CN109236605A - 直线压缩机 - Google Patents

Abstract

一种直线压缩机。其包括上部外壳、下部外壳、气缸、润滑油、直线电机、弹簧板、活塞、动子骨架、主弹簧组、减震动子、减震弹簧组和辅助弹簧组。本发明提供的直线压缩机具有如下有益效果：1、去掉了复杂的油泵结构，既缩小了压缩机空间又降低了成本。2、通过设置于直线电机上定子与线圈之间的通风间隙及弹簧板上设置的通气口，有效地降低了动子在定子间隙中进行直线往复运动时所受到的气体阻力，从而降低了压缩机损耗，提高了压缩机效率。

Description

直线压缩机

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，特别是涉及一种直线压缩机。

背景技术

一般来说，压缩机是一种将低压气体通过压缩提升为高压气体的机械装置。目前，采用直线电机驱动的直线压缩机正得到越来越广泛的应用，已成为小型制冷装置用高效压缩机的一个主要发展方向。

为了解决振动噪音等问题，现有技术的直线压缩机大多采用主泵体与壳体分离的结构，即主泵体通过支撑弹簧悬浮于壳体内部，且主泵体下端设有油泵，其通过主泵体与壳体之间的相对运动将壳体底部的润滑油运送到气缸与活塞的间隙内，从而达到润滑摩擦间隙的目的。然而这种分离的结构所带来的最大弊端就是结构不够紧凑，分离即意味着空间的浪费，使得压缩机变得笨重。同时主泵体上的排气管需要通过连接管连接到壳体上，使得压缩机运行时，主泵体的振动噪音会通过上述连接管传达送壳体外部，由此给用户带来不好的使用体验。

为解决上述问题，中国专利公开号CN107061219A中提出了一种直线压缩机，其结构如图1所示，该直线压缩机上的主泵体与壳体是形成一体的，通过与主弹簧组相连接的减震动子和辅助弹簧所形成的两自由度振动系统来达到壳体减震的目的。同时为了降低涡流损失，使用了单磁极直线电机作为驱动电机，提高了电机效率。这种方案使得压缩机结构紧凑，能效高，体积减小，易于小型化。

可这种结构的直线压缩机存在以下问题：1、由于结构紧凑的原因，油泵空间不足，油泵设计困难。2、单磁极直线电机只有一个磁极间隙，用于电机动子在磁极间隙内进行直线往复运动。可由于磁极间隙非常狭小，而且电机定子与线圈又形成了相对密封的空间，因此电机定子的内部气体很难流通到外部。当电机动子在间隙内进行直线往复运动时，其会受到较大的气体阻力，因此增大了损耗，降低了压缩机整体效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种直线压缩机。

为了达到上述目的，本发明提供的直线压缩机包括上部外壳与下部外壳，由上部外壳和下部外壳构成密闭容器；

固定于下部外壳内部的气缸，所述气缸上至少设有一个油孔；

存储在下部外壳内部的润滑油，所述润滑油形成的油面高于油孔的高度；

固定于下部外壳内部的直线电机，所述直线电机包含定子、线圈及永磁铁，上述定子上形成有一环形间隙，所述永磁铁置于环状间隙内并能够进行直线往复运动，定子与线圈间形成有通风间隙；

设置于定子上的弹簧板；

设置于气缸内并能够进行直线往复运动的活塞；

设置在上部外壳内，用于连接活塞与直线电机的动子骨架；

设置在上部外壳内，用于支撑活塞进行直线往复运动的主弹簧组；

设置在上部外壳内的减震动子、减震弹簧组和辅助弹簧组。

所述的活塞为中空结构，上端为开口状，并且底部设有吸气阀。

所述的弹簧板上形成有通气口。

所述的主弹簧组、辅助弹簧组和减震弹簧组均由多个沿上部外壳的圆周方向均匀分布的螺旋弹簧组成。

本发明提供的直线压缩机具有如下有益效果：

1、去掉了复杂的油泵结构，既缩小了压缩机空间又降低了成本。

2、通过设置于直线电机上定子与线圈之间的通风间隙及弹簧板上设置的通气口，有效地降低了动子在定子间隙中进行直线往复运动时所受到的气体阻力，从而降低了压缩机损耗，提高了压缩机效率。

附图说明

图1为一种已有技术的直线压缩机结构剖视图。

图2为本发明提供的直线压缩机结构剖视图。

图3为本发明提供的直线压缩机中直线电机定子通风结构俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的线性压缩机进行详细说明。

如图2、图3所示，本发明提供的直线压缩机包括下部外壳01、上部外壳02、动子骨架13、主弹簧组14、辅助弹簧组15、直线电机、气缸21、活塞12、吸气阀11、排气弹簧23、排气阀24、挡板25、弹簧板35、减震动子40和减震弹簧组41；其中下部外壳01的上端与上部外壳02的下端连接在一起而构成密闭容器，下部外壳01的下端和上部外壳02的上端分别设有排气管03和吸气管04；直线电机设在下部外壳01的内部，包括定子31、线圈32、第一永磁铁33a和第二永磁铁33b；其中定子31呈圆环状，内部设有环形空间且上端中部形成一个与环形空间相连通的环形间隙，定子31的外圆周面固定在下部外壳01的内圆周面上；线圈32安装在定子31的环形空间内，并且定子31和线圈32之间形成有通风间隙34；第一永磁铁33a和第二永磁铁33b相互连接后以能够上下移动的方式设置在定子31的环形间隙中；气缸21的中部外圆周面固定在定子31的内圆周面上，从而能够确保直线电机与气缸21的同轴性，并且定子31的中部圆周壁上形成有油孔22；挡板25为环形，套在气缸21的外部，上下端分别固定在定子31下端以及下部外壳01之间；挡板25、定子31和下部外壳01之间形成的空间为储油空间，用于存储润滑油00，并且润滑油00的油面高于油孔22的高度；气缸21的下端与下部外壳01底面之间从上至下设有排气阀24和排气弹簧23；活塞12为中空结构，上端为开口状，设置在气缸21的内部，并且底部设有吸气阀11；弹簧板35为环形，固定在定子31的上端，中部形成有多个通气口，从而能够确保定子31的内部空间通过通风间隙34与弹簧板35上的通气口与上部外壳02的内部空间相连通；动子骨架13也为环形，设置在上部外壳02的内下部，内侧部位同时固定在活塞12以及第二永磁铁33b的上端，由活塞12、动子骨架13、第一永磁铁33a和第二永磁铁33b构成动子，因此动子骨架13、第一永磁铁33a和第二永磁铁33b能够随活塞12一起沿上下方向进行直线运动；主弹簧组14设在弹簧板35和动子骨架13之间；辅助弹簧组15设在动子骨架13和减震动子40之间；减震弹簧组41设在减震动子40和上部外壳02的顶面之间。

所述的主弹簧组14、辅助弹簧组15和减震弹簧组41均由多个沿上部外壳02的圆周方向均匀分布的螺旋弹簧组成。

现将本发明提供的直线压缩机的工作原理阐述如下：

当线圈32通入交变电流时，在定子31内部的环形间隙中将产生交变磁场，此时位于环形间隙中的第一永磁铁33a和第二永磁铁33b在上述交变磁场的作用下将在环形间隙内进行直线往复运动，并通过与其连接的动子骨架13带动活塞12以与所提供电流相同的频率在气缸21内进行直线往复运动。由于位于下部外壳01内部的润滑油00油面高于油孔22的高度，因此润滑油00将通过油孔22进入气缸21的内部，从而起到了润滑活塞12与气缸21之间间隙的作用。

当活塞12向上运动时，由活塞12、气缸21及排气阀24构成的压缩腔体积增大，内部压力减小。此时，设置在活塞12底部的吸气阀11受到内外压力差的作用而打开，这时，通过吸气管04进入到上部外壳02内部的低压气体首先通过活塞12的上端开口进入活塞12的内容，然后经底部打开的吸气阀11进入压缩腔内部。当活塞12运行到最高点时，吸气阀11关闭，此时活塞12开始向下运动而对气体进行压缩。当压缩腔的压力超过排气压力及排气弹簧23的预压力时，排气阀24打开，此时经过压缩的高压气体将通过排气阀24及排气管03向外排出。当活塞12运行到最低点时，排气阀24关闭，同时活塞12开始向上运动，从而开始一个新的循环，以此往复。

同时，当由活塞12、动子骨架13、第一永磁铁33a和第二永磁铁33b构成的动子进行直线往复运动时，其会带动与其连接的主弹簧组14、辅助弹簧组15、减震动子40和减震弹簧组41一起运动，其正好构成一个两自由度振动系统。当通电频率与振动系统的第二固有频率一致时，直线压缩机的动子与减震动子40的振动相互抵消。

Claims (4)

1.一种直线压缩机，其特征在于：所述的直线压缩机包括上部外壳与下部外壳，由上部外壳和下部外壳构成密闭容器；

固定于下部外壳内部的气缸，所述气缸上至少设有一个油孔；

存储在下部外壳内部的润滑油，所述润滑油形成的油面高于油孔的高度；

固定于下部外壳内部的直线电机，所述直线电机包含定子、线圈及永磁铁，上述定子上形成有一环形间隙，所述永磁铁置于环状间隙内并能够进行直线往复运动，定子与线圈间形成有通风间隙；

设置于定子上的弹簧板；

设置于气缸内并能够进行直线往复运动的活塞；

设置在上部外壳内，用于连接活塞与直线电机的动子骨架；

设置在上部外壳内，用于支撑活塞进行直线往复运动的主弹簧组；

设置在上部外壳内的减震动子、减震弹簧组和辅助弹簧组。

2.根据权利要求1所述的直线压缩机，其特征在于：所述的活塞为中空结构，上端为开口状，并且底部设有吸气阀。

3.根据权利要求1所述的直线压缩机，其特征在于：所述的弹簧板上形成有通气口。

4.根据权利要求1所述的直线压缩机，其特征在于：所述的主弹簧组、辅助弹簧组和减震弹簧组均由多个沿上部外壳的圆周方向均匀分布的螺旋弹簧组成。