CN104005932B - 线性压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种线性压缩机，具有用以固定磁铁的动子框架、活塞以及用以连接两者的连接轴，还包括用以设置后置弹簧的第一固定部和用以设置前置弹簧的第二固定部，并动子框架、连接轴、第一固定部以及第二固定部一体成型，简化了线性压缩机的结构，使其结构更加紧凑，有利于生产加工。同时，还能够减少线性压缩机的装配工序，有利于简化安装过程。另外，提高了线性压缩机的动子组件的精度，能够保证连接轴与动子框架的同轴性，有利于提高线性压缩机的可靠性。

Description

线性压缩机

技术领域

本发明涉及一种线性压缩机。

背景技术

如图1所示，现有线性压缩机通常具有一呈圆筒形的壳体5，在该壳体5内收装有外定子61和内定子62，这两者均呈圆筒形，内定子62位于外定子61的内侧，且两者之间具有一定间隔，在该间隔内设置有磁铁11，该磁铁11固定在动子框架1上。在内定子62的前端面上配置有气缸7和用以封闭该气缸7的气缸盖71。线性压缩机的活塞3置于气缸7内，由活塞3、气缸7的内壁面、气缸盖71共同围成压缩腔A，在该压缩腔A内填充有制冷介质。内定子62、外定子61、气缸7、气缸盖71等部件固定在一起，在线性压缩机工作时，这些部件不运动，由这些部件构成线性压缩机的静止组件。

动子框架1一般呈圆筒形，其前端为敞口状并伸入内定子62与外定子61之间的间隔内，磁铁11通常采用镶嵌、粘贴等方式固定在动子框架1的前端或位于前述间隔内的圆周表面上。活塞3的连接轴31在动子框架1内居中设置，其轴向长度大于动子框架1的轴向长度。在活塞3上设有供制冷介质流过的吸气孔和用以关闭该吸气孔的吸气阀片。由连接轴31的中空结构构成与吸气孔连通的吸气腔B，制冷介质由吸气腔B进入压缩腔A内。

线性压缩机还具有第一横板2、第二横板4以及挡板10，在外定子61与第二横板4之间配置有前置弹簧8，并该前置弹簧8的两端分别抵接在外定子61的后端面与第二横板4的前表面上；在第一横板2与挡板10之间配置有后置弹簧9，并该后置弹簧9的两端分别抵接在第一横板2的后表面与挡板10的前表面上。磁铁11、动子框架1、活塞3、第一横板2以及第二横板4等部件通常固定在一起，在线性压缩机工作时，这些部件进行往复运动，由这些部件构成线性压缩机的动子组件。

在外定子61内设有线圈63，线圈63处于通电状态下引起磁场强度的变化，在磁场力的作用下使磁铁11沿前后方向（即图1中的左右方向）往复运动，并带动动子框架1和活塞3沿气缸7的轴向（即图1中左右方向）往复运动，由此，通过活塞3的往复运动对压缩腔A内的制冷介质进行压缩。在线性压缩机的动子组件往复运动时，通过第二横板4对前置弹簧8进行压缩，通过第一横板2对后置弹簧9进行压缩，使前置弹簧8和后置弹簧9与线性压缩机的动子组件形成谐振运动。

然而，由于电机结构、材料和制作工艺等因素，动子框架1需采用大量的碳纤维材料单独制作，活塞3需采用耐磨性极佳的铸铁制作，而第一横板2和第二横板4需采用钢板或者铁板制作，导致现有线性压缩机的动子框架1、活塞3的连接轴31、第一横板2及第二横板4均为独立部件，它们通常采用螺栓45等连接件（如图1所示）或采用焊接等连接方式固定在一起，使线性压缩机的结构复杂，其涉及的零部件较多，使生产加工过程变得繁琐，同时，还增加了线性压缩机的装配工序，使其安装过程复杂，不利于线性压缩机的生产加工和装配过程。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一能够简化结构并简化安装过程的线性压缩机。

为达到上述目的，本发明提出了一种线性压缩机，具有用以固定磁铁的动子框架、活塞以及用以连接两者的连接轴，还包括用以设置谐振弹簧的固定部，并所述动子框架、所述连接轴以及所述固定部一体成型。

由于所述动子框架、所述连接轴、所述谐振弹簧的固定部一体成型，简化了线性压缩机的结构，使其结构更加紧凑，有利于生产加工。同时，还能够避免通过诸如螺钉或焊接等连接方式将这些部件连接在一起，能够减少所述线性压缩机的装配工序，有利于简化安装过程。另外，提高了线性压缩机的动子组件的精度，能够保证所述连接轴与所述动子框架的同轴性，有利于提高所述线性压缩机的可靠性。

优选的，所述活塞与所述连接轴一体成型。

由于所述活塞与所述连接轴一体成型，则所述动子框架、所述连接轴、所述活塞、所述固定部一体成型，简化了线性压缩机的结构，有利于生产加工。同时，还能够避免通过诸如螺钉或焊接等连接方式将这五部分连接在一起，能够减少所述线性压缩机的装配工序，有利于简化安装过程。另外，还能够保证所述连接轴、所述活塞与所述动子框架的同轴性，有利于提高线性压缩机的可靠性。

优选的，在所述固定部上形成与所述谐振弹簧的端部相配合的定位凸部。

由于设有所述定位凸部，通过该定位凸部与所述谐振弹簧相配合，能够更好地对所述谐振弹簧进行准确定位，有利于提高所述谐振弹簧的固定牢固性和准确性。

优选的，在所述定位凸部的与所述谐振弹簧相对的部分上开设有通孔。

在所述线性压缩机工作时，所述通孔用以供气体穿过，有助于气体流通，减小所述固定部对气体所产生的阻力，有利于提高线性压缩机的性能。

优选的，在所述定位凸部与所述谐振弹簧的端部之间设有垫片。通过所述垫片能够防止因所述谐振弹簧的端部相对于定位凸部运动而使所述定位凸部产生磨损，有利于提高所述谐振弹簧的固定牢固性和准确性。

优选的，所述谐振弹簧包括前置弹簧和后置弹簧，所述固定部包括用以设置后置弹簧的第一固定部和用以设置前置弹簧的第二固定部，所述第一固定部与所述第二固定部沿所述连接轴的轴向具有一定间隔，且两者交叉设置。

由于所述第一固定部与所述第二固定部这两者交叉设置，能够在两者之间形成空间，该空间有助于气体流通，能够减小对气体产生的阻力，有利于提高线性压缩机的性能。同时，为所述前置弹簧和后置弹簧的安装提供了操作空间，有利于简化安装过程。

优选的，所述动子框架呈圆筒形，所述第一固定部和所述第二固定部分别沿所述圆筒形的径向设置，且两者交叉呈90度。

优选的，所述动子框架呈圆筒形，所述第一固定部沿所述圆筒形的直径方向形成于所述圆筒形的后端面上；所述第二固定部分居于所述第一固定部的两侧，且其两端分别通过沿所述圆筒形的轴向延伸的连接部与所述第一固定部和所述动子框架连接。

由于所述第二固定部的两端分别通过连接部与所述第一固定部和所述动子框架连接，且该连接部沿所述圆筒形的轴向延伸，能够增加所述第二固定部与所述第一固定部和动子框架所组成的整体结构的牢固性，能够更好地对所述前置弹簧进行定位，有利于确保线性压缩机的动子组件的同轴性。

优选的，至少所述动子框架、所述连接轴以及所述固定部采用非导磁材料或轻质材料制成。

由于至少所述动子框架、所述连接轴以及所述固定部采用非导磁材料构成，能够降低它们所产生的磁损；同时，由于至少所述动子框架、所述连接轴以及所述固定部采用轻质材料构成，能够降低它们的重量，有利于提高线性压缩机的性能。

附图说明

图1为现有线性压缩机的结构示意图；

图2为本发明线性压缩机的结构示意图；

图3为本发明线性压缩机的动子组件的结构示意图；

图4为图3所示动子组件的正视图；

图5为图3所示动子组件的左侧视图；

图6为图3所示动子组件的右侧视图。

具体实施方式

下面参照图2～6所示对本发明所述线性压缩机的具体实施方式进行详细的说明。在下述描述中，所述前/后端对应于图2中的右/左端。

如图2～图4所示，动子框架1呈圆筒形，其前端为敞口状，动子框架1的前端伸入内定子62与外定子61之间的间隔内。在动子框架1的前端或位于前述间隔内的外圆周表面上设有圆环形的磁铁11（如图2所示），本发明中，该磁铁11可利用碳纤维环氧复合材料或玻纤环氧复合材料通过缠绕方式固定在动子框架1上，或与动子框架1一体注塑成型。在动子框架1内沿圆筒形的轴向设置有活塞3的连接轴31，该连接轴31在动子框架1内居中设置，其轴向长度通常大于动子框架1的轴向长度，该连接轴31的前端从动子框架1的前端面中伸出并与活塞3连接，在本实施例中，连接轴31与活塞3形成于一体，当然也可以分开设置。

如图5和图6所示，在动子框架1的后端面上于动子框架1的侧壁与连接轴31之间形成第一横板2，该第一横板2的两端分别与动子框架1的侧壁连接，其中间部分与连接轴31的后端连接，由该第一横板2构成第一固定部。第一横板2沿动子框架1的直径方向延伸，由此，通过该第一横板2将动子框架1的后端面分隔成两部分空间。在第一横板2的后表面上还形成两个圆环形的第一凸起21（构成第一定位凸部），这两个第一凸起21分居于连接轴31的两侧。在第一凸起21的中间部分形成沿第一横板2的厚度方向贯通的通孔22。

另外，第一横板2与连接轴31相对的部分具有一通孔51（如图5所示），该通孔51贯通第一横板2的厚度方向，制冷介质由通孔51进入吸气腔B，依次流经吸气腔B、活塞3上的吸气孔32而进入压缩腔A内。

在第一横板2的后方，与第一横板2距离一定间隔还设有第二横板4，该第二横板4的两端分别通过第一侧板44（构成连接部）和第二侧板43（构成连接部）与第一横板2和动子框架1的侧壁连接。其中，第一侧板44和第二侧板43沿动子框架1的轴向延伸，第二横板4沿平行于动子框架1的半径方向延伸。如图5和图6所示，第二横板4与第一横板2这两者交叉呈90度，由第二横板4构成第二固定部。如图6所示，在第二横板4的前表面上也形成两个圆环形的第二凸起41（构成第二定位凸部），在该第二凸起41的中间部分形成沿第二横板4的厚度方向贯通的通孔42。

线性压缩机还具有挡板10（如图2所示），该挡板10位于第二横板4的后方并与第一横板2相对设置，在挡板10的前表面上形成与第一凸起21相对的圆环形凸起10a。在挡板10与第一横板2之间设置有后置弹簧9，该后置弹簧9的前端置于第一凸起21上，其后端置于圆环形凸起10a上。第一凸起21的圆环形的凸起部分嵌入后置弹簧9所围成的空间内，则第一凸起21上的通孔22正好与后置弹簧9相对准。

在第二横板4与线性压缩机内定子62的后端面之间设置有前置弹簧8。在内定子62的后端面处设有定子压板64，在该定子压板64的后表面上形成与第二凸起41相对准的圆环形凸起64a，前置弹簧8的前端置于圆环形凸起64a上，其后端置于第二凸起41上。第二凸起41的圆环形的凸起部分嵌入前置弹簧8所围成的空间内，则第二凸起41上的通孔42正好与前置弹簧8相对准。由于设有第一凸起21和第二凸起41，通过第一凸起21与后置弹簧9的前端相配合，以及第二凸起41与前置弹簧8的后端相配合能够更好地对后置弹簧9和前置弹簧8进行准确定位，有利于提高前置弹簧8和后置弹簧9的固定牢固性。同时，由于在第一凸起21上设有通孔22，在第二凸起41上设有通孔42,通过这些通孔有助于气体流通，能够减小第一横板2和第二横板4在往复运动中对气体所产生的阻力，有利于提高线性压缩机的性能。

如图3～6所示，本发明中，动子框架1、连接轴31、活塞3、第一横板2及第一凸起21、第二横板4及第二凸起41采用非导磁材料或轻质材料一体成型，该非导磁材料为不具有导磁性的金属或合金材料，以及具有高强度的工程塑料，例如，金属或合金材料可为铝、铝合金、铜、不锈钢等。轻质材料优选密度小于铁碳合金的密度的材料，例如，铝合金或工程塑料中的ABS、尼龙或聚矾等均可。铁碳合金主要指碳钢和铸铁。在制作线性压缩机时，可利用铝合金或工程塑料等材料采用浇铸或注塑等工艺一体成型，避免通过螺钉等连接件或焊接等连接方式将它们连接在一起，使其结构更加简化，并能够减少装配工序，有利于简化线性压缩机的生产加工过程和装配过程。同时，提高了线性压缩机的动子组件的精度，能够保证动子框架1、活塞3、前置弹簧8和后置弹簧9等部件的同轴性，有利于提高线性压缩机的可靠性。

如图5和图6所示，由于第一横板2和第二横板4这两者沿连接轴31的轴向间隔设置并交叉呈90度，能够在两者之间形成空间，该空间有助于气体流通，能够减小第一横板2和第二横板4对气体产生的阻力，有助于气体流通，有利于提高线性压缩机的性能。同时，还为前置弹簧8和后置弹簧9的安装预留了操作空间，有利于简化安装过程。

另外，在第一凸起21与后置弹簧9的前端之间，以及第二凸起41与前置弹簧8的后端之间，还分别设有垫片，通过该垫片能够防止因后置弹簧9的前端相对于第一凸起21运动或前置弹簧8的后端相对于第二凸起41运动而使第一凸起21或第二凸起41产生磨损，有利于提高后置弹簧9或前置弹簧8的固定牢固性和准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

例如，在上述实施例中，如图3和图4所示，连接轴31与活塞3一体成型，然而并非局限于此，该连接轴31还可与活塞3分体式设置，此时，动子框架1、连接轴31、第一横板2以及第二横板4一体成型。

又例如，在上述实施例中，仅在第一凸起21与后置弹簧9相对的部分，和，第二凸起41与前置弹簧8相对的部分上开设有通孔22和通孔42。然而并非局限于此，还可在第一横板2和第二横板4的剩余部分开设供气体流通的通孔，由此，能够更好地减小第一横板2和第二横板4对气体产生的阻力，有助于气体流通。

又例如，如图5和图6所示，第一凸起21和第二凸起41均整体呈圆环形，然而并非局限于此，该第一凸起21和第二凸起41还可为朝向彼此突出的球面凸起，或者，为中间部分朝向彼此突出的凸起。

又例如，在上述实施例中，动子框架1与第一横板2、第二横板4采用非导磁材料或者轻质材料构成。然而并非局限于此，本发明的主旨在于，至少动子框架1、连接轴31、第一横板2以及第二横板4一体成型。对于动子框架1、连接轴31及第一横板2、第二横板4的材质不作具体限定，例如，动子框架1、连接轴31、第一横板2以及第二横板4也可利用铁碳合金通过铸造、浇铸工艺一体成型。

又例如，在上述实施例中，动子框架1、连接轴31、活塞3、第一横板2及第一凸起21、第二横板4及第二凸起41采用非导磁材料或轻质材料一体成型，然而并非局限于此，设置在第一凸起21与后置弹簧9的前端之间，以及第二凸起41与前置弹簧8的后端之间的垫片也可采用非导磁或轻质材料制成。

Claims (7)

1.一种线性压缩机，具有用以固定磁铁(11)的动子框架(1)、活塞(3)以及用以连接两者的连接轴(31)，其特征在于，还包括用以设置谐振弹簧的固定部，并所述动子框架(1)、所述连接轴(31)以及所述固定部一体成型，

所述谐振弹簧包括前置弹簧(8)和后置弹簧(9)，所述固定部包括用以设置后置弹簧(9)的第一固定部(2)和用以设置前置弹簧(8)的第二固定部(4)，所述第一固定部(2)与所述第二固定部(4)沿所述连接轴(31)的轴向具有一定间隔，且两者交叉设置，

所述动子框架(1)呈圆筒形，所述第一固定部(2)沿所述圆筒形的直径方向形成于所述圆筒形的后端面上；所述第二固定部(4)分居于所述第一固定部(2)的两侧，且其两端分别通过沿所述圆筒形的轴向延伸的连接部与所述第一固定部(2)和所述动子框架(1)连接，

所述连接部包括第一侧板(44)和第二侧板(43)，所述第二固定部(4)的一端通过第一侧板(44)与所述第一固定部(2)连接，其另一端通过所述第二侧板(43)与所述动子框架(1)连接，所述前置弹簧(8)位于所述第一侧板(44)和第二侧板(43)之间并其后端抵接在所述第二固定部(4)上。

2.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，所述活塞(3)与所述连接轴(31)一体成型。

3.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，在所述固定部上形成与所述谐振弹簧的端部相配合的定位凸部。

4.根据权利要求3所述的线性压缩机，其特征在于，在所述定位凸部的与所述谐振弹簧相对的部分上开设有通孔。

5.根据权利要求3所述的线性压缩机，其特征在于，在所述定位凸部与所述谐振弹簧的端部之间设有垫片。

6.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，所述动子框架(1)呈圆筒形，所述第一固定部(2)和所述第二固定部(4)分别沿所述圆筒形的径向设置，且两者交叉呈90度。

7.根据权利要求1或2所述的线性压缩机，其特征在于，至少所述动子框架(1)、所述连接轴(31)以及所述固定部采用非导磁材料或轻质材料制成。