NL1019858C2

NL1019858C2 - De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op cryogene koelers en in het bijzonder op de werkwijze voor de assemblage van de compressor van cryogene koelers en op middelen voor het in positie houden van de zuiger die in dergelijke cryogene koelers wordt gebruikt.

Info

Publication number: NL1019858C2
Application number: NL1019858A
Authority: NL
Inventors: Marnix Meijers; Jenen Mullie; Antonius Benschop
Original assignee: Thales Nederland Bv
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2003-09-08
Also published as: IL154133A0; CA2417463A1; IL154133A; ZA200300817B; JP2003232282A; EP1450042A1; US20030219350A1; US6889596B2

Description

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op cryogene koelers en in het bijzonder op de werkwijze voor de assemblage van de compressor van cryogene koelers en op middelen voor het in positie houden van de zuiger die in dergelijke cryogene koelers wordt gebruikt.

5

Een conventionele Stirling koeler is, bijvoorbeeld, bedoeld voor het koelen van infrarood sensoren en detectoren in warmtebeeldcamera’s, die werken met een temperatuur van 60-140 K. Een dergelijke conventionele koeler omvat in het algemeen een compressor 10 en een koude vinger 20, zoals aangegeven in figuur 1. De compressor 10 en de koude 10 vinger 20 zijn geconstrueerd als afzonderlijke componenten, die onderling verbonden zijn door een leiding 30. Deze gesplitste configuratie isoleert de detector van de door de compressor opgewekte trillingen en maakt maximale flexibiliteit mogelijk in het systeemontwerp.

De compressor 10 is onder andere voorzien van een cilinder 12 in een 15 compressorhuis 11. In het voorbeeld van figuur 1 zijn twee tegengesteld werkende zuigers 13 gemonteerd in de cilinder 12. Het gebruik van tegengesteld werkende zuigers, aangedreven door lineaire motoren, minimaliseert compressortrillingen en akoestische ruis. Een schroefvormige veer 14 is horizontaal geplaatst tussen elk van de beide zuigers 13 en het compressorhuis 11. Een compressieruimte 15 met een variabel volume wordt 20 gedefinieerd in de cilinder 12 tussen de beide zuigers 13. De lineaire motoren die de zuigers 13 aandrijven zijn voorzien van een buiten bereik van het werkgas geplaatste spoel. De spoel is bevestigd aan de zuiger 13. Een permanente magneet 18 is verbonden met het compressorhuis 11.

De koude vinger 20 bestaat onder andere uit een lage-temperatuurcilinder 23, waarin 25 een verdringer 22 op en neer beweegt. Een regenerator of regeneratieve warmtewisselaar is gemonteerd in de verdringer 22. Verdringerveren 24 bevinden zich onder de verdringer 22.

De beweging van het gas ten gevolge van de gasdrukfluctuaties in de compressieruimte 15 werken op de geveerde verdringer 22. Dit gasveersysteem is zodanig afgesteld dat een goede praktische benadering wordt bereikt van de ideale fasebetrekking 30 tussen de verdringer 22 en de zuigers 13. Koeling vindt plaats rond het bovengedeelte 21 van de koude vinger 20, die een expansieruimte 25 omvat. De verdringer 22 verplaatst gas naar en uit deze ruimte 25 vanuit een compressieruimte, bestaande uit de ruimte 15 tussen de beide zuigers 13, de ruimte in de transportleiding 30 en de ruimte onder het warme ondereinde van de verdringer 22.

35 Het faseverschil tussen de beweging van de verdringer en de beweging van de zuigers is zodanig ontworpen dat compressie plaatsvindt wanneer de expansieruimte klein is en dat expansie van het gas plaatsvindt wanneer de expansieruimte groot is. Op deze wijze 1019858 2 wordt meer gas in de expansieruimte geëxpandeerd en gekoeld dan er gecomprimeerd (en verhit) wordt. Het resultaat is een netto koelend effect, dat gecreëerd wordt in de expansieruimte 25 bovenin de koude vinger 20.

Aan het begin van de eerste fase van de Stirling cyclus is het gas in de 5 compressieruimte 15 op omgevingstemperatuur en bevindt zich de verdringer 22 bovenin (21) de koude vinger 20. De zuigers 13 worden naar elkaar toe bewogen, waardoor het gas wordt gecomprimeerd. Dit proces is nagenoeg isothermisch; de warmte-opbrengst wordt afgevoerd via warmte-afleiders rond de compressor 10 en de basis van de koude vinger 20. Om de vereiste warmte-afvoercapaciteit van het warme ondereinde van de verdringer 22 in 10 de koude vinger 20 te reduceren, is de koeler uitgerust met een Heatstop ™ 40 in de koude vinger 20 of in de transportleiding 30.

Vanwege hun toepassingen: civiel, ruimte, telecom zowel als militair, wordt van koelers een lange levensduur geëist van ten minste 4.000 uur tot meer dan 40.000 uur. Tijdens de Stirling cyclus veroorzaken de bewegingen van de zuigers 13 in de cilinder 12 15 wrijving tussen de zuigers 13 en de cilinder 12, met als resultaat zuigerslijtage en daardoor een toeneming van de speling tussen zuiger en cilinder. Wanneer deze speling groter wordt, vermindert het rendement van de koeler, tot een punt wordt bereikt waarop aan de koeleisen niet langer wordt voldaan. Deze levensduurreductie is in hoofdzaak te wijten aan de radiale bewegingen van de zuigers 13, waardoor wrijvingscontact ontstaat met de cilinder 12.

20

De onderhavige uitvinding elimineert het bovengenoemde nadeel, door de radiale bewegingen van de zuiger te voorkomen. Een onderwerp van deze uitvinding is de werkwijze voor de assemblage van de koelercompressor die de volgende stappen omvat: - ten minste één zuiger 13 is bekleed met een materiaal, 25 - elke zuiger 13 is geplaatst in de cilinder 12, - de temperatuur wordt verhoogd tot een vooraf bepaald niveau, zodat de zuiger 13 en/of de bekleding 131 expanderen tot zij de cilinder 12 geheel vullen, - elke zuiger 13 wordt in deze positie gefixeerd in de cilinder, - de temperatuur wordt teruggebracht tot de omgevingstemperatuur.

30 De assemblagewerkwijze volgens de uitvinding kan ook de stap omvatten dat de zuigers 13 in de cilinder 12 worden gefixeerd door de zuigers 13 met het compressorhuis 11 te verbinden via veren 16 van grote radiale stijfheid. Verder kan de genoemde verbinding van de zuiger 13 met het compressorhuis 11 uitgevoerd worden aan een eerste zone van het compressorhuis aan de voorzijde van de zuiger 13 en aan een tweede zone van het 35 compressorhuis aan de achterzijde van de zuiger 13. Bovendien is een mogelijke stap in de assemblagewerkwijze van deze uitvinding, dat: 1019858 3 - elke zuiger 13 indirect verbonden wordt met de eerste zone van het compressorhuis 11, door het buitendeel van de veer te lassen aan de genoemde eerste zone van het compressorhuis 11 èn het binnendeel van de veer te lassen aan de bovenkant van een steun 19, waarvan de onderzijde haaks gelast is aan de zuigersteun 132, en 5 - elke zuiger 13 direct verbonden wordt met de tweede zone van het compressorhuis 11, door het buitendeel van de veer te lassen aan de genoemde tweede zone van het compressorhuis 11 en het binnendeel van de veer te lassen aan het zuigeruitsteeksel 133.

Daarnaast kunnen de veren 16 twee speciale radiaal starre, axiaal flexibele lagers (flexure bearings) 162 omvatten, die in combinatie gemonteerd zijn en gescheiden zijn door 10 een kleine tussenruimte.

Een ander onderwerp van deze uitvinding is de zuigerveer van de koelercompressor, omvattende twee flexure bearings 162, die gescheiden zijn door een tussenruimte en samengehouden worden door een eerste ring 161 en een buitenring 163.

Bovendien wordt door de onderhavige uitvinding een koelercompressor voorgesteld, 15 omvattende: - een compressorhuis 11, - een cilinder 12, deel uitmakend van het genoemde compressorhuis 11, - ten minste één zuiger 13 in de genoemde cilinder 12, - een compressieruimte 15, gedefinieerd door ten minste het bovenvlak van de genoemde 20 zuiger 13 met een uitgang voor aansluiting op de transportleiding 30 die verbonden is met de koude vinger 20, - een veer 14 tussen het ondervlak van elk van beide zuigers 13 en het compressorhuis 11, waarbij elke zuiger 13 een concentrische positie inneemt in de genoemde cilinder 12.

25 Verdere kenmerken en gunstige eigenschappen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de conclusies en uit de volgende beschrijving van voorbeelden van uitvoeringsvormen van de uitvinding, onder verwijzing naar de figuren, die bijzonderheden weergeven die essentieel zijn voor de uitvinding. De individuele bijzonderheden kunnen gerealiseerd worden in een uitvoering van de uitvinding, hetzij apart of tezamen in elke 30 gewenste combinatie.

- Figuur 1, een cryogene koeler volgens de huidige stand der techniek, - Figuren 2a, 2b en 2c, de drie stappen van de montage van de zuiger in de cilinder volgens de werkwijze van de uitvinding voor de assemblage van een koelercompressor, 35 - Figuur 3, een voorbeeld van een cryogene koeler volgens de uitvinding, 1019858 4 - Figuren 4a en 4b, bovenaanzicht en uitsnede van een veer van grote radiale stijfheid, voorzien van flexure bearings volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; 4c, schematische weergave van een flexure bearing, - Figuur 5, gedeeltelijke doorsnede van een voorbeeld van een cryogene 5 koelercompressor volgens de uitvinding, - Figuur 6, gedetailleerde voorstelling van een voorbeeld van de magneetcilinder van figuur 5, - Figuur 7, gedetailleerde voorstelling van een voorbeeld van de spoel van figuur 5.

10 In de volgende toelichting is het beschreven voorbeeld van compressor 10 volgens de uitvinding voorzien van twee zuigers 13. De uitvinding kan echter ook worden toegepast op een éénzuiger compressor. Door twee zuigers te gebruiken, met name tegengesteld werkende zuigers zoals aangegeven in de volgende voorbeelden, worden de compressorvibratie en de akoestische ruis geminimaliseerd.

15 De assemblagewerkwijze voor een koelercompressor volgens de uitvinding omvat een aantal stappen. Figuren 2a, 2b en 2c tonen de montage van een zuiger 13 in de cilinder 12. De zuiger 13 wordt in de cilinder 12 geplaatst (zie figuur 2a) onder omgevingstemperatuuromstandigheden (bijvoorbeeld 20° C).

Ter voorkoming van wrijving van de zuiger tegen de binnenwand van de cilinder, 20 dient de zuiger 13 met een kleine speling concentrisch in de cilinder 12 geplaatst te worden. De diameter van de zuiger 13, inclusief eventueel de bekleding 131, en de diameter van de cilinder worden zodanig gekozen dat overal tussen de zuiger 13 plus eventueel de bekleding 131 en de cilinder 12 een kleine speling is van een vooraf bepaalde grootte (bijvoorbeeld 10μ). De materialen die gebruikt worden voor de zuiger 13 en/of de zuigerbekleding 131 25 hebben een grotere thermische expansiecoëfficiënt dan het materiaal van de cilinder 12. Een voorbeeld van het materiaal voor de bekleding 131 is een materiaal met een hoge slijtvastheid, bijvoorbeeld een synthetisch materiaal.

De temperatuur wordt nu verhoogd tot een vooraf bepaald niveau, zodanig dat de zuiger 13 en/of de bekleding 131 expanderen tot zij de cilinder 12 volledig vullen, zoals 30 aangegeven in figuur 2b. De vooraf bepaalde temperatuur is veel hoger dan de werktemperatuur van de compressor 10. Uit het voorgaande blijkt, dat de materialen, gebruikt voor de zuiger 13 en/of de bekleding 131 tevens worden gekozen op grond van hun expansie-eigenschappen. De materiaaleigenschappen van de zuiger 13 en/of de bekleding 131 en hun afmetingen zijn zodanig, dat bij de vooraf bepaalde temperatuur de zuiger 13 35 en/of de bekleding 131 voldoende expanderen om het inwendige van de cilinder 12 volledig te vullen. Tijdens het bedrijf, bij werktemperatuur, mogen de zuiger 13 en/of de bekleding 131 echter niet, of verwaarloosbaar weinig, expanderen ten opzichte van de spelinggrootte.

1019858 5

De afmetingen van de zuiger 13 en/of de bekleding 131 zijn derhalve gekozen om aan deze criteria te voldoen. Een Teflon bekleding 131, bijvoorbeeld, van 200μ voor de zuiger 13 expandeert een factor 20 bij 120°.

Aangezien de zuiger 13 en/of de bekleding 131 bij de genoemde vooraf bepaalde 5 temperatuur op uniforme wijze in alle richtingen expanderen, wordt de zuiger 13 nauwkeurig uitgelijnd in de cilinder 12. De cilinder 12 en de zuiger 13 zijn exact concentrisch. De zuiger 13 wordt nu gefixeerd in deze positie, als volgt. Bijvoorbeeld, de zuiger 13 wordt ten opzichte van de cilinder 12 gefixeerd door de zuiger te bevestigen aan de cilindersteun 132, zoals aangegeven in figuur 2b. Een alternatief is om de zuiger 13 te verbinden met het 10 compressorhuis 11 door middel van een veer 16, zoals aangegeven in figuur 3, om de relatieve posities van de zuiger 13 en de cilinder 12 te fixeren.

De volgende stap bestaat uit een terugkeer naar de omgevingstemperatuur, zodat de zuiger 13 en/of de bekleding 131 krimpen tot hun normale afmetingen, zoals aangegeven in figuur 2c. Aangezien de zuiger 13 in relatie tot de cilinder 12 gefixeerd is door, bijvoorbeeld, 15 de steun 132, blijft de zuiger 13 concentrisch gepositioneerd ten opzichte van de cilinder 12.

Voor de bekleding 131 van de zuiger 13 kan een slijtvast materiaal worden gebruikt.

Figuur 3 toont een voorbeeld van een koeler volgens de uitvinding. Zoals meestal bij een conventionele koeler, omvat deze een compressor 10 en een koude vinger 20. De compressor 10 en de koude vinger 20 zijn geconstrueerd als afzonderlijke componenten, die 20 onderling verbonden zijn door een leiding 30. De leiding 30 kan een soepele metalen transportleiding zijn. Deze gesplitste configuratie isoleert de detector van de door de compressor opgewekte trillingen en maakt een maximale flexibiliteit mogelijk in het systeemontwerp.

De compressor 10 omvat onder andere een cilinder 12 in een compressorhuis 11. In 25 het voorbeeld van figuur 3 zijn twee tegengesteld werkende zuigers 13 gemonteerd in de cilinder 12. Dankzij een kleine speling kunnen de beide zuigers 13 gemakkelijk op en neer bewegen in de cilinder 12. Ten minste één veer 16 van grote radiale stijfheid is geplaatst tussen elk van beide zuigers 13 en het compressorhuis 11.

Figuur 3 toont verder een voorbeeld met twee veren 16 van grote radiale stijfheid -30 één voor elke zuiger 13, die direct en indirect de zuigers 13 verbinden met het compressorhuis 11. Elk zuiger 13 wordt indirect verbonden met de eerste zone van het compressorhuis 11, door het buitendeel van de veer te lassen aan de genoemde eerste zone van het compressorhuis 11 en het binnendeel van de veer te lassen aan de bovenzijde van een steun 19, waarvan de onderkant haaks gelast is aan de zuigersteun 132 (zie figuur 5), 35 en direct bevestigd aan de tweede zone van het compressorhuis 11, door het buitendeel van de veer te lassen aan de genoemde tweede zone van het compressorhuis 11 en het binnendeel van de veer te lassen aan het zuigeruitsteeksel 133 (zie figuur 5).

1019858 6

Een compressieruimte 15 met een variabel volume wordt gedefinieerd in de cilinder 12 tussen de beide zuigers 13. De zuigers 13 worden aangedreven door een lineaire motor.

De koude vinger 20 omvat onder andere een lage-temperatuurcilinder 23, waarin een verdringer 22 bevindt. Een regenerator of regeneratieve warmtewisselaar is gemonteerd in 5 de verdringer 22 op en neer beweegt. Verdringerveren 24 bevinden zich onder de verdringer 22.

De beweging van het gas ten gevolge van de gasdrukfluctuaties in de compressieruimte 15 werken op de geveerde verdringer 22. Dit gasveersysteem is zodanig afgesteld dat een goede praktische benadering wordt bereikt van de ideale faserelatie tussen 10 de verdringer 22 en de zuigers 13. Koeling vindt plaats rond het bovengedeelte 21 van de koude vinger 20, die een expansieruimte 25 omvat. De verdringer 22 verplaatst gas naar en uit deze ruimte 25 vanuit een compressieruimte, bestaande uit de ruimte 15 tussen de beide zuigers 13, de ruimte in de transportleiding 30 en de ruimte onder het warme ondereinde van de verdringer 22.

15 De veren 16 volgens de uitvinding voorkomen radiale bewegingen van de zuiger 13.

Bijvoorbeeld, bij de veren kan gebruik gemaakt worden van flexure bearing technologie, zoals getoond in figuren 4a, 4b en 4c. Dankzij de combinatie van een aantal flexure bearings, voorkomt de veer 16 - aangeduid als een flexure bearing pakket, radiale zuigerbewegingen. Zoals aangegeven in figuren 4a en 4b, worden twee flexure bearings 162 20 gecombineerd door deze samen te houden door middel van een binnenring 161 en een buitenring 163.

De binnenring 161 van het flexure bearing pakket 16, bevestigd aan de eerste zone van het compressorhuis 11 kan een iets grotere diameter hebben dan de buitendiameter van de cilinder 12. De binnenring 161 van het flexure bearing pakket, bevestigd aan de tweede 25 zone van het compressorhuis 11 kan een iets grotere diameter hebben dan de buitendiameter van het zuigeruitsteeksel 133.

De veer 16 van grote radiale stijfheid kan bevestigd zijn aan het compressorhuis 11, aan de zuiger 13 of de steun 19 met ten minste de eerste ring 161 of de buitenring 163. Bevestigingen 164, zoals aangegeven in figuren 4a en 4b kunnen worden gebruikt voor dit 30 doel, of de veer 16 kan laser gelast zijn. Indien gelast, bijvoorbeeld met een laser of andere verbindingstechnieken, hoeven de binnenring 161 en de buitenring 163 niet dikte zijn, zodat de veer 16 in zijn totaliteit dunner kan zijn. Verder voorkomt ook bevestiging door laser lassen eventuele radiale bewegingen.

Om het aantal flexure bearings 162 beperkt te houden, terwijl toch radiale 35 bewegingen worden voorkomen, hebben de flexure bearings een grote radiale stijfheid. Zij worden gescheiden door een tussenruimte. In het voorbeeld van figuur 4b omvat de veer 16 slechts twee flexure bearings 162, gescheiden door een kleine tussenruimte. Hierdoor krijgt 1019858 7 de veer 16 een grote radiale stijfheid. De twee flexure bearings zijn gelast - bijvoorbeeld met een laser, aan de eerste ring 161 en de buitenring 163.

Figuur 4c is een schematische weergave van een flexure bearing 162. Deze bestaat uit een ronde plaat met een groot aantal insnijdingen in een geoptimaliseerd patroon. De 5 geoptimaliseerde insnijdingen kunnen berekend zijn met behulp van Finite Element Modelling (eindige-elementen modellering).

Elk van de beide zuigers 13 wordt aangedreven door een lineaire motor voorzien van een draaimagneet, zoals aangegeven in figuren 3 en 5. Dit houdt in dat de magneten 17, door deze te plaatsen tegen de binnenwand van een aan de zuigersteun 132 bevestigde 10 steun 19, gekoppeld zijn aan de zuiger 13. De diameter van deze steun 19 is groter dan de diameter van de cilinder 12, zodat de magneten 17 zich buiten de cilinder 12 bevinden. De spoelen 18 zijn bevestigd buiten het binnendeel 112 van het compressorhuis 11, hetgeen loshangende aansluitingen overbodig maakt. Bovendien is er niet het probleem van gasvervuiling, aangezien de spoelen 18 buiten het bereik van het werkgas geplaatst zijn.

15 Het enige overblijvende probleem is de wervelstroom binnen het compressorhuis 11, samenhangend met de plaatsing van de spoelen 18. Dit wordt opgelost door gebruik te maken van een materiaal dat bestand is tegen grote stromen (bijvoorbeeld staal met een dergelijke eigenschap en goede magnetische kenmerken) voor een omhulling 113 van de spoelen 18 in het buitendeel 112 van het compressorhuis 11. De magneten 17 zijn bevestigd 20 aan de steunen 19 met een fixeerdeel 171. Het magneetfixerende deel 17 en de spoelomhulling 113 dienen om het magnetisch veld in te sluiten. Deze kunnen vervaardigd worden van ijzer dat de beschreven eigenschappen bezit.

De andere delen van de compressor kunnen daarom gemaakt worden van elk willekeurig materiaal, zelfs van materiaal dat geen goede magnetische eigenschappen bezit. 25 Voor ruimtetoepassingen, bijvoorbeeld, kunnen het binnendeel 112 en het buitendeel 111 van het compressorhuis, en/of de cilinder 12, en/of de steun 19 gemaakt worden van een lichter materiaal, zoals titanium.

Figuur 6 toont een nauwkeuriger voorbeeld van de magneten 17. De magneten 17 zijn ringvormig en zijn geplaatst tegen de buitenwand van de steun 19. De spoelen 18 30 kunnen opgerold zijn tegen de buitenwand van het binnendeel 112 van het compressorhuis 11, zoals aangegeven in figuur 7. Op deze wijze zijn de spoelen gescheiden van het werkgas door ten minste de binnenwand van het compressorhuis 11.

Om radiale bewegingen zoveel mogelijk te vermijden, kunnen alle bevestigingen 35 gelast worden, bijvoorbeeld met een laser, of willekeurige andere verbindingstechnieken, zodanig dat alle delen van de compressor 10 (elk van de delen 111, 112, 113 van het 1019858 8 compressorhuis 11, zuiger(s) 13, cilinder 12, magneten 17, spoelen 18, veer 16 enz.) tot één geheel gevormd worden.

Conventionele compressoren worden geconstrueerd met een kleine initiële speling tussen de zuiger 13 en de cilinder 12. Tijdens het gebruik wordt in een dergelijke 5 conventionele compressor de ruimte tussen de zuiger 13 en de cilinder 12 steeds groter, tengevolge van het wrijven van de zuiger tegen de binnenwand van de cilinder, hetgeen de levensduur van de compressor nadelig beïnvloedt. Dankzij de uitvinding blijven de relatieve posities van de zuiger 13 en de cilinder 12 steeds gehandhaafd. Daardoor blijft de speling (bijvoorbeeld 10μ) tussen de zuiger 13 en de cilinder 12 constant, ook na een groot aantal 10 comp ressorwerku ren.

1019858

Claims

1. Werkwijze voor de assemblage van een koelercompressor, omvattende ten minste de volgende initiële stappen: 5. ten minste één zuiger (13) wordt bekleed met een materiaal, - elke zuiger (13) wordt geplaatst in een cilinder (12), met het kenmerk dat de werkwijze daarna de volgende stappen omvat: - de temperatuur wordt verhoogd tot een vooraf bepaald niveau, zodat de zuiger (13) en/of de bekleding (131) expanderen tot zij de cilinder (12) geheel vullen,, 10. elke zuiger (13) wordt in deze positie gefixeerd in de cilinder, - de temperatuur wordt teruggebracht tot de omgevingstemperatuur.

2. Assemblagewerkwijze volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de eigenschappen van het genoemde materiaal en de afmetingen van de zuiger (13) en/of de 15 bekleding (131) zodanig zijn gekozen, dat de zuiger (13) en/of de bekleding (131) voldoende expanderen, zodat de zuiger (13) het binnengedeelte van de cilinder (12) volledig vult bij de genoemde vooraf bepaalde temperatuur.

3. Assemblagewerkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het 20 kenmerk dat het materiaal van de zuigerbekleding (131) gebaseerd is op Teflon.

4. Assemblagewerkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de zuiger (13) direct of indirect verbonden is met het compressorhuis (11) door middel van ten minste één veer (16). 25

5. Assemblagewerkwijze volgens de voorgaande conclusie, met de kenmerken dat: - elke zuiger (13) indirect verbonden wordt met de eerste zone van het compressorhuis (11), door het buitendeel van de veer te lassen aan de genoemde eerste zone van het compressorhuis (11) en het binnendeel van de veer te lassen aan de bovenzijde van een 30 steun (19), waarvan de onderzijde haaks gelast is aan de zuigersteun (132), en - elke zuiger (13) direct verbonden wordt met de tweede zone van het compressorhuis (11), door het buitendeel van de veer te lassen aan de genoemde tweede zone van het compressorhuis (11) en het binnendeel van de veer te lassen aan het zuigeruitsteeksel (133). 35

6. Assemblagewerkwijze volgens een van de conclusies 4 en 5, met het kenmerk dat de genoemde veer (16) een grote radiale stijfheid bezit. 1019858

7. Assemblagewerkwijze volgens een van de conclusies 4 tot en met 6, met het kenmerk dat de genoemde veer (16) twee speciale radiaal starre, axiaal flexibele lagers (flexure bearings) (162) omvat, die gescheiden zijn door een tussenruimte en 5 samengehouden worden door een eerste ring (161) en een buitenring (163).

8. Assemblagewerkwijze volgens een van de conclusies 4 tot en met 7, met het kenmerk dat de veer (16) aan de zuiger (13) gelast is met de binnenring (161) en aan het compressorhuis (11) gelast is met de buitenring (163).

9. Assemblagewerkwijze volgens een van de conclusies 7 en 8, met het kenmerk dat de flexure bearing (162) bestaat uit een ronde plaat met een groot aantal insnijdingen in een geoptimaliseerd patroon.

10. Assemblagewerkwijze volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de geoptimaliseerde insnijdingen berekend zijn met behulp van Finite Element Modelling (eindige-elementen modellering).

11. Zuigerveer (16) van een koelercompressor, met het kenmerk dat de veer een 20 grote radiale stijfheid bezit.

12. Zuigerveer (16) van een koelercompressor volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de veer (16) twee flexure bearings (162) omvat, die gescheiden zijn door een tussenruimte en samengehouden worden door een eerste ring (161) en een buitenring 25 (163).

13. Zuigerveer (16) van een koelercompressor volgens de voorgaande conclusie, met de kenmerken dat de veer (16) met de buitenring (163) aan het compressorhuis (11) is gelast en dat de binnenring (161) van de veer (16) wordt gebruikt om de veer (16) direct of 30 indirect met de zuiger (13) te verbinden.

14. Zuigerveer (16) van een koelercompressor volgens een van de conclusies 12 en 13, met het kenmerk dat de flexure bearing (162) bestaat uit een ronde plaat met een groot aantal insnijdingen in een geoptimaliseerd patroon. 35 1019858

15. Zuigerveer (16) van een koelercompressor volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de geoptimaliseerde insnijdingen berekend zijn met behulp van Finite Element Modelling

16. Koelercompressor, omvattende: - een compressorhuis (11), - een cilinder (12), deel uitmakend van het genoemde compressorhuis (11), -ten minste één zuiger (13) in de genoemde cilinder (12), - een compressieruimte (15), gedefinieerd door ten minste het bovenvlak van de genoemde 10 zuiger (13), met een uitgang voor aansluiting op de transportleiding (30) die verbonden is met de koude vinger (20), - ten minste één veer (16), die de zuiger (13) verbindt met het compressorhuis (11), met het kenmerk dat elke zuiger (13) een concentrische positie inneemt in de genoemde cilinder (12). 15

17. Koelercompressor volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat elke zuiger (13) bekleed is met een synthetisch materiaal

18. Koelercompressor volgens een van de conclusies 16 en 17, met het kenmerk dat 20 elke zuiger (13) bekleed is met een geselecteerd materiaal, zodanig dat de zuiger (13) en/of de bekleding (131) op uniforme wijze expanderen tot een vooraf bepaalde dikte bij een vooraf bepaalde temperatuur.

19. Koelercompressor volgens een van de conclusies 16 tot en met 18, met het 25 kenmerk dat elke zuiger is bekleed met een materiaal dat gebaseerd is op Teflon.

20. Koelercompressor volgens een van de conclusies 16 tot en met 19, met het kenmerk dat de veer (16) een zuigerveer van de koelercompressor is volgens een van de conclusies 11 tot en met 15. 30

21. Koelercompressor volgens een van de conclusies 16 tot en met 20, met het kenmerk dat elke zuiger wordt aangedreven door een lineaire motor voorzien van een draaimagneet. 1 1018858

22. Koelercompressor volgens een van de conclusies 16 tot en met 21, met het kenmerk dat de genoemde van een draaimagneet voorziene lineaire motor een spoel (18) omvat, die gescheiden is van het werkgas door ten minste de binnenwand van het compressorhuis (11).

23. Koelercompressor volgens een van de conclusies 16 tot en met 22, met het 5 kenmerk dat het materiaal van het deel (113) dat de spoel omhult en zich bevindt in het buitendeel van het compressorhuis (11) en het materiaal van het fixeerdeel (171) van de magneet (17) van ijzer zijn en dat het materiaal van het compressorhuis (11) en het materiaal van de steun (19) van titanium zijn. 1019858