CN102141024B - 一种电磁压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁压缩机，包括壳体，进气管和排气管，所述壳体两端设有永磁体；壳体内部设有缠绕着线圈的铁芯；铁芯两端形成有直径相当于壳体内径的端部；进气管和排气管的两端分别与两个端部上单向的进气口和排气口连接；端部、壳体和永磁体围成的空腔为气缸。本发明利用电磁感应原理，设计了一种通过永磁体和通电线圈所产生的交变磁场之间的相互作用来压缩气体的电磁压缩机。其优越性在于没有电机及曲轴、轴承等传力机构，摩擦力和撞击力小，减少了不必要的能耗；结构简单、便于加工；左右两个气缸同时工作，提高了效率。

Description

一种电磁压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，具体涉及一种利用永磁体和通电线圈所产生的交变磁场之间的相互作用来压缩气体，没有电机及其传力机构的结构简单、便于加工的电磁压缩机。

背景技术

目前采用的压缩机主要有连杆式、滑管式和旋转式三种。图1是现在使用的一种典型压缩机。

如图1所示，现有技术的压缩机，包括在壳体1的内部上侧安装有电机20，在电机20的下侧相隔一定距离安装有压缩机组件30。壳体1由中空的圆筒形筒体11、上盖12和下盖13等组成。电机20压入固定在筒体11的内圆周面上，它由定子21、转子22和压入固定在转子22的中心并传递旋转力的旋转曲轴23等组成。

压缩机组件30包括气缸31、上部轴承32和下部轴承33，在气缸31的压缩空间C内部形成旋转曲轴23的偏心部23a，在偏心部23a的外侧、设置有靠偏心部23a能够自转及公转的滚动活塞35，一侧端与滚动活塞35的外圆周面线接触，并将气缸31的内圆周面和滚动活塞35的外圆周面形成的压缩空间C区划为吸入区和压缩区的挡板(未图示)等结构。气缸31中还连通吸入区内的吸气管的吸入口(未图示)，以及用于排出压缩区内压缩介质的排出口(未图示)。

此外，上部轴承32中设有排出口(未图示)，其上侧连结固定有消音器34，用于降低从排出口排出的压缩介质气体由压力差而产生的噪音。为使通过消音器34的介质气体排出到密封壳体1外部，在上盖12上设有排气管50，在上盖12上还设有连接电源线的接线柱51，在密封壳体1的下部设有吸气管40。

当压缩机进行工作时，曲轴旋转带动曲轴内的油孔内下部的螺旋装置一起旋转，螺旋装置把润滑油从压缩机底部的油槽中输送到压缩机的上部供上部运动部件的润滑，以便减小摩擦。但在活塞、曲轴及其轴承等传力机构之间仍然有摩擦力和微弱的撞击力，消耗能量，产生噪音，降低能效比，且主体部分结构复杂，不便加工。虽然有的压缩机采用变频技术，使能效比有所提高，但效果并不显著，且技术复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术中的不足，提供一种利用永磁体和通电线圈所产生的交变磁场之间的相互作用来吸入和压缩冷媒气体，结构简单、便于加工的电磁压缩机。

本发明的技术方案是：一种电磁压缩机，包括壳体，进气管和排气管，所述壳体两端设有永磁体；壳体内部设有缠绕着线圈的铁芯；铁芯两端形成有直径相当于壳体内径的端部；进气管和排气管的两端分别与两个端部上单向的进气口和排气口连接；端部、壳体和永磁体围成的空腔为气缸。

所述的壳体两端的永磁体为相同极性的永磁体。

所述的壳体在近两端一定距离处内壁向内突出形成环形挡板，环形挡板的内环与铁芯的外周壁接触；两端部分别位于两端的环形挡板和永磁体之间。

所述的两环形挡板之间设有油管，油管的两端分别连接在两环形挡板上。

所述的铁芯由支架固定在由支撑垫支撑的支撑板上。

所述的支撑板的两端安装有两块与永磁体极性相同的磁铁。

所述的支撑垫由起减振作用的空心柱状橡胶等幅折叠而制成。

所述的壳体上设有使进气管和排气管连通至外界的矩形槽。

所述的壳体的侧下部设有支架槽，支架从支架槽内穿出。

所述的支撑板在对应于支架底部的位置设有螺钉孔，支架由螺钉固定在支撑板上。

本发明利用电磁感应原理，设计了一种通过永磁体和通电线圈所产生的交变磁场之间的相互作用来压缩气体的电磁压缩机。其优越性在于省去了电机及曲轴、轴承等传动机构，消除了摩擦力和撞击力，减少了不必要的能耗；结构简单、便于加工；左右两个气缸同时工作，提高了效率。

附图说明

图1是现有技术的压缩机的纵向剖面图；

图2是本发明的电磁压缩机的结构立体图；

图3是本发明的电磁压缩机的结构分解图；

图4是本发明在壳体向左运动时的冷媒气体循环示意图；

图5是本发明在壳体向右运动时的冷媒气体循环示意图；

图6是本发明的电磁压缩机内润滑油循环示意图。

其中：

1壳体     11筒体    12上盖

13下盖    20电机    21定子

22转子    23曲轴    23a偏心部

30压缩机组件   31气缸      32上轴承

33下轴承       34消音器    35活塞

40吸气管       50排气管    51接线柱

60壳体         61永磁体    62排气管

63进气管       64油管      65支架

66支架槽       67磁铁      68矩形槽

69支撑板       70支撑垫    71线圈

72铁芯         73端部      74排气口

75进气         76螺钉孔    77支撑垫开孔

78环形挡板     79气缸

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本发明的电磁压缩机的具体结构进行详细说明：

本发明与现有技术相同的零部件用同一标号。

如图2、3所示，一种电磁压缩机，包括壳体60，进气管63和排气管62，所述壳体60两端设有永磁体61；壳体60内部设有缠绕着线圈71的铁芯72；铁芯两端形成有直径相当于壳体60内径的端部73；进气管63和排气管62的两端分别与两个端部73上单向的进气口75和排气口74连接；端部73、壳体60和永磁体61围成的空腔为气缸。壳体60的上部开有矩形槽48，进气管63和排气管62经矩形槽48伸出壳体外，进行吸气和排气。铁芯72上连接有四个支架65，支架经壳体60侧下部的支架槽66伸出。每个支架65的底部均有螺钉孔，支撑板69中央也设有四个螺钉孔76，支架65由螺钉固定在支撑板69上。支撑板69的四个角上有支撑垫开孔77，支撑板通过支撑垫开孔与支撑垫70连接。支撑垫70由具有减振作用的橡胶材料制成，圆桶状橡胶经等幅折叠形成波纹，内部空心，减轻振动。支撑板69的两端安装有两块与永磁体61极性相同的磁铁67。

如图4、5所示，壳体在近两端一定距离处内壁向内突出形成环形挡板78，环形挡板的内环与铁芯72的外周壁接触；两端部73分别位于两端的环形挡板78和永磁体61之间。如图6所示，两环形挡板78之间设有油管64，油管的两端分别连接在两环形挡板78上并设有开口。

本发明的电磁压缩机工作原理及过程：

本发明的电磁压缩机利用了电磁感应原理，在线圈71通电后，通电线圈使铁芯产生磁场。交变电流方向的有规律变化，使铁芯72两端N、S极性交替出现。壳体两端放置的永磁体60的极性可以均为N，也可以均为S。以永磁体均为S为例，在某一时刻，电流方向为正，若此时铁芯的右端为N极，左端为S极，则铁芯右端对永磁体产生向左的引力，铁芯左端对永磁体产生向左的斥力，在两个力的作用下，壳体向左运动，压缩壳体右端气缸内的气体，压缩机壳体左端的气缸吸气。当电流方向变为负后，铁芯的右端变为S极，左端变为N极，则铁芯右端对永磁体产生向右的斥力，铁芯左端对永磁体产生向右的引力，壳体向右运动，压缩壳体左端气缸内的气体，压缩机壳体右端的气缸吸气。如此，随着电流方向有规律的变化，壳体60在左右方向上做往复运动，产生吸气和排气的效果。

永磁体61和磁铁67选用极性相同的磁体，它们之间的斥力与壳体所受到的重力相抵消，起到支撑壳体的作用，减小壳体与铁芯72的两端部73之间的摩擦。矩形槽68具有一定的长度，使进气管和排气管不影响壳体的运动。支架槽66的长度保证支架65不影响壳体60与铁芯72之间的相对运动。

图4和图5是本发明的电磁压缩机内部冷媒气体循环示意图，是在进气管和排气管处剖开的俯视图。

如图4所示，当壳体60向左运动时，左端的气缸79体积增大，气压减小，由于在进气口和排气口处均设有单向阀，则此时左端部73上的进气口74打开，排气口75关闭，气体从进气管63进入左端的气缸，左端的气缸完成一个吸气过程。而右端的气缸79体积减小，气压增大，因此右端部73上的进气口74关闭，排气口75打开，气体从排气管62排出，右端的气缸完成一个排气过程。

如图5所示，当壳体60向右运动时，左端的气缸79体积减小，气压增大，左端部73上的进气口74关闭，排气口75打开，气体从排气管62排出，左端的气缸完成一个排气过程。而右端的气缸79体积增大，气压减小，右端部73上的进气口74打开，排气口75关闭，气体从进气管63进入右端的气缸，右端的气缸完成一个吸气过程。这样，左端和右端的气缸都完成一个完整的压缩和吸气过程。随着壳体60左右往复运动，实现冷媒的循环。

图6是本发明压缩机部分侧视的剖面图。如图6所示，随着壳体60左右往复运动，润滑油在油管左右流动，从两端的开口流出，对端部73与壳体60周壁的接触处进行润滑，减小相对运动产生的摩擦。

本发明利用电磁感应原理，设计了一种通过永磁体和通电线圈所产生的交变磁场之间的相互作用来压缩和吸入冷媒气体的电磁压缩机。其优越性在于省去了电机及曲轴、轴承等传动机构，消除了摩擦力和撞击力，减少了不必要的能耗；结构简单、便于加工；左右两个气缸同时工作，提高了效率。

Claims (6)

1.一种电磁压缩机，包括壳体(60)，进气管(63)和排气管(62)，其特征在于：所述壳体(60)两端设有永磁体(61)；壳体(60)内部设有缠绕着线圈(71)的铁芯(72)；铁芯两端形成有直径相当于壳体(60)内径的端部(73)；进气管(63)和排气管(62)的两端分别与两个端部(73)上单向的进气口(75)和排气口(74)连接；端部(73)、壳体(60)和永磁体(61)围成的空腔为气缸(79)；铁芯(72)由支架(65)固定在由支撑垫(70)支撑的支撑板(69)上；壳体(60)的侧下部设有支架槽(66)，支架从支架槽内穿出；支撑板(69)在对应于支架底部的位置设有螺钉孔(76)，支架由螺钉固定在支撑板上；支撑板(69)的两端安装有两块与永磁体(61)极性相同的磁铁(67)。

2.根据权利要求1所述的电磁压缩机，其特征在于：所述壳体(60)两端的永磁体(61)为相同极性的永磁体。

3.根据权利要求1所述的电磁压缩机，其特征在于：所述壳体(60)在近两端一定距离处内壁向内突出形成环形挡板(78)，环形挡板(78)的内环与铁芯(72)的外周壁接触；两端部(73)分别位于两端的环形挡板(78)和永磁体(61)之间。

4.根据权利要求3所述的电磁压缩机，其特征在于：两环形挡板(78)之间设有油管(64)，油管的两端分别连接在两环形挡板(78)上。

5.根据权利要求1所述的电磁压缩机，其特征在于：支撑垫(70)由起减振作用的空心柱状橡胶等幅折叠而制成。

6.根据权利要求1所述的电磁压缩机，其特征在于：壳体(60)上设有使进气管和排气管连通至外界的矩形槽(68)。