CN101265895B - 线性压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性压缩机，所述线性压缩机包括外壳、压缩机主体、以及与所述外壳的底部隔开以支承该外壳内的所述压缩机主体的弹性构件，所述压缩机主体安装在所述外壳内，并由汽缸、在所述汽缸内往复运动以压缩制冷剂的活塞、以及用于驱动所述活塞的线性电机构成。在此构造中，由于所述弹性构件的安装位置接近所述压缩机主体的重心，所以作用在该弹性构件上的转动力矩得以降低，而该压缩机主体的振动得以减小。

Description

线性压缩机

技术领域

本发明涉及一种线性压缩机，更具体地，涉及一种构造为减小振动的线性压缩机。

背景技术

通常，压缩机是一种从能量产生设备例如电动机、涡轮机等接收能量，并压缩空气、制冷剂或各种工作气体以提升压力的机械设备。所述压缩机已广泛地用于例如冰箱和空调的家电设备或整个工业中。

一般来说，压缩机可分为往复式压缩机、旋转式压缩机和涡旋式压缩机。其中对于往复式压缩机，在活塞和汽缸之间限定了一压缩空间，工作气体被吸入到所述压缩空间中以及被从所述压缩空间中排出，所述活塞在该汽缸内线性往复运动以压缩制冷剂。对于旋转式压缩机，在偏心旋转滚轮和汽缸之间限定了一压缩空间，工作气体被吸入到所述压缩空间中以及被从所述压缩空间中排出，所述滚轮沿汽缸的内壁偏心旋转以压缩制冷剂。对于涡旋式压缩机，在沿轨道运行的涡盘和固定涡盘之间限定了一压缩空间，工作气体被吸入到所述压缩空间中以及被从所述压缩空间中排出，所述沿轨道运行的涡盘沿该固定涡盘旋转以压缩制冷剂。

近来，在往复式压缩机中研发出了一种线性压缩机。在该线性压缩机中，将活塞直接连接到线性往复运动的驱动电机以防止由于运动转化而产生的机械损失，提高压缩效率并简化结构。

图1示出了线性压缩机的一个实例。通常，在该线性压缩机中，活塞4通过密封外壳1中的线性电机10在汽缸2内部进行线性往复运动，以便吸入、压缩和排出制冷剂。线性电机10包括内定子12、外定子14和永磁体16。永磁体16由于相互的电磁力而在内定子12和外定子14之间进行线性往复运动。由于在与活塞4相连的状态下驱动永磁体16，该活塞4就在汽缸2内线性往复运动以吸入、压缩和排出制冷剂。

此外，所述线性压缩机包括机架3，汽缸2安装在该机架3上，并且该线性压缩机还包括螺栓连接到机架3的电机盖5。线性电机10安装在机架3和电机盖5之间。而且，后盖6安装在电机盖5上，且弹簧7弹性支承在连接到活塞4的构件和后盖6之间。

在下文中，为了简化所述线性压缩机的振动系统，将汽缸2、活塞4、机架3、电机盖5、后盖6、弹簧7、线性电机10、制冷剂通道以及用于压缩所述制冷剂的构件称为线性压缩机主体20。

一般地，压缩机主体20是与外壳1的底部隔开的，以防止由于活塞4的运动而产生的振动直接传递到外壳1。压缩机主体20通过弹性构件9支承以与外壳1的底部隔开。通常，弹性构件9的数量是四个。更确切地说，一对弹性构件9安装在压缩机主体20的前部，即机架3一侧，而另一对弹性构件9安装在压缩机主体20的后部，即后盖6一侧。

图2是示意图，示出了该线性压缩机的振动系统。

由于压缩机主体20的重力而产生的反作用力作用在弹性构件9上。所述压缩机主体20的重心点G存在于压缩机主体20内的预定位置处。因此，由于弹性构件9的安装点与压缩机主体20的重心点G相隔预定的距离r，所以由于活塞4的运动而在弹性构件9中生成转动力矩。当弹性构件9由于所述转动力矩而振动时，通过该弹性构件9支承的压缩机主体20就会产生振动。由此，整个线性压缩机的振动和噪声增加，而这种振动会传递到用于将所述线性压缩机装配到系统上的支架30。此外，振动传递到其中安装有该线性压缩机的系统上，使得系统的振动和噪声增加。

发明内容

因此，本发明的目的是减小线性压缩机的振动。

本发明的另一目的是降低在压缩机主体中生成的转动力矩，从而减小线性压缩机的振动。

本发明的另一目的是减小在外壳内部产生的压缩机的振动，从而减小传递到所述外壳外部的振动。

根据用于实现上述目的的本发明的一个方面，提供一种线性压缩机，所述线性压缩机包括：压缩机主体，该压缩机主体包括用于压缩制冷剂的活塞和用于驱动所述活塞的线性电机；外壳，该外壳用于容纳所述压缩机主体；多个弹性构件，所述弹性构件用于支承所述外壳内的该压缩机主体；以及下支撑件，所述下支撑件与外壳的底部隔开以支承弹性构件的底端。在此构造中，由于所述多个弹性构件的至少其中一个的底端的安装高度接近所述压缩机主体的重心，所以降低了转动力矩，减小了压缩机的振动。

另外，所述多个弹性构件的底端的安装高度彼此不同。

此外，所述多个弹性构件包括安装在压缩机主体前部的前弹性构件和安装在压缩机主体后部的后弹性构件，并且所述前弹性构件和后弹性构件的任意一个弹性构件都是通过该下支撑件支承的。

所述线性压缩机还包括用于将电力应用到位于外壳前部的线性电机的接线端，其中所述多个弹性构件包括安装在压缩机主体前部的前弹性构件和安装在压缩机主体后部的后弹性构件，所述前弹性构件的底端通过外壳的底部支承，而所述后弹性构件的底端通过下支撑件支承。在此构造中，由于在压缩机主体的后部限定了比在压缩机主体的前部相对更大的外壳空间，所以所述外壳内的空间能够得到有效使用。

此外，所述压缩机主体包括用于支承所述多个弹性构件的顶端的上支撑件，并且压缩机主体的重心高度定位在所述下支撑件的高度和所述上支撑件的高度之间，其中所述下支撑件支承具有安装在高位的底端的所述弹性构件。

附图说明

参照仅作为示例给出的、并不限制本发明的附图，将会更好地理解本发明，其中：

图1是示出了常规线性压缩机的一个实例的视图；

图2是示意图，示出了普通线性压缩机的振动系统；

图3是透视图，示出了根据本发明第一实施例的线性压缩机；

图4是侧视图，示出了根据本发明该第一实施例的线性压缩机；

图5是侧视图，示出了根据本发明第二实施例的线性压缩机；以及

图6是侧视图，示出了根据本发明第三实施例的线性压缩机。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

图2是示意图，示出了线性压缩机的振动系统。线性压缩机主体20通过弹性构件9支承并容纳在外壳1中。参照图2，作用在弹性构件9上的转动力矩如下式表示：

M(转矩)＝m(质量)×r²                公式(1)

此处，由于弹性构件9和压缩机主体20彼此连接，所以当弹性构件9由于所述转动力矩转动时，压缩机主体20就相对于该弹性构件9发生相对转动。因此，在压缩机主体20中出现摇摆(pitching)，从而压缩机产生振动和噪声。

在公式(1)中，应当减小质量m或弹性构件9的底端的安装点和重心点G之间的距离r，以降低作用到弹性构件9上的转动力矩。此时，减小压缩机主体20的质量存在限制。减小压缩机主体20的质量m也是不容易的。因此，优选减小弹性构件9的底端的安装点和重心点G之间的距离r，以减小作用在弹性构件9上的转动力矩。

图3和图4是示出了根据本发明第一实施例的线性压缩机的视图。在本发明的该第一实施例中，后弹性构件的安装位置发生了变化。

压缩机主体200包括汽缸(图中未示)、活塞(图中未示)、机架203、电机盖205、后盖206和线性电机210。该压缩机主体200通过弹性构件290支承并容纳在外壳100中。该弹性构件290的数量是四个。确切地说，一对前弹性构件290f安装在压缩机主体200的前部，即在与用于给外壳100供电的接线端110相邻的机架203的侧面上，而一对后弹性构件290r安装在压缩机主体200的后部，即在后盖206一侧。

这里，后弹性构件290r与外壳100的底部以预定距离隔开，以减小后弹性构件290r的底端的安装点和重心点之间的距离r。由于后弹性构件290r的底端的位置接近压缩机主体200的重心点，所以作用在后弹性构件290r上的转动力矩降低。

为满足上述的后弹性构件290r的底端位置和所述重心点之间的关系，将支承后弹性构件290r的底端的结构与外壳100的底部隔开是必须的。为此，根据本发明第一实施例的线性压缩机包括安装在外壳100的侧面上的下支撑件230以支承后弹性构件290r的所述底端。下支撑件230可以不同的形式实现，只要所采用的形式具有连接到外壳100的侧面的表面和支承弹性构件290的表面。

此外，需要将压缩机主体200连接到后弹性构件290r的结构，使得后弹性构件290r的顶端能够支承该压缩机主体200。为此，根据本发明第一实施例的线性压缩机包括安装在压缩机主体200侧面上的上支撑件250，以限制后弹性构件290r的所述顶端。上支撑件250可以不同的形式实现，只要所采用的方式能够使后弹性构件290r支承压缩机主体200。也就是，上支撑件250可包括连接到一部分压缩机主体200的部分和限制后弹性构件290r的部分。在图3和图4的上支撑件250中，所述的限制后弹性构件290r的表面是与后盖206一体形成的。该限制后弹性构件290r的表面形成为后盖206的一部分，并且从后盖206弯曲以限制后弹性构件290r的顶端并通过该后弹性构件290r支承压缩机主体200。

对于另一实例，上支撑件250可独立制造，上支撑件250的一些部分可连接到压缩机主体200，而其它部分可连接到后弹性构件290r。而且，上支撑件250可安装在电机盖205和后盖206上。

图5是示出根据本发明第二实施例的线性压缩机的视图。在本发明的该第二实施例中，前弹性构件的安装位置发生了变化。

这里，前弹性构件290f与外壳100的底部以预定距离隔开，以减小前弹性构件290f的底端的安装点和重心点之间的距离r。安装下支撑件230以支承前弹性构件290f的底端。下支撑件230的一些部分连接到外壳100的内部，而其它部分支承前弹性构件290f的所述底端。

此外，前弹性构件290f的顶端应支承压缩机主体200。因此，用于限制前弹性构件290f的顶端的上支撑件250在机架203上形成。上支撑件250可独立制造并连接到机架203，或者在机架203的制造过程中，上支撑件250可与机架203一体形成。

图6是示出根据本发明第三实施例的线性压缩机的视图。在本发明的该第三实施例中，前弹性构件290f和后弹性构件290r都与外壳100的底部隔开，使得弹性构件290的底端的安装点能够接近压缩机主体200的重心点。

该压缩机主体200通过前弹性构件290f和后弹性构件290r支承，并与外壳100的底部隔开。另外，前弹性构件290f和后弹性构件290r的底端与外壳100的底部隔开。分别用于支承前弹性构件290f和后弹性构件290r的底端的下支撑件230安装在该外壳100的内侧壁上。而且，分别用于限制前弹性构件290f和后弹性构件290r的顶端的上支撑件250安装在压缩机主体200上。

与当前弹性构件290f和后弹性构件290r的任意其中之一接近压缩机主体200的所述重心点相比，当前弹性构件290f和后弹性构件290r都与外壳100的底部隔开，使得所述前弹性构件290f和后弹性构件290r的底端都能够接近压缩机主体200的重心点时，作用在弹性构件290上的转动力矩降低，压缩机主体200的摇摆能够得到抑制。

参照实施例和附图已经对本发明进行了详细描述。然而，本发明的范围并不限制于这些实施例和附图，而是由所附的权利要求限定。

工业应用

根据本发明的线性压缩机能够防止安装在外壳内的压缩机主体的摇摆。

此外，根据本发明的线性压缩机能够减小振动和噪声。

此外，通过改变压缩机主体的安装结构，减小外壳内的压缩机的振动，根据本发明的线性压缩机能够减小传递到其中安装有压缩机的系统的振动。

Claims (4)

1.一种线性压缩机，所述线性压缩机包括：

压缩机主体，该压缩机主体包括用于压缩制冷剂的活塞和用于驱动所述活塞的线性电机；

外壳，该外壳用于容纳所述压缩机主体；

多个弹性构件，所述弹性构件用于支承外壳内的该压缩机主体，其中所述多个弹性构件包括安装在所述压缩机主体的前部处的前弹性构件和安装在所述压缩机主体的后部处的后弹性构件；

下支撑件，所述下支撑件与所述外壳的底部隔开以支承弹性构件的底端；以及

多个上支撑件，所述多个上支撑件用于支承所述多个弹性构件的每个顶端，

其中所述压缩机主体的重心高度定位在支承具有安装在较高位置的底端的弹性构件的所述下支撑件的高度和支承具有安装在较高位置的底端的弹性构件的所述上支撑件的高度之间。

2.根据权利要求1所述的线性压缩机，其中所述多个弹性构件的底端的安装高度彼此不同。

3.根据权利要求1所述的线性压缩机，其中所述前弹性构件的底端通过所述下支撑件支承且所述后弹性构件的底端通过所述外壳的底部支承，或者所述前弹性构件的底端通过所述外壳的底部支承且所述后弹性构件的底端通过所述下支撑件支承。

4.根据权利要求1、2或3所述的线性压缩机，还包括接线端，用于将电力施加到位于外壳前部的所述线性电机，

其中所述多个弹性构件包括安装在压缩机主体前部的一对前弹性构件和安装在压缩机主体后部的一对后弹性构件。

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