CN112253421A - 一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，包括机壳，机壳内中部设置有压缩腔，压缩腔中部的一侧设置有吸气阀，另一侧设置排气阀；压缩腔内对称且滑动设置有一对金属的柱塞，每个柱塞远离压缩腔的一端都连接有板簧组件，所述板簧组件包括若干环形的板簧，所述柱塞和板簧的内缘固定连接，机壳内壁与板簧的外缘固定连接；每个柱塞的外侧均设置有永磁体和线圈，线圈连接电源。本发明采用对置式柱塞以及中间分置式高低压单向阀，提高压缩机运行的稳定性。

Description

一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机
技术领域
本发明属于压缩机领域，尤其涉及一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机。
背景技术
空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。空调压缩机一般装在室外机中。空调压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，制冷剂也从气态变成液态，压力升高。普通的空调压缩机由于设计中使用润滑油的因素，无法在特殊环境下正常工作。
直线压缩机是往复式活塞压缩机的一种。直线压缩机利用直线电机驱动活塞在气缸中作往复直线运动，理论上完全消除了对活塞的径向作用力，因而消除了活塞和气缸壁之间的机械磨损以及由此产生的无用功，工作寿命和能量转化效率都大大提高，故而在需要长寿命和高效率工作的航空、航天、军事等特殊领域有着非常重要的应用。
公告号为CN203394701U的一种直线压缩机，包括排气机构和压缩机组件二部分，排气机构包括排气阀片、排气阀板、预紧弹簧和排气腔盖；排气阀板设置在气缸端部，排气孔及排气阀片均设置在排气阀板上，排气腔盖紧固在气缸外端的壁面上，形成封闭腔作为压缩机的排气腔，预紧弹簧安装在该排气腔内。
但是，上述直线压缩机存在以下不足：进气阀和排气阀都设置在压缩机的一端，活塞杆的往复运动均会导致压缩机的大幅震颤，导致压缩机运行不稳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，采用对置式柱塞以及中间分置式高低压单向阀，提高压缩机运行的稳定性。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，包括机壳，机壳内中部设置有压缩腔，压缩腔中部的一侧设置有吸气阀，另一侧设置排气阀；
压缩腔内对称且滑动设置有一对金属的柱塞，每个柱塞远离压缩腔的一端都连接有板簧组件，所述板簧组件包括若干环形的板簧，所述柱塞和板簧的内缘固定连接，机壳内壁与板簧的外缘固定连接；每个柱塞的外侧均设置有永磁体和线圈，线圈连接电源。
进一步的，所述机壳两端对称设置有电源接头，所述电源接头和线圈连接。
进一步的，所述机壳两端设置端盖，所述电源接头安装在端盖上。
进一步的，所述柱塞包括活塞体和活塞杆，所述活塞杆的长度不小于柱塞长度的一半。
进一步的，所述板簧组件包括若干支撑板簧和若干平衡板簧，所述支撑板簧相互紧贴并安装在活塞杆的端部，平衡板簧均布在活塞体和支撑板簧之间。
进一步的，所述活塞体侧壁开设气槽。
进一步的，所述压缩腔中部连通设置有一对导气室，并分别与吸气阀、排气阀连接。
进一步的，所述吸气阀和排气阀均为单向阀。
进一步的，所述柱塞和压缩腔间隙配合。
进一步的，所述机壳内设置有衬套，衬套内固定缸套，所述缸套内部为压缩腔，所述永磁体固定在衬套和缸套之间，所述线圈设置在永磁体和缸套之间。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明为无油压缩机，不需要使用润滑油，从而没有方向上的限制，符合可穿戴空调服的使用要求，能够在倾斜甚至倒置的情况下正常运行；
2、本发明采用对置式柱塞结构，能够抵消柱塞运动带来的振动。并且整个压缩机的壳体、端盖、柱塞、板簧组件、永磁体以及线圈均对称设计，从而极大地降低结构设计上能够引发的振动；
3、采用板弹簧组件支撑柱塞的活塞杆，使得活塞杆运动时不会产生摩擦阻力；
4、进气阀和排气阀中间分置，结构设计合理，工作效率高。
5、利用本发明的压缩机可以使得冷凝器的冷凝温度能够达到40度，蒸发温度达到20度，并且能效比（cop，为制冷量和输入功率的比值）大于3。
附图说明
图1为本实施例的整体结构示意图；
图2为本实施例中板簧的结构示意图。
图中，1、电源接头；2、端盖；3、机壳；31、中轴线；4、衬套；41、缸套；42、压缩腔；43、导气室；5、板簧组件；51、支撑板簧；52、平衡板簧；53、外缘；54、内缘；55、螺旋线槽；56、板簧臂；6、柱塞；61、活塞体；62、活塞杆；7、永磁体；71、线圈；8、吸气阀；9、排气阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，如图1和2所示，包括机壳3，该壳体为对称结构，以其中心的中轴线31为对称轴对称。机壳3为中空的壳体，其两侧设置端盖2，端盖2上设置有电源接头1，用于连接电源。
机壳3内中部设置有一衬套4，衬套4内固定有缸套41，缸套41中空，其空心部分为压缩腔42。压缩腔42横向设置，压缩腔42内沿中轴线31对称且滑动设置有一对柱塞6，该柱塞6包括活塞体61和活塞杆62，活塞杆62的长度不小于柱塞6长度的一半。活塞体61滑动连接于压缩腔42内并且与压缩腔42间隙配合，活塞体61侧壁开设气槽611，避免活塞体61和压缩腔42之间形成真空，从而降低活塞体61在压缩腔42内滑动时的阻力。活塞杆62伸出压缩腔42，并通过板簧组件5支撑。该板簧组件5由若干个板簧组成。板簧为环形结构，包括内缘54和外缘53，其中部开设若干螺旋线槽55，从而在相邻的螺旋线槽55之间形成板簧臂56，使得内缘54和外缘53在板簧的轴线方向上能够产生弹性形变。
在本实施例的结构中，板簧的内缘54和活塞杆62固定连接，外缘53和机壳3内壁固定连接。从而使得活塞杆62能够在无摩擦力的情况下运动，同时也起到支撑柱塞6的作用。按照作用分类，本实施例中的板簧组件5包括若干支撑板簧51和若干平衡板簧52，所述支撑板簧51由若干板簧相互紧贴并安装在活塞杆62的端部，平衡板簧52间隔均匀的分布在活塞体61和支撑板簧51之间的活塞杆62上。支撑板簧51起到主要的支撑作用，而平衡板簧52起到平衡整个柱塞6的作用，其尽可能的均布在活塞杆62的整个杆体上，从而提高柱塞6的平衡性。
衬套4中部朝向缸套41延伸设置有凸台，从而在衬套4和缸套41之间留出间隙。间隙中设置永磁体7和线圈71，线圈71接入电源接头1。由于通电导体在磁场中会产生力，力的大小取决于磁场强度和电流大小，运动方向取决于磁场方向和电流方向；因此，本实施例中，当线圈71接入交流电源中后，金属的柱塞6将会在线圈71和永磁体7的作用下在压缩腔42内往复运动。
压缩腔42中部连通设置有一对导气室43，其中一个导气室43连接有吸气阀8，另一个导气室43连接排气阀9。吸气阀8和排气阀9均为单向阀。
具体实施说明：
将壳体两端的电源接头1接入交流电源，线圈71通电，在永磁体7的磁场的作用下，对活塞体61产生力的作用，从而驱动活塞体61在压缩腔42内往复运动。当两个活塞体61向两侧分开运动，压缩腔42内产生负压，吸气阀8在气压作用下自动打开，从而将吸气阀8外部的低压气体吸入压缩腔42内；当两个活塞体61相对运动时，压缩腔42内的气压急剧增大，当压缩腔42内的气压大于吸气阀8以及排气阀9外部的气压时，吸气阀8自动关闭，排气阀9自动打开，将高压气体排出。
本发明的优势：
1、本发明为无油压缩机，不需要使用润滑油，从而没有方向上的限制，符合可穿戴空调服的使用要求，能够在倾斜甚至倒置的情况下正常运行；
2、本发明采用对置式柱塞结构，能够抵消柱塞运动带来的振动。并且整个压缩机的壳体、端盖、柱塞、板簧组件、永磁体以及线圈均对称设计，从而极大地降低结构设计上能够引发的振动；
3、采用板弹簧组件支撑柱塞的活塞杆，使得活塞杆运动时不会产生摩擦阻力；
4、进气阀和排气阀中间分置，结构设计合理，工作效率高。
5、利用本发明的压缩机可以使得冷凝器的冷凝温度能够达到40度，蒸发温度达到20度，并且能效比（cop，为制冷量和输入功率的比值）大于3。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：包括机壳(3)，机壳(3)内中部设置有压缩腔(42)，压缩腔(42)中部的一侧设置有吸气阀(8)，另一侧设置排气阀(9)；
压缩腔(42)内对称且滑动设置有一对金属的柱塞(6)，每个柱塞(6)远离压缩腔(42)的一端都连接有板簧组件(5)，所述板簧组件(5)包括若干环形的板簧，所述柱塞(6)和板簧的内缘(54)固定连接，机壳(3)内壁与板簧的外缘(53)固定连接；每个柱塞(6)的外侧均设置有永磁体(7)和线圈(71)，线圈(71)连接电源。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述机壳(3)两端对称设置有电源接头(1)，所述电源接头(1)和线圈(71)连接。
3.根据权利要求2所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述机壳(3)两端设置端盖(2)，所述电源接头(1)安装在端盖(2)上。
4.根据权利要求1所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述柱塞(6)包括活塞体(61)和活塞杆(62)，所述活塞杆(62)的长度不小于柱塞(6)长度的一半。
5.根据权利要求4所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述板簧组件(5)包括若干支撑板簧(51)和若干平衡板簧(52)，所述支撑板簧(51)相互紧贴并安装在活塞杆(62)的端部，平衡板簧(52)均布在活塞体(61)和支撑板簧(51)之间。
6.根据权利要求1所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述活塞体(61)侧壁开设气槽（611）。
7.根据权利要求1所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述压缩腔(42)中部连通设置有一对导气室(43)，并分别与吸气阀(8)、排气阀(9)连接。
8.根据权利要求1所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述吸气阀(8)和排气阀(9)均为单向阀。
9.根据权利要求1所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述柱塞(6)和压缩腔(42)间隙配合。
10.根据权利要求1所述的一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机，其特征在于：所述机壳(3)内设置有衬套(4)，衬套(4)内固定缸套(41)，所述缸套(41)内部为压缩腔(42)，所述永磁体(7)固定在衬套(4)和缸套(41)之间，所述线圈(71)设置在永磁体(7)和缸套(41)之间。
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CN112814873A (zh) * 2021-03-11 2021-05-18 中国科学院上海技术物理研究所 一种采用内嵌单向阀的对置式直流线性压缩机及设计方法

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