CN112236597B - 压缩机 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的压缩机包括:缸筒,具有内部空间;以及活塞,在所述缸筒的内部空间进行往复运动,并在所述缸筒的内部空间形成压缩空间,所述缸筒的内周面能够包括:第一缸筒部和第二缸筒部,在所述活塞的往复方向上隔开预定间而隔配置;以及缸筒侧避让部,设置在所述第一缸筒部和所述第二缸筒部之间,具有比所述第一缸筒部和所述第二缸筒部的内径更大的内径,并且从所述缸筒的内周面沿径向凹陷预定深度而形成所述缸筒侧避让部。

Description

压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机,尤其涉及具有缸筒和在该缸筒中往复运动的活塞的线性压缩机。
背景技术
根据压缩制冷剂的方法,压缩机可以分为往复式压缩机、旋转式压缩机、涡旋式压缩机。往复式压缩机中,在活塞和缸筒之间形成有压缩空间,并且活塞通过直线往复运动来压缩流体,旋转式压缩机中,利用在缸筒内部偏心旋转的滚子来压缩流体,涡旋式压缩机中,一对螺旋形的涡旋盘咬合并旋转来压缩流体。
往复式压缩机中,已知的有通过将旋转马达的旋转力转换为直线运动来压缩制冷剂的曲柄式、以及利用进行直线往复运动的线性马达来压缩制冷剂的振动式。振动式的往复式压缩机被称为线性压缩机,这种线性压缩机的优点在于,由于没有将旋转运动转换为直线往复运动而带来的机械损耗,从而提高了效率,并且结构简单。
在如上所述的线性压缩机中,随着活塞在缸筒的内部往复运动,缸筒的内周面与活塞的外周面之间可能会发生摩擦。为了减少这种摩擦,通过向缸筒和活塞之间供应油或被压缩的制冷剂气体来抑制摩擦。
但是,即使将油或被压缩的制冷剂气体供应到缸筒和活塞之间,只要活塞相对于缸筒往复运动,两个构件之间的摩擦就无法避免。因此,仍然不断地进行着对于使缸筒和活塞之间的摩擦损失最小的研究。例如,现有技术(韩国公开专利第10-2017-0075430号)提出了一种技术,在该技术中,在活塞的外周面沿圆周方向形成凹凸部,从而使油平滑地流入缸筒和活塞之间。
然而,在如上所述的现有技术的线性压缩机中,即使在活塞的外周面沿圆周方向形成多个凹凸部,活塞与缸筒之间的实际摩擦面积也不会减小,因此在减小摩擦损失方面是有限的。
另外,在现有技术的线性压缩机中,由于在活塞的外周面形成多个凹凸部,因此,相应地还存在活塞的加工困难的问题。
另外,在现有技术的线性压缩机中,由于在活塞的外周面形成复数个尖利的凹凸部,因此还存在该凹凸部接触到缸筒的内周面时会造成严重的磨损的问题。
发明内容
技术课题
本发明的目的在于提供一种压缩机,该压缩机能够通过减小缸筒与活塞之间的实际摩擦面积来减小摩擦损失。
另外,本发明的另一目的在于提供一种压缩机,该压缩机既能够减小缸筒与活塞之间的实际摩擦面积,还能够使缸筒或活塞的制造变得容易。
另外,本发明的另一目的在于提供一种压缩机,该压缩机既能够减小缸筒与活塞之间的实际摩擦面积,还能够使缸筒或活塞的制造变得容易,并且还能够抑制缸筒和活塞的损坏。
另外,本发明的另一目的在于提供一种压缩机,该压缩机能够将润滑流体顺畅地供应到缸筒和活塞之间。
另外,本发明的另一目的在于提供一种压缩机,该压缩机即能够减小缸筒与活塞之间的实际摩擦面积,还能够抑制以悬臂形态被支撑的活塞下垂。
用于解决问题的手段
为了实现本发明的目的,可以提供一种压缩机,该压缩机包括:缸筒,具有内部空间;以及活塞,在所述缸筒的内部空间进行往复运动,并在所述缸筒的内部空间形成压缩空间,在所述缸筒的内周面和活塞的外周面分别形成有凹陷了预定深度的摩擦避让部。
在此,在各个所述摩擦避让部的往复方向上的一侧分别形成轴承部,各个所述轴承部可以形成为在所述活塞的移动范围内彼此重叠。
另外,为了实现本发明的目的,可以提供一种压缩机,其特征在于,包括:缸筒,具有内部空间;以及活塞,在所述缸筒的内部空间进行往复运动,并在所述缸筒的内部空间形成压缩空间,所述缸筒的内周面包括:第一缸筒侧轴承部和第二缸筒侧轴承部,在所述活塞的往复方向上隔开预定间隔而配置;以及缸筒侧避让部,设置在所述第一缸筒侧轴承部和所述第二缸筒侧轴承部之间,具有比所述第一缸筒侧轴承部和所述第二缸筒侧轴承部的内径更大的内径,并且从所述缸筒的内周面沿径向凹陷预定深度而形成所述缸筒侧避让部。
在此,所述第一缸筒侧轴承部形成为靠近所述压缩空间,所述第一缸筒侧轴承部的往复方向上的长度可以形成为大于或等于所述活塞的最大移动距离。
另外,在所述活塞的外周面可以设置有与所述第一缸筒侧轴承部对应地形成轴承面的活塞侧轴承部。
另外,所述活塞侧轴承部的往复方向上的长度可以形成为小于将所述第一缸筒侧轴承部的往复方向上的长度与所述缸筒侧避让部的往复方向上的长度相加所得的长度。
另外,将所述活塞侧轴承部的往复方向上的长度与所述活塞的最大移动距离相加所得的长度可以形成为小于将所述第一缸筒侧轴承部的往复方向上的长度与所述缸筒侧避让部的往复方向上的长度相加所得的长度。
另外,所述活塞侧轴承部的往复方向上的长度可以形成为大于所述缸筒侧避让部的往复方向上的长度。
另外,所述活塞侧轴承部的往复方向上的长度可以形成为大于所述第一缸筒侧轴承部的往复方向上的长度。
在此,在所述活塞的两端部的外周面上隔开预定间隔而形成有第一活塞部和第二活塞部,在所述第一活塞侧轴承部和所述第二活塞侧轴承部之间可以形成有活塞侧避让部,所述活塞侧避让部具有比所述第一活塞侧轴承部和所述第二活塞侧轴承部的外径小的外径。
另外,所述第一活塞侧轴承部形成为至少一部分与所述第一缸筒侧轴承部重叠,所述第二活塞侧轴承部形成为至少一部分与所述第二缸筒侧轴承部重叠,所述缸筒侧避让部与所述活塞侧避让部可以形成为至少一部分重叠。
在此,在所述活塞的一端部的外周面形成有活塞侧轴承部,可以从所述活塞侧轴承部的一侧至所述活塞的另一端部形成有沿径向凹陷的活塞侧避让部,以使所述活塞侧避让部具有比所述活塞侧轴承部的外径小的外径。
另外,所述活塞侧轴承部形成为至少一部分与所述第一缸筒侧轴承部重叠,所述缸筒侧避让部与所述活塞侧避让部可以形成为至少一部分重叠。
发明的效果
根据本发明的压缩机可以通过在缸筒的内周面和与该内周面相接的活塞的外周面分别形成具有预定深度的避让部来减小缸筒与活塞之间的摩擦面积,并由此减小活塞在往复运动时与缸筒之间发生的摩擦损失,从而提高压缩机的效率。
另外,在根据本发明的压缩机中,由于环形的避让部形成在缸筒内周面的中间和活塞外周面的中间,因此既能够使缸筒和活塞的加工变得容易,还能够减小缸筒与活塞之间的摩擦面积。由此,对于摩擦面积小的缸筒和活塞而言,可以降低其制造成本。
另外,在根据本发明的压缩机中,由于活塞中设置的轴承部的往复方向上的长度形成为长于缸筒中设置的轴承部的往复方向上的长度,因此能够使缸筒的轴承部与活塞的轴承部之间的密封面积足够大。由此,可以抑制在执行压缩冲程时在压缩空间被压缩的制冷剂从缸筒与活塞之间的轴承面泄漏。此外,可以通过增加对活塞的支撑力来防止活塞的下垂。
另外,在根据本发明的压缩机中,由于活塞中设置的轴承部的往复方向上的长度短于缸筒中设置的轴承部和避让部的往复方向上的长度,因此在活塞进行往复运动时,防止了活塞的轴承部卡止于缸筒的轴承部,从而可以提高活塞的往复运动的可靠性。
附图说明
图1是示出根据本实施例的线性压缩机的内部的剖视图。
图2是将图1的缸筒和活塞分解示出的立体图。
图3是将图2中的缸筒和活塞组装示出的立体图。
图4是将图3中的缸筒和活塞组装示出的剖视图。
图5a和图5b是用于说明根据本实施例的活塞在缸筒中进行往复运动的过程而示出的剖视图。
图6是示出在本实施例的线性压缩机中,压缩空间的压力根据活塞的移动距离而变化的曲线图。
图7是表示在本实施例的线性压缩机中,缸筒与活塞之间的轴承接触长度根据活塞的移动距离而变化的曲线图。
图8是示出根据本实施例的缸筒和活塞的另一实施例的剖视图。
具体实施方式
在下文中,将基于附图中所示的一实施例详细说明根据本发明的压缩机。
图1是示出根据本实施例的线性压缩机的内部的剖视图。参照图1,根据本实施例的线性压缩机包括:缸筒120,设置在壳体110的内部;活塞130,在缸筒120的内部进行往复直线运动;马达单元140,向活塞130提供驱动力。壳体110可以通过上部壳体和下部壳体的结合来构成。
壳体110包括:吸入部101,供制冷剂流入;吐出部105,通过吐出部105排出在缸筒120的内部被压缩的制冷剂。通过吸入部101吸入的制冷剂经由吸入消音器150移动到活塞130的内部。噪音可以在制冷剂穿过吸入消音器150的过程中减小。
在缸筒120的内部形成有压缩空间P,制冷剂在该压缩空间P被活塞130压缩。另外,用于使制冷剂流入压缩空间P的吸入孔131b形成于活塞130,用于选择性地打开吸入孔131b的吸入阀133形成在吸入孔131b的一侧。吸入阀133可以由钢板制成。
在压缩空间P的一侧设置有用于排出在该压缩空间P被压缩的制冷剂的吐出阀组件160。即,压缩空间P由形成在活塞130的一侧端部和吸入阀组件160之间的空间来定义。
吐出阀组件160包括:吐出盖161,形成制冷剂的吐出空间;吐出阀162,当压缩空间P的压力达到吐出压力以上时打开以使制冷剂流入吐出空间;阀弹簧163,设置在吐出阀162和吐出盖161之间以在活塞130的往复方向上施加弹力。在此,活塞130的往复方向与“轴向”具有相同的含义,因此可以混用。
吸入阀133可以形成在压缩空间P的一侧,吐出阀162可以设置在压缩空间P的另一侧,即吸入阀133的相反侧。
当活塞130在缸筒120的内部往复运动的过程中压缩空间P的压力低于吐出压力且达到吸入压力以下时,吸入阀133打开,制冷剂被吸入到压缩空间P。另一方面,当压缩空间P的压力达到吸入压力以上时,在吸入阀133关闭的状态下压缩空间P中的制冷剂被压缩。
另一方面,当压缩空间P的压力达到吐出压力以上时,阀弹簧163变形以打开吐出阀162,制冷剂从压缩空间P被吐出,并被排出到吐出盖161的吐出空间。
另外,吐出空间中的制冷剂经由吐出盖161流入环状管164。吐出盖161可以减小被压缩的制冷剂的流动噪音,环状管164将被压缩的制冷剂引导到吐出部105。环状管164结合到吐出盖161且弯曲延伸,并且结合到吐出部105。
另一方面,线性压缩机还包括框架170。框架170是用于固定缸筒120的构件,并且可以与缸筒120一体地构成,或者可以利用单独的紧固构件进行紧固。另外,吐出盖161可以结合到框架170。
马达单元140包括:外定子141,固定于框架170,并配置成围绕缸筒120;内定子142,向外定子141的内侧隔开配置;磁体143,位于外定子141和内定子142之间的空间。
磁体143由永磁铁制成,并且可以通过外定子141和内定子142之间的相互电磁力来进行直线往复运动。另外,磁体143可以由具有一个极的单个磁铁构成,或者可以由具有三个极的复数个磁铁相结合而成。
另外,磁体143可以利用连接构件144结合到活塞130。连接构件144可以从活塞130的一侧端部延伸到磁体143。因此,随着磁体143的直线移动,活塞130可以与磁体143一起在轴向上直线往复运动。
另一方面,外定子141包括定子铁芯141a和线圈绕组145。定子铁芯141a在圆周方向上层叠复数个叠片(lamination)而构成,并且可以配置成围绕线圈绕组145。
在如上所述的根据本实施例的线性压缩机中,当向马达单元140施加电流时,电流将流过线圈绕组145,并且由流过线圈绕组145的电流在线圈绕组145的周围形成磁通(flux),磁通沿着外定子141和内定子142形成闭合回路而流动。
沿着外定子141和内定子142流动的磁通和磁体143的磁通相互作用,可以产生使磁体143移动的力。
在外定子141的一侧设置有定子盖146。外定子141的一侧端可以被框架170支撑,另一侧端可以被所述定子盖146支撑。
内定子142固定在缸筒120的外周。另外,通过多个定子铁芯在缸筒120的外周面沿着圆周方向以放射状层叠而构成内定子142。
线性压缩机还包括:支撑活塞130的支撑件181;以及从活塞130向吸入部101延伸的后盖182。后盖1182可以配置成覆盖吸入消音器150的至少一部分。
在线性压缩机10设置有复数个弹簧183a、183b,该复数个弹簧183a、183b能够使活塞130进行共振运动。弹簧由沿轴向设置的压缩螺旋弹簧构成。
复数个弹簧183a、183b包括:被支撑在支撑件181和定子盖146之间的第一弹簧183a;以及被支撑在支撑件181和后盖182之间的第二弹簧183b。第一弹簧183a与第二弹簧183b的弹性系数可以相同。
在此,可以将设置有第一弹簧的位置定义为“前方”,将设置有第二弹簧的位置定义为“后方”。因此,前方可以被定义为朝向压缩空间的方向或是从活塞朝向吸入部的方向,后方可以被定义为远离压缩空间的方向或是从吸入部朝向吐出阀组件的方向。
可以在壳体110的内部底面储存规定的油。另外,可以在壳体110的下部设置有用于泵送油的供油单元190。
供油单元190可以根据活塞130的往复直线运动所产生的振动而工作以向上方泵送油。由此,从供油单元190泵送的油被供应到缸筒120和活塞130之间的空间,起到一系列的冷却和润滑作用。附图中未说明的标记128是供油孔。
另一方面,如上所述,通过供油单元190供应到缸筒120的内周面和活塞130的外周面之间的油将会润滑该缸筒120的内周面和活塞130的外周面之间,但是,只要缸筒120的内周面与活塞130的外周面之间进行轴承接触,缸筒120与活塞130之间就仍然会发生摩擦损失。
因此,为了减小缸筒120的内周面与活塞130的外周面之间的摩擦损失,优选使缸筒120与活塞130之间的摩擦面积最小。然而,当使缸筒120与活塞130之间的摩擦面积无条件地最小时,由于线性压缩机的特性,可能无法稳定地支撑以悬臂形态被弹簧支撑的活塞130的下垂。于是,活塞130将会在缸筒120和活塞130的同心度不一致的状态下进行往复直线运动,并且在该过程中,可能会使缸筒120与活塞130之间的摩擦损失进一步增加。
本实施例可以使缸筒120与活塞130之间的摩擦面积最小,同时通过保持缸筒120和活塞130的同心度来减小缸筒120与活塞130之间的摩擦损失。
图2是将图1的缸筒和活塞分解示出的立体图,图3是将图2中的缸筒和活塞组装示出的立体图,图4是将图3中的缸筒和活塞组装示出的剖视图。
如图所示,根据本实施例的活塞130具有大致圆筒形状,并且包括沿轴向延伸的活塞主体131和从活塞主体131的后方端部向径向延伸的活塞凸缘132。
活塞主体131中包括形成活塞主体131的前端部的正面部131a。在正面部131a设置有吸入阀133。因此,在活塞主体131的内部流动的制冷剂穿过吸入孔131b可以被吸入到压缩空间P。
活塞主体131中还包括从正面部131a向后方倾斜地延伸的倾斜部131c。倾斜部131c可以朝向活塞主体131的外径变得比正面部131a的外径大的方向倾斜地延伸。因此,活塞主体131可以形成为根据倾斜部131c而倾斜,使得该活塞主体131的外径从正面部131a朝向后方逐渐增加。因此,当活塞130向前方移动时,压缩空间P中的一部分制冷剂移动到由倾斜部131c和缸筒120的内周面形成的前端侧处的空间。那么,移动到前端侧处的空间的制冷剂被逐渐压缩,从而可以抑制活塞130的前端接触缸筒120的内周面。
另一方面,在活塞主体131中,以压缩空间P为基准,第一活塞侧轴承部(在下文中,第一活塞部)135和第二活塞侧轴承部(在下文中,第二活塞部)136沿着远离该压缩空间P的方向隔开预定间隔而形成。
在第一活塞部135和第二活塞部136之间形成有凹陷的活塞侧避让部(在下文中,第一避让部)137,该活塞侧避让部137的外径小于第一活塞侧轴承部135和第二活塞侧轴承部136的外径。如图2至图4所示,活塞侧避让部还可以形成在第二活塞部136和活塞凸缘132之间。
第一活塞部135的外径和第二活塞部136的外径可以是相同的,或者第一活塞部135的外径可以略大于第二活塞部136的外径。因此,第一活塞部135可以起到主轴承的作用,第二活塞部136可以起到副轴承的作用。这是为了当压缩空间P形成在第一活塞部135的前方侧时,使得在压缩空间P被压缩的制冷剂从缸筒120和活塞130之间泄漏得最少。
第一活塞部135的往复方向上的长度(或者,轴向长度)L11可以形成为大于后述的第一缸筒侧轴承部的往复方向上的长度L21,并且可以小于将第一缸筒侧轴承部的往复方向上的长度L21和缸筒侧避让部的往复方向上的长度L22相加的第二总长度L2。稍后将对此进行说明。
第一活塞部135与第一避让部137相交的面或第一避让部137与第二活塞部136相交的面均可以形成为倾斜表面137a。因此,积聚在第一避让部137的油在活塞130进行往复直线运动期间可以沿着各个倾斜表面137a顺畅地流入轴承面B1和轴承面B2。
另一方面,类似于活塞130,缸筒120形成为大致圆筒形状。缸筒120的内径形成为比活塞主体131的外径大几μm的程度。因此,缸筒120的内周面和活塞主体131的外周面几乎接触,或者隔着很小的润滑膜而相对。
在缸筒120的内周面,以压缩空间P为基准,第一缸筒侧轴承部(在下文中,第一缸筒部)125和第二缸筒侧轴承部(在下文中,第二缸筒部)126沿着远离该压缩空间P的方向隔开预定间隔而形成。第二避让部127形成为在第一缸筒部125和第二缸筒部126之间延伸。第一缸筒部125和第二缸筒部126的内径形成为大致相等。
第一缸筒部125与第一活塞部135、第二缸筒部126与第二活塞部136、第二避让部127与第一避让部137均形成为至少一部分重叠。
但是,如果第一缸筒部125与第一活塞部135的重叠区间过长,则摩擦损失会增加,而如果上述的重叠区间过短,则无法确保密封面积,并且压缩空间中的制冷剂可能会泄漏。因此,第一缸筒部125的往复方向上的长度L21可以形成为至少等于或长于活塞的最大移动距离Lmax。但是,考虑到密封面积,第一缸筒部125的往复方向上的长度A优选形成为大于最大移动距离Lmax。在此,活塞130的最大移动距离Lmax是活塞130的正面部131a能够从吐出阀162移动到最远的距离,这可以被定义为第二弹簧183b被完全按压的状态。
另一方面,第一活塞部135的往复方向上的长度L11可以形成为大于第二避让部127的往复方向上的长度L21,第一避让部137的往复方向上的长度L12可以形成为大于第一缸筒部125的往复方向上的长度L21。因此,即使活塞130移动了最大移动距离Lmax,第一活塞部135也不会卡在第二避让部127或从第二避让部127脱出,从而可以使活塞130在缸筒120平稳地进行往复直线运动。
另外,如果第一活塞部135的往复方向上的长度L11过长,则当活塞130移动了最大移动距离Lmax时,第一活塞部135不仅与第一缸筒部125接触,并且还可能与第二缸筒部126接触。因此,从整体上来看缸筒120与活塞130之间的接触面积增加,从而不仅会使摩擦面积增大,并且由于第一活塞部135的后方端卡止于第二缸筒部126的前方端,所以活塞130的往复直线运动可能会受到阻碍。因此,第一活塞部135的往复方向上的长度L11优选形成为小于将第一缸筒部125的往复方向上的长度L21和第二避让部127的往复方向上的长度L22相加所得的第二总长度L2。或者,将第一活塞部135的往复方向上的长度L11和活塞的最大移动距离Lmax相加所得的值优选形成为小于将第一缸筒部125的往复方向上的长度L21和第二避让部127的往复方向上的长度L22相加所得的第二总长度。
另外,当由于第一活塞部135的往复方向上的长度Lmax加长而始终与第二缸筒部126接触时,第一避让部137被第二缸筒部126遮住,因此有可能使油无法流入到第一避让部137。于是,可能会阻断从第二缸筒部126和第二活塞部136之间供油。因此,第一活塞部135的往复方向上的长度Lmax如先前所限定,优选长于第一缸筒部125的长度L21,并且形成为即使在活塞130移动了最大移动距离Lmax的情况下,也能够使第二避让部127和第一避让部137重叠的长度,即不超过第二避让部127。
在本实施例中,可以在缸筒120的内周面连续地形成有第一缸筒部125、第二避让部127以及第二缸筒部126,并且在与该缸筒120的内周面相对应的活塞130的内周面,连续地形成有第一活塞部135、第一避让部137以及第二活塞部136。
由此,当活塞130相对于缸筒120进行往复直线运动时,第一活塞部135与第一缸筒部125轴承接触,第二活塞部136与第二缸筒部126轴承接触。
图5a和图5b是用于说明根据本实施例的活塞在缸筒中进行往复运动的过程而示出的剖视图。
如图5a所示,当活塞130向前移动时,活塞130在对压缩空间P中的制冷剂进行压缩的同时向吐出阀162侧移动。此时,在第一活塞部135与第一缸筒部125轴承接触的状态下,第一活塞部135的前方侧位于第一缸筒部125的范围内,第一活塞部135的后方侧的预定间隔t1位于第一缸筒125的范围外。这是因为第一活塞部135的往复方向上的长度L11形成为长于第一缸筒部125的往复方向上的长度L21。因此,即使活塞130一直移动到完全吐出制冷剂的吐出完成点为止,由于第一活塞部135被第一缸筒部125支撑,因此,活塞130也可以被径向地支撑而不会下垂。此时,第二活塞部136与第二缸筒部126轴承接触,所以活塞130可以更稳定地被支撑。
如图5b所示,当活塞130向后移动时,活塞130在将制冷剂吸入到压缩空间P的同时向远离吐出阀162的一侧移动。此时,第一活塞部135在与第一缸筒部125轴承接触的状态下滑动。并且,第一活塞部135的后方侧朝向第二缸筒部125移动。但是,由于第二避让部127的往复方向上的长度L22形成得足够长,因此第一活塞部135的后方端始终位于第二避让部127的内部。因此,在第一活塞部135的后方端和第二缸筒部125的前方端之间保持有预定间隔t2。由此,第一活塞部135不会卡止于第二缸筒部125,所以能够预防活塞130的往复运动被阻碍。
如上所述,在活塞130的外周面形成有第一避让部137,在缸筒120的内周面形成有第二避让部127,从而第一避让部137不接触缸筒120,第二避让部127不接触活塞130。因此,整体上,减小了缸筒与活塞之间的摩擦面积,从而减小了摩擦损失。
此外,当活塞130执行压缩冲程时,第一活塞部135与第一缸筒部125的接触面积增加。但是,由于在执行压缩冲程时压缩空间P的压力增加,因此在密封方面来看增加第一活塞部135与第一缸筒部125之间的接触面积是有利的。由此,可以有效地抑制在压缩空间P被压缩的制冷剂泄漏到缸筒120与活塞130之间的轴承面。另一方面,当活塞130执行吸入冲程时,第一活塞部135与第一缸筒部125之间的接触面积减小。但是,在执行吸入冲程时,由于压缩空间P的压力减小,因此对于压缩机的效率不会有太大的影响。
图6是示出本实施例的线性压缩机中的压缩空间的压力根据活塞的移动距离而变化的曲线图,图7是表示在本实施例的线性压缩机中,缸筒与活塞之间的轴承接触长度根据活塞的移动距离而变化的曲线图。
如图6所示,当活塞130向吐出完成点(压缩空间的容积为0的位置)移动时,压缩空间P的压力急剧上升。因此,在压缩冲程期间,在缸筒120和活塞130之间需要大的密封面积。对此,如上所述,第一缸筒部125和第一活塞部135的摩擦面积在压缩冲程期间会逐渐增大,从而可以抑制压缩空间P的制冷剂从缸筒120和活塞130之间泄漏。
如图7所示,在现有技术中,缸筒120与活塞130之间的轴承接触长度是相同的,并且与活塞130的移动距离无关,但是在本实施例中,缸筒120与活塞130之间的轴承接触长度根据活塞130的移动距离而线性地减小。由此,由于活塞130的每个循环的平均摩擦长度减小,从而减小了缸筒与活塞之间的摩擦损失,因此可以提高压缩机的效率。另外,通过上述方式,不仅可以使缸筒120或活塞130的制造变得容易,还可以抑制缸筒和活塞的损坏。
另外,在本实施例的情况下,当活塞130被复数个由压缩螺旋弹簧制成的弹簧183a、183b以悬臂形态支撑时,如果支撑活塞130的面积较小,则活塞130可能因其自重而下垂。但是,如本实施例所示,第一活塞部135和第二活塞部136沿轴向配置,并且这些活塞侧轴承部135、136分别被第一缸筒部125和第二缸筒部126径向地支撑,从而可以稳定地支撑活塞130并防止所述活塞130下垂。因此,可以减小缸筒120与活塞130之间的实际摩擦面积,并且可以抑制以悬臂形态被支撑的活塞130的下垂,从而可以进一步减小缸筒10与活塞130之间的摩擦损失。
另一方面,根据本发明的线性压缩机的另一实施例如下。
即,在上述的实施例中,活塞的第一活塞部和第二活塞部形成为沿着轴向隔开第一避让部的往复方向上的长度,而在本实施例中,在活塞中仅形成由一个活塞侧轴承部。图8是示出根据本实施例的缸筒和活塞的另一实施例的剖视图。
如图所示,根据本实施例的缸筒的内周面与上述的实施例相同。即,第一缸筒部125和第二缸筒部126隔着第二避让部127形成在缸筒120的内周面。第一缸筒部125的内径与第二缸筒部126的内径相同,第二避让部127形成为大于第一缸筒部125和第二缸筒部126的内径。因此,第二避让部127形成为从缸筒120的内周面向外周面凹陷预定深度。
另一方面,在活塞主体131的外周面的前方侧形成有活塞侧轴承部135,在活塞侧轴承部135的后端形成有活塞侧避让部137,所述活塞侧避让部137的外径小于该活塞侧轴承部135的外径。在活塞避让部137的后方端形成有上述的活塞凸缘132。因此,在根据本实施例的活塞主体131形成有与上述第一活塞侧轴承部对应的一个活塞侧轴承部。
如上所述的根据本实施例的缸筒和活塞中的基本构造与上述的实施例大同小异。但是,在本实施例中,由于在活塞主体131的前方端仅形成有一个活塞侧轴承部135,因此与上述的实施例相比,可以进一步减小缸筒120与活塞130之间的摩擦面积。由此,可以进一步减小缸筒120与活塞130之间的摩擦损失。并且,可以减轻活塞130的重量,从而提高压缩机的效率。
另一方面,在上述的实施例中,在活塞的后方侧设置有复数个弹簧,以引起活塞的共振运动,但是,弹簧不是必须的。例如,不使用弹簧,而是利用磁体的推力和复原力也能够使活塞产生共振。
即使在该情况下,在缸筒和活塞之间可以分别形成如上述实施例所示的缸筒侧轴承部和活塞侧轴承部以及缸筒侧避让部和活塞侧避让部。将省略对此的具体说明。

Claims (8)

1.一种压缩机,其特征在于,包括:
缸筒,具有内部空间;以及
活塞,在所述缸筒的内部空间进行往复运动,并在所述缸筒的内部空间形成压缩空间,
所述活塞包括活塞主体,
所述活塞主体包括形成所述活塞主体的前端部的正面部,
所述活塞主体还包括从所述正面部朝后方以外径变大的方式倾斜地形成的倾斜部,
在所述活塞的外周面设置有形成与所述缸筒的内周面接触的轴承面的第一活塞侧轴承部,
所述缸筒的内周面包括:
第一缸筒部和第二缸筒部,在所述活塞的往复方向上隔开预定间隔而配置;以及
缸筒侧避让部,设置在所述第一缸筒部和所述第二缸筒部之间,具有比所述第一缸筒部和所述第二缸筒部的内径更大的内径,并且从所述缸筒的内周面沿径向凹陷预定深度而形成所述缸筒侧避让部,
所述第一缸筒部形成为靠近所述压缩空间,所述第一缸筒部的往复方向上的长度形成为大于或等于所述活塞的最大移动距离,所述第一活塞侧轴承部的往复方向上的长度形成为分别大于所述第一缸筒部的往复方向上的长度和所述缸筒侧避让部的往复方向上的长度。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,
所述第一活塞侧轴承部的往复方向上的长度形成为小于将所述第一缸筒部的往复方向上的长度与所述缸筒侧避让部的往复方向上的长度相加所得的长度。
3.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,
在所述活塞的两端部的外周面上隔开预定间隔而形成有所述第一活塞侧轴承部和第二活塞侧轴承部,
在所述第一活塞侧轴承部和所述第二活塞侧轴承部之间形成有活塞侧避让部,所述活塞侧避让部具有分别比所述第一活塞侧轴承部和所述第二活塞侧轴承部的外径小的外径。
4.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,
所述第一活塞侧轴承部形成为至少一部分与所述第一缸筒部重叠,所述第二活塞侧轴承部形成为至少一部分与所述第二缸筒部重叠,
所述缸筒侧避让部与所述活塞侧避让部形成为至少一部分重叠。
5.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,
在所述活塞的一端部的外周面形成有所述第一活塞侧轴承部,
从所述第一活塞侧轴承部的一侧至所述活塞的另一端部形成有沿径向凹陷的活塞侧避让部,以使所述活塞侧避让部具有比所述第一活塞侧轴承部的外径小的外径。
6.根据权利要求5所述的压缩机,其特征在于,
所述第一活塞侧轴承部形成为至少一部分与所述第一缸筒部重叠,
所述缸筒侧避让部与所述活塞侧避让部形成为至少一部分重叠。
7.一种压缩机,其中,包括:
缸筒,具有内部空间;以及
活塞,在所述缸筒的内部空间进行往复运动,并在所述缸筒的内部空间形成压缩空间,
所述活塞包括活塞主体,
所述活塞主体包括形成所述活塞主体的前端部的正面部,
所述活塞主体还包括从所述正面部朝后方以外径变大的方式倾斜地形成的倾斜部,
在所述缸筒的内周面和所述活塞的外周面分别形成有凹陷了预定深度的摩擦避让部,
在各个所述摩擦避让部的往复方向上的一侧分别形成轴承部,
设置在所述缸筒中与所述压缩空间相邻的内周面的轴承部的往复方向上的长度形成为大于或等于所述活塞的最大移动距离,
设置在所述活塞的外周面的轴承部的往复方向上的长度形成为,小于将设置在所述缸筒中与所述压缩空间相邻的内周面的轴承部的往复方向上的长度与摩擦避让部的往复方向上的长度相加所得的长度。
8.根据权利要求7所述的压缩机,其特征在于,
各个所述轴承部形成为在所述活塞的移动范围内彼此重叠。
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