满了工作气体；

一台线性电机，安装在上述密封壳内部，用于产生驱动力；

一根驱动轴，它与线性电机的转子连接，并作直线往复运动；

一个活塞，它连接在驱动轴上，***上述气缸内，并与驱动轴一起作往复运动，以便泵压工作气体；以及

若干弹性导向支承构件，设置在密封壳的内部。

2.如权利要求1所述的致冷器，其特征在于，上述弹性导向支承构件由两块板簧形成，它使活塞产生谐振运动，并为活塞的线性运动导向。

3.如权利要求1所述的致冷器，其特征在于，上述密封壳包括：

一个上框架，它有一个安装在内部的气缸，一个***该气缸内的活塞；

一个与上框架的下部连接的中间框架，它的内表面与连接驱动轴上部的第一弹性导向支承构件的边缘部分接触，上述线性电机固定在该中间框架上；

一个连接在上述中间框架下部的下框架，它的内表面与连接驱动轴下部的第二弹性导向支承构件的边缘部分接触；以及

一个密封壳体，它包围了上述驱动装置的下部，防止工作气体从密封壳中泄漏出去。

4.如权利要求3所述的致冷器，其特征在于，上述上框架、中间框架、下框架以及第一和第二弹性导向支承构件都连接成与上述气缸同轴线。

5.如权利要求3所述的致冷器，其特征在于，上述第一弹性导向支承构件以这样的方式连接，即，上述驱动轴的上部穿过它的中心部分，而它的外表面与上述中间框架的内表面接触，并且上述第二弹性导向支承构件以这样的方式连接，即，上述驱动轴的下部穿过它的中心部分，而它的外表面与上述下框架的内表面接触。

6.如权利要求5所述的致冷器，其特征在于，在上述中间框架的内表面上形成一个圆形电动机支承部分，用于连接上述线性电机的定子，在上述中间框架的内圆周表面上，在同样的高度上形成若干凸出支承构件连接部分，用于连接上述第一弹性导向支承构件，第一弹性导向支承构件连接在上述凸出支承构件的上表面上，在上述下框架的内圆周表面上，在同样的高度上形成若干凸出支承构件连接部分，用于连接上述第二弹性导向支承构件，第二弹性导向支承构件连接在上述凸出支承构件的下表面上。

7.如权利要求3所述的致冷器，其特征在于，上述第一弹性导向支承构件以这样的方式连接，即，上述驱动轴的上部穿过它的中心部分，而它的外表面与上述中间框架的内表面的一部分接触，并且上述第二弹性导向支承构件以这样的方式连接，即，上述驱动轴的下部穿过它的中心部分，而它的外表面与上述下框架的内表面的一部分接触。

8.如权利要求7所述的致冷器，其特征在于，上述上框架、中间框架、下框架以及第一和第二弹性导向支承构件都连接成与上述气缸同轴线。

9.如权利要求1所述的致冷器，其特征在于，上述密封壳包括：

一个上框架，它有一个以这样的方式形成的气缸，即，该气缸有一个圆形连接槽，上述与活塞连接的第一弹性导向支承构件的边缘部分安装在里面，上述活塞***上述气缸内；

一个与上框架的下部紧密连接的中间框架，以便在里面固定安装线性电机；

一个连接在上述中间框架下部的下框架，它的内表面与连接驱动轴下部的第二弹性导向支承构件的边缘部分接触；以及

一个密封壳体，它包围了上述驱动装置的下部，防止工作气体从密封壳中泄漏出去。

10.如权利要求9所述的致冷器，其特征在于，上述连接槽、上框架、中间框架、下框架，以及第一和第二弹性导向支承构件都安装成同轴线。

11.如权利要求9所述的致冷器，其特征在于，上述第一弹性导向支承构件以这样的方式连接，即，它的边缘部分装在上述气缸的连接槽内，并固定在上框架上，一根从活塞的一个端部向上延伸出来的连杆穿过它的中心部分，并固定在上面。

12.如权利要求1所述的致冷器，其特征在于，上述密封壳包括：

一个与上述导向支承构件的边缘部分连接的上框架，在其中形成了一个在其中***活塞的气缸；

一个连接在上述上框架下部的下框架，它的内部分别连接着一台线性电机和上述弹性支承构件的下部；以及

一个密封壳体，它包围了上述驱动装置的下部，防止工作气体从密封壳中泄漏出去。

13.如权利要求12所述的致冷器，其特征在于，上述弹性支承构件的下部与上述下框架的下表面连接，它的上部是***驱动轴中的一个压缩螺旋弹簧。

14.如权利要求12所述的致冷器，其特征在于，上述驱动轴的上部穿过上述导向支承构件的中心部分，并且它的边缘部分是连接在固定构件上的，与上框架同轴线的板簧。

15.如权利要求12所述的致冷器，其特征在于，上述上框架、下框架、弹性支承构件和导向支承构件都安装成与气缸同轴线。

16.如权利要求13所述的致冷器，其特征在于，上述与弹性支承构件的下表面接触的驱动轴的一部分沿径向延伸。

17.如权利要求1所述的致冷器，其特征在于，上述密封壳包括：

一个上框架，一个气缸安装在该上框架内，一个活塞***该气缸中；

一个与上述上框架的下部连接的下框架，它的内表面与线性电机连接，并与连接在驱动轴上部的弹性支承构件连接，并且上述导向支承构件的边缘部分与驱动轴的下部连接；以及

一个以这样的方式连接在上框架下部的密封壳体，即，它围绕着下框架，以防止工作气体从密封壳中泄漏出来。

18.如权利要求17所述的致冷器，其特征在于，上述弹性支承构件是一块板簧，上述驱动轴的上部穿过它的中心部分，并与下框架连接，并且上述导向支承构件的外表面固定***线性电机的定子的中心部分，并且它的内表面与驱动轴的外表面滑动接触。

19.如权利要求17所述的致冷器，其特征在于，上述上框架、下框架、弹性支承构件和导向支承构件都安装成与气缸同轴线。

20.如权利要求1所述的致冷器，其特征在于，上述密封壳包括：

一个上框架，一个带有活塞的气缸安装在该上框架内；

一个与上述上框架的下部连接的下框架，并且有一台线性电机安装在它内部，并与连接在驱动轴上部的第一弹性导向支承构件连接，并且上述第二弹性导向支承构件的边缘部分与驱动轴的下部连接；以及

一个从下框架的下部盖住下框架的密封壳体，以防止工作气体泄漏出来。

21.如权利要求20所述的致冷器，其特征在于，上述第一和第二弹性导向支承构件的外表面分别与下框架的内表面完全接触。

22.如权利要求20所述的致冷器，其特征在于，上述上框架、下框架、第一和第二弹性导向支承构件都安装成与气缸同轴线。

23.如权利要求20所述的致冷器，其特征在于，一个在驱动轴的一部分上形成的，沿径向延伸的上支承肩部连接在上述第一弹性导向支承构件的上表面上，用于与上述第二弹性导向支承构件的上表面接触。

24.如权利要求20所述的致冷器，其特征在于，上述下框架的下部向下弯曲并沿径向扩大，该扩大的部分成为弹性支承构件的连接部分，用于与第二弹性导向支承构件连接。

25.如权利要求20所述的致冷器，其特征在于，上述第二弹性导向支承构件的外径大于上述第一弹性导向支承构件的外径。

26.如权利要求20所述的致冷器，其特征在于，上述第一和第二弹性导向支承构件做成这样，即，它们的总的弹性常数成为一谐振频率。

27.如权利要求1所述的致冷器，其特征在于，上述密封壳是整体的，并且上述弹性支承构件和导向支承构件连接在该密封壳内，并且，上述气缸下部的直径大于其上部的直径。

28.如权利要求27所述的致冷器，其特征在于，一个导向支承构件***上述气缸的下部，并与密封壳的一部分连接，以保持气缸恒定的内径。

29.如权利要求28所述的致冷器，其特征在于，上述导向支承构件是一个里面带有线性轴承的套筒。

30.如权利要求29所述的致冷器，其特征在于，上述弹性支承构件是一个设置在在驱动轴下部形成的支承板，与在调整件上部形成的支承板之间的螺旋弹簧，上述调整件连接在密封盖的中心部分，该密封盖形成上述密封壳的一个下表面。

31.如权利要求30所述的致冷器，其特征在于，在上述密封盖与调整件之间***一个张力调整环，用于调整上述螺旋弹簧的初始压缩状态。

32.如权利要求27所述的致冷器，其特征在于，在上述气缸的下部有一个套筒，该套筒中有一个支承上述活塞的线性往复运动的线性轴承，其中，上述线性轴承的内径大于上述气缸的内径，并且上述套筒与密封壳连接，上述活塞下部的外表面扩大到大于上部的外表面，以便与线性轴承的内径相对应。

33.如权利要求6所述的致冷器，其特征在于，在上述支承构件的连接部分中，由两个不同内径的通孔的边界表面形成一个凹槽，在该凹槽中有若干内螺纹孔，在其内部有若干与上述内螺纹孔相对应的螺钉孔，一个支承构件设置在上述凹槽内，以便上述内螺纹孔与上述螺钉孔对准，并且，有与上述内螺纹孔相对应的螺钉孔的上述板簧(支承构件)设置在上述支承构件的上表面上，并用若干连接构件连接在上述支承构件连接部分上。

34.如权利要求33所述的致冷器，其特征在于，上述支承构件有一定的厚度和宽度，在它的内表面上有若干向内延伸的凸起，并且上述螺钉孔穿过该凸起。

35.如权利要求33所述的致冷器，其特征在于，上述支承构件有一定的厚度和面积，并且由带有穿透的螺钉孔的若干圆环所组成，上述圆环的数量决定于上述支承构件连接部分上内螺孔的数量。

36.如权利要求33所述的致冷器，其特征在于，上述支承构件的最大宽度等于或小于上述凹槽的宽度。

37.一种具有驱动装置和带脉冲管的致冷装置的与脉冲管致冷器做成一体的无油型压缩机，其中，压缩行程和膨胀行程在脉冲管的两端完成，此时工作气体由密封壳的气缸泵压而为质量单位流量，以便在它的完成压缩行程的暖端产生热量，并在它的完成膨胀行程的冷端吸收外界的热量，一个产生相位差的装置与它连接，用于根据工作气体的质量单位流量和压力脉冲产生相位差并实现热平衡状态，一个与产生相位差的装置连接的储存罐，用于暂时储存工作气体，以及一个连接在脉冲管的膨胀装置与气缸之间的再生装置，用于储存泵压到脉冲管内的工作气体的显热，并当工作气体从脉冲管流入气缸时供应储存的热量，上述驱动装置包括：

一个密封壳，在它的上方中心部分设置了一个气缸，并且在密封壳中充满了工作气体；

一台线性电机，安装在上述密封壳内部，用于产生驱动力；

一个活塞，它***上述气缸内，有一个头部和一个轴部，轴部的直径小于头部的直径，该活塞与用一个螺母状的连接构件连接在一起的转子一起运动，其状态为，上述轴部与线性电机的转子连接；以及

若干连接在上述密封壳内部的弹性导向支承构件，用于产生活塞的谐振运动。

38.如权利要求37所述的致冷器，其特征在于，上述密封壳包括：

一个上框架，它有一个气缸，一个活塞***该气缸内，并且它的内部与若干弹性导向支承构件的边缘部分连接；

一个连接在上述上框架下部的下框架，其中安装了一台线性电机；以及

一个密封壳体，它形成上述驱动装置的下部，防止工作气体从密封壳中泄漏出去。

39.如权利要求38所述的致冷器，其特征在于，一个固定构件向内弯曲，用于连接上述支承构件，它具有上端部和下端部，上述支承构件的连接部分从这两个端部凸出来，与上框架的下方中心部分连接，若干其中心部分穿过上述活塞轴部的弹性导向支承构件，沿着上、下方向连接在支承构件的连接部分的上、下表面上。

40.如权利要求37所述的致冷器，其特征在于，一个垫圈夹在上述两个弹性导向支承构件之间，并使上述垫圈与上述活塞的外表面接触。

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