本發(fā)明涉及一種用于往復(fù)式(alternative)壓縮機的活塞/氣缸組件，并且更具體地，涉及用于線性壓縮機的活塞/氣缸組件。

背景技術(shù)：
壓縮機的功能是將確定體積的流體的壓力提高到實現(xiàn)制冷循環(huán)所需的壓力。從現(xiàn)有技術(shù)已知活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)滑動以執(zhí)行氣體的壓縮的所謂往復(fù)式壓縮機。往復(fù)運動的活塞和氣缸之間的接觸會產(chǎn)生高的機械損失，并且可以引起壓縮機的損壞和過早失效。此外，部件之間的這種接觸會增大噪音、操作溫度、壓縮機振動和有效性的損失，因此也促成設(shè)備能源消耗的增加。在一些類型的壓縮機中，可以在運動部件之間使用潤滑油；然而，在線性壓縮機的一些應(yīng)用中，油的存在是有害的。為了解決與活塞/氣缸摩擦有關(guān)的這個問題并且不使用潤滑油，已經(jīng)開發(fā)出在這種部件中使用特殊覆蓋層的一些技術(shù)方案。例如，就是美國專利6,641,337和JP2001107860中公開的方案的情況，該方案涉及DLC(類金剛石碳)用于壓縮機的可動部件。然而，即使這些已知的方案也不能完全解決部件之間的應(yīng)力接觸和因此的磨損的問題，這是由于在DLC的尖峰上的接觸應(yīng)力的集中最后引起覆蓋層的過早磨損。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的目標涉及用于往復(fù)式壓縮機的活塞/氣缸組件，該活塞/氣缸組件在活塞和氣缸之間提供較小的摩擦，因此防止部件的過早磨 損。本發(fā)明通過提供用于往復(fù)式壓縮機的活塞/氣缸組件而實現(xiàn)上述目標，其中所述活塞在所述氣缸內(nèi)執(zhí)行往復(fù)運動，其中活塞表面和氣缸表面包括表面粗糙度，該表面粗糙度具有小于大約60nm的表面粗糙度參數(shù)Rpk和小于100nm的表面粗糙度參數(shù)Rvk；并且所述活塞表面接納覆蓋層，所述覆蓋層包括至少一個支撐層和至少一個類金剛石碳層(3)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述氣缸材料包括不銹鋼，支撐層材料選自氮化物和硫化物，并且所述類金剛石碳層材料選自非氫化無定形碳、氫化無定形碳、非氫化正方無定形碳和氫化正方無定形碳。所述類金剛石碳層還可以包括金屬和非金屬合金元素。附圖說明圖1示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的活塞/氣缸組件的覆蓋層的示意圖。圖2示出本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的方案之間的對比圖示。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的活塞/氣缸組件的被覆蓋的表面的示意圖。具體實施方式下面，將基于附圖提供的實施例更詳細地描述本發(fā)明。為了保證活塞/氣缸組件的正確運行而不受在沒有通過潤滑油的潤滑的情況下的磨損作用的影響，本發(fā)明采用與基礎(chǔ)覆蓋層關(guān)聯(lián)的類金剛石碳的薄膜涂覆活塞的外表面，該基礎(chǔ)覆蓋層增加施加到該表面的類金剛石碳覆蓋層的機械強度。因此，如從圖1可以看到的，本發(fā)明包括活塞1(僅示出其外表面的一部分)，該活塞接納優(yōu)選地由機械支撐層2和類金剛石碳層3組成的覆蓋層。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，支撐層2和類金剛石碳層3產(chǎn)生具有近似3-10微米的厚度的覆蓋層。所述支撐層2可以包括以以下形式布置的單個或多個元件：可以逐 漸變化的化學(xué)成分、不變的化學(xué)成分、單層或多層。此外，支撐層2的成分可以根據(jù)活塞/氣缸組件的具體設(shè)計的機械張力而變化，其中所述層可以包括：氮化物(CrN，F(xiàn)eN，TiN，ΑlΤiΝ，CAlTiN等等)、硫化物(MoS2和變體，WS2和變體等等)；和其它覆蓋層，該其它覆蓋層具有基材和類金剛石碳之間的中間硬度以便給予作用在活塞上的高載荷機械支撐。關(guān)于類金剛石碳層3，它由基于碳的覆蓋層組成，該覆蓋層具有可變比例的氫，并且它也可以包含以下變體：a-C:H(非氫化無定形碳)；a-C:H(氫化無定形碳)；ta-C(非氫化正方無定形碳)；ta-C:H(氫化正方無定形碳)。除了這些變體外，添加合金元素也可以用于為每一種應(yīng)用獲得特定性質(zhì)，其中添加有合金元素的層被指定為Me-DCL，其中Me指(金屬或非金屬的)添加的元素。層3的布置也可以包括涉及合金元素的比例的變體，并且該變體可以是例如：可以逐漸變化的化學(xué)成分；不變的化學(xué)成分；單體化合物；或以夾層形式布置的類金剛石碳變體。在制備將接納類金剛石碳層的活塞表面之后，執(zhí)行類金剛石碳層的施加。這種制備涉及表面精加工過程以便獲得通過表面的地形學(xué)測量獲得的參數(shù)Rpk<60nm并且Rvk<100nm的表面粗糙度。為了保證活塞/氣缸組件上的摩擦的減小，制備氣缸表面以便獲得通過表面的地形學(xué)測量獲得的參數(shù)Rpk<60nm并且Rvk<100nm的表面粗糙度的氣缸表面。在這個意義上，圖2示意性地示出沒有上面指定的粗糙度(圖a)和b))和具有上面指定的粗糙度(圖c)和d))的表面上的類金剛石碳層的磨損。如從圖a)和b)可以看到的，在高的粗糙度條件下，由于表面尖峰(即，它們最后在該層上形成點支撐區(qū)域)中的接觸應(yīng)力的集中，類金剛石碳層經(jīng)受過早磨損。然后，這種過早磨損使得活塞基材暴露。然而，當粗糙度在本發(fā)明提出的參數(shù)內(nèi)時(諸如圖c)和d)中所示)，由于在該表面之間形成較大支撐面積導(dǎo)致接觸應(yīng)力減小，發(fā)生類 金剛石碳層上的逐漸的且輕微的磨損。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述活塞/氣缸組件由不銹鋼制成。如從圖3可以看到的，不銹鋼氣缸的使用允許由于部件之間的相對運動而均勻地分布在兩個接觸界面的摩擦層形成。由于從氣缸的不銹鋼和類金剛石碳消除(通過輕微磨損)尖峰并且消除用于壓縮機的剩余部件及其氣氛應(yīng)用的材料殘余，形成所述摩擦層。因此，通過制造活塞/氣缸組件的一個部件的更持久的類金剛石碳覆蓋層的形成保證摩擦層的形成，該摩擦層對于摩擦對的工作來說是必要的，允許活塞/氣缸組件沒有顯著磨損地工作，具有低的摩擦且合適的耐久性。應(yīng)當解釋，基于上述圖的本描述僅涉及本發(fā)明的目標的可能實施例的一個，其中要被保護的目標的真實范圍由所附權(quán)利要求限定。