CN112628117A - 线性压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压缩机,本发明的压缩机包括:活塞结构体,包括在缸筒内部沿着轴方向进行往复移动的引导构件;磁体框架,支撑与活塞结构体一同移动的移动件,活塞结构体包括:引导构件;安装构件,连接在磁体框架;以及弹性构件,设置在引导构件和安装构件之间,并能够进行弹性变形。

Description

线性压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机。更详细而言涉及一种利用活塞的线性往复运动来压缩制冷剂的线性压缩机。
背景技术
一般而言,压缩机是指从马达或涡轮等动力发生装置接受动力并压缩空气或制冷剂等工作流体的装置。压缩机广泛地应用于整个工业领域或家电产品尤其是蒸汽压缩式冷冻循环(以下称为“冷冻循环”)等。
这样的压缩机根据压缩制冷剂的方式而可以区分为往复式压缩机(Reciprocating compressor)、旋转式压缩机(旋转压缩机,Rotary compressor)、涡旋式压缩机(Scroll compressor)。
往复式压缩机是在活塞和缸筒之间形成有压缩空间,并且活塞进行直线往复运动来压缩流体的方式,旋转式压缩机是利用在缸筒内部进行偏心旋转的辊子来压缩流体的方式,涡旋式压缩机是由螺旋形构成的一对涡旋盘相咬合并进行旋转来压缩流体的方式。
最近,在往复式压缩机中不使用曲轴而利用直线往复运动的线性压缩机的使用呈逐渐增加的趋势。由于线性压缩机中将旋转运动转换为直线往复运动时所引起的机械损失少,具有提高压缩机的效率且结构较为简单的优点。
线性压缩机构成为,在形成密闭空间的外壳内部布置缸筒而形成压缩室,并且覆盖压缩室的活塞在缸筒内部进行往复运动。线性压缩机反复地进行如下的过程,即,在活塞位于下死点(BDC,Bottom Dead Center)的过程中,密闭空间内的流体向压缩室吸入,在活塞位于上死点(TDC,Top Dead Center)的过程中,压缩室的流体被压缩并吐出。
在线性压缩机的内部分别设置有压缩单元和驱动单元,在驱动单元中发生的移动的作用下,压缩单元利用共振弹簧进行共振运动并执行压缩及吐出制冷剂的过程。
线性压缩机反复地执行如下的一系列过程,即,活塞利用共振弹簧在缸筒的内部进行高速往复运动,并在此过程中通过吸入管将制冷剂吸入到外壳的内部后,利用活塞的前进运动从压缩空间吐出并通过吐出管向冷凝器移动。
参照图2,当在活塞发生对齐不良时,活塞以发生偏心或倾斜的状态在缸筒内部进行往复运动。当活塞接触到缸筒时,活塞和缸筒上发生磨损而引起颗粒,并在疲劳累积的情况下还会引起损坏。为了防止这样的情形,需要在活塞的可动部采用柔软的结构,从而减小接触压力的大小。
作为现有技术的美国授权专利公报US 9534591B号中,通过在活塞内部沿着长度方向插入可挠性推杆(Flexible rod)来旨在解决这样的问题。但是,可挠性推杆中仍然存在有因基于外力的反复作用的疲劳破坏导致其柔软功能丧失的问题。
除此之外,还提示出将活塞以接头(joint)方式结合来旨在解决这样的问题。但是,在使用接头的情况下,需要根据运转条件而使用润滑剂,因而增加制造费用,在接头的情况下,仍然存在有当随着疲劳度的增加而发生松动间隔时,其柔软结构的功能丧失的问题。
在先技术文献
(专利文献1)美国授权专利公报US 9534591B2(2017.02.03.公告)
发明内容
本说明书的目的在于提供一种压缩机,通过在活塞和缸筒的结合结构上追加设置抗疲劳性强的柔软结构,仅利用润滑面中产生的压力便能够实现活塞的对齐状态,从而防止活塞与缸筒的内壁相接触或减小向活塞作用的接触压力,由此能够提高压缩可靠性。
本说明书的一实施例的压缩机,其可以包括:活塞结构体,包括在缸筒的内部沿着轴方向进行往复移动的引导构件;以及磁体框架,支撑驱动所述活塞结构体的驱动部(或者磁体框架,支撑与所述活塞结构体一同移动的移动件),所述活塞结构体包括:所述引导构件;安装构件,连接在所述磁体框架;以及弹性构件,设置在所述引导构件和所述安装构件之间,并能够进行弹性变形。
并且,所述弹性构件可以构成为环形或环形的一部分形状,所述弹性构件的外周面结合在所述引导构件及所述安装构件中的一方,所述弹性构件的内周面结合在所述引导构件及所述安装构件中的另一方。
并且,所述引导构件可以包括:圆筒形状的引导部;头部,设置在所述引导部的前方,并压缩所述缸筒内部的压缩空间;以及第一结合部,设置在所述引导部的后方,并结合在所述弹性构件的内周面。
此时,所述安装构件可以包括:安装构件本体部,包围所述弹性构件的全部或一部分;框架结合部,向所述安装构件本体部的外侧半径方向延伸,并连接在所述磁体框架;以及第二结合部,设置在所述安装构件本体部的内周面。
此时,在所述弹性构件的内周面可以设置有与所述引导构件的所述第一结合部相结合的内侧结合部,在所述弹性构件的外周面设置有与所述安装构件本体部的所述第二结合部相结合的外侧结合部。
所述引导构件可以包括:圆筒形状的引导部;头部,设置在所述引导部的前方,并压缩所述缸筒内部的压缩空间;以及第一结合部,形成在所述引导部的内周面,并结合在所述弹性构件的外周面。
其中,所述安装构件可以包括:支撑板,连接在所述磁体框架;安装构件延伸部,从所述支撑板向前方延伸,并容置在所述引导部内部;以及第二结合部,设置在所述安装构件延伸部的外周面,并结合在所述弹性构件的内周面。
其中,所述引导构件的后端部可以与所述支撑板隔开地配置。
并且,在所述弹性构件的外周面可以设置有与所述引导构件的所述第一结合部相结合的外侧结合部,在所述弹性构件的内周面设置有与所述安装构件延伸部的所述第二结合部相结合的外侧结合部。
并且,本发明可以还包括消音器结构体,所述消音器结构体位于所述活塞结构体的后方,并形成有从吸入管吸入的制冷剂经过的管路,所述支撑板配置在所述引导构件和所述消音器结构体之间,并贯穿设置有第一连通孔以使所述消音器结构体的制冷剂向所述引导构件内部的吸入空间流入。
并且,所述安装构件延伸部可以构成为杆形态,在所述安装构件延伸部的外周面包括设置有与所述弹性构件的内周面相结合的所述第二结合部的结合板。
其中,所述结合板可以贯穿设置有第二连通孔,以使吸入到所述引导构件的制冷剂经过所述第二连通孔。
并且,所述安装构件延伸部可以构成为内部被贯穿的管形态,并在所述安装构件延伸部的外周面设置有与所述弹性构件的内周面相结合的所述第二结合部。
并且,所述弹性构件可以构成为环形,在所述弹性构件的外周面设置有沿着圆周方向形成的外侧结合部,在所述弹性构件的内周面设置有沿着圆周方向形成的内侧结合部,所述外侧结合部包括结合在所述引导构件及所述安装构件中的一方的外侧结合槽或外侧结合凸起,所述内侧结合部包括结合在所述引导构件及所述安装构件中的另一方的内侧结合槽或内侧结合凸起。
此时,能够使所述引导构件及所述安装构件中的一方形成的结合凸起通过的内侧滑动通道(inner sliding passage)可以形成在位于所述弹性构件的内侧结合槽的一侧的内侧凸台,或者能够使所述弹性构件的外侧结合凸起通过的滑动通道(sliding passage)形成在位于所述引导构件及所述安装构件中的另一方的结合槽的一侧的凸台。
并且,能够使所述引导构件及所述安装构件中的另一方的内周面形成的结合凸起通过的滑动通道可以形成在位于所述弹性构件的所述外侧结合槽的一侧的外侧凸台,或者能够使所述弹性构件的外侧结合凸起通过的滑动通道形成在位于所述引导构件及所述安装构件中的另一方的内周面形成的结合槽的一侧的凸台。
并且,在所述弹性构件可以设置有内侧滑动通道及内侧止动件(第一止动件),所述内侧滑动通道形成在位于所述内侧结合槽的一侧的内侧凸台,并能够使形成在所述引导构件及所述安装构件中的一方的外周面的第一结合凸起通过所述内侧滑动通道,所述内侧止动件(第一止动件)从所述内侧结合槽凸出形成并防止所述第一结合凸起的旋转,或者在在所述弹性构件设置有外侧滑动通道及外侧止动件(第二止动件),所述外侧滑动通道形成在位于所述外侧结合槽的一侧的外侧凸台,并能够使形成在所述引导构件及所述安装构件中的另一方的内周面的第二结合凸起通过所述外侧滑动通道,所述外侧止动件(第二止动件)从所述外侧结合槽凸出形成并防止所述第二结合凸起的旋转。
并且,所述弹性构件可以允许所述引导构件的与半径方向倾斜和旋转方向旋转对应的变形。
其中,所述弹性构件可以由肖氏硬度为30以上的橡胶材质构成。
并且,所述弹性构件可以形成有所述外侧结合槽和所述内侧结合槽,所述外侧结合槽的宽度被配置为具有所述外侧结合槽的深度的1.5倍以上的值,所述内侧结合槽的宽度被配置为具有所述内侧结合槽的深度的1.5倍以上的值。
附图说明
图1是用于说明压缩机的结构的剖视图。
图2是示出活塞接触到缸筒的情形的图。
图3是示出比较实施例的活塞的立体图。
图4是用截面示出比较实施例的活塞的结合情形的立体图。
图5是示出第一实施例的活塞的立体图。
图6是图5的分解立体图。
图7是用截面示出第一实施例的活塞的结合情形的立体图。
图8是作为第一实施例的变形实施例放大示出衬套构件的结合情形的图。
图9是用截面示出第二实施例的活塞的结合情形的立体图。
图10是作为第二实施例的变形实施例放大示出衬套构件的结合情形的图。
图11是用截面示出第三实施例的活塞的结合情形的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本说明书中披露的实施例进行详细的说明,与附图标记无关的,对于相同或相似的结构元件将赋予相同的附图标记,并省去对其重复的说明。
在对本说明书中披露的实施例进行说明的过程中,如果提及到某个结构元件“连接”或“接触”于另一个结构元件,其可以是直接连接于或接触于该另一个结构元件,但是可以被理解为他们中间还存在有其他结构元件。
并且,在对本说明书中披露的实施例进行说明的过程中,如果判断为对相关公知技术的具体的说明可能会影响本说明书中披露的实施例的技术宗旨时,将省去对其详细的说明。并且,所附的附图仅是为了容易地理解本说明书中披露的实施例,本说明书中披露的技术思想并不限定于所附的附图,而是应当被理解为涵盖本发明的思想及技术范围中包括的所有变更、均等物乃至代替物。
图1是用于说明压缩机100的结构的剖视图。
以下,以本说明书的压缩机为执行活塞进行直线往复运动且在此过程中吸入流体进行压缩并将压缩的流体吐出的动作的线性压缩机为例进行说明。
线性压缩机可以成为冷冻循环的结构元件,线性压缩机中被压缩的流体可以是冷冻循环中循环的制冷剂。冷冻循环除了压缩机以外,还包括冷凝器、膨胀装置以及蒸发器。线性压缩机可以作为冰箱的冷却系统的一个结构元件来使用,本发明并不限定于此,而是可以在整个工业的范围内广泛地使用。
参照图1,压缩机100可以包括:外壳110;本体,容置在外壳110内部,本体包括框架120、固定在框架120的缸筒140、在缸筒140内部进行直线往复运动的活塞150、固定在框架120并向活塞150赋予驱动力的驱动单元130等。其中,缸筒140和活塞150也可以被称为压缩单元140、150。
压缩机100可以设置有用于减小缸筒140和活塞150之间的摩擦的轴承单元。轴承单元可以是油轴承或气体轴承。或者,作为轴承单元还可以利用机械式轴承。
压缩机100的本体可以弹性支撑于外壳110的内侧两端部上设置的支撑弹簧116、117。支撑弹簧设置有支撑本体后方的第一支撑弹簧116和支撑本体前方的第二支撑弹簧117,并可以由板簧构成。支撑弹簧116、117支撑本体的内部部件,并且能够吸收因活塞150的往复运动而产生的振动及冲击。
外壳110可以形成密闭的空间,密闭的空间形成将吸入的制冷剂容置的容置空间101、将压缩之前的制冷剂填充的吸入空间102、将制冷剂进行压缩的压缩空间103、将压缩的制冷剂填充的吐出空间104。
即,从连接在外壳110的后方侧的吸入管114吸入的制冷剂填充到容置空间101,与容置空间101相连通的吸入空间102内的制冷剂在压缩空间103进行压缩并向吐出空间104吐出,并通过连接在外壳110的前方侧的吐出管115向外部排出。
外壳110可以包括:壳体111,其两端呈开口,形成为大致在横方向上较长的圆筒形状;第一壳体盖112,结合在壳体111的后方侧;以及第二壳体盖113,结合在壳体111的前方侧。其中,前方侧表示向附图的左侧吐出被压缩的制冷剂的方向,后方侧表示向附图的右侧流入制冷剂的方向。并且,第一壳体盖112或第二壳体盖113可以与壳体111一体地形成。
外壳110可以由导热性材质形成。通过这样的结构,能够将外壳110的内部空间产生的热量迅速地向外部散热。
第一壳体盖112以密封壳体111的后方侧的方式结合在壳体111,在第一壳体盖112的中央可以插入吸入管114进行结合。
此外,压缩机本体的后方侧可以通过第一支撑弹簧116在半径方向上弹性支撑于第一壳体盖112。
第一支撑弹簧116可以由圆形的板簧构成,其边缘部可以通过支撑托架123a在前方方向上支撑于后盖123,其呈开口的中央部通过吸入引导件116a在后方方向上支撑于第一壳体盖112。
吸入引导件116a形成为在其内部设置有贯通流路的圆筒形状。吸入引导件116a可以在其前方侧的外周面结合有第一支撑弹簧116的中央开口部,其后方侧端部支撑于第一壳体盖112。此时,在吸入引导件116a和第一壳体盖112的内侧面之间可以夹设有额外的吸入侧支撑构件116b。
吸入引导件116a的后方侧与吸入管114相连通,通过吸入管114吸入的制冷剂可以通过吸入引导件116a并向后述的消音器单元160顺畅地流入。
在吸入引导件116a和吸入侧支撑构件116b之间可以设置有由橡胶材质等构成的阻尼构件116c。由此,能够切断在通过吸入管114吸入制冷剂的过程中可能会产生的振动向第一壳体盖112传递。
第二壳体盖113可以密封壳体111的前方侧的方式结合在壳体111,并通过环形管115a插入吐出管115进行结合。从压缩空间103吐出的制冷剂通过吐出盖组装体180后,可以通过环形管115a和吐出管115向冷冻循环排出。
压缩机本体的前方侧可以通过第二支撑弹簧117在半径方向上弹性支撑于壳体111或第二壳体盖113。
第二支撑弹簧117可以由圆形的板簧构成,其呈开口的中央部通过第一支撑引导件117b在后方方向上支撑于吐出盖组装体180,其边缘部通过支撑托架117a在半径方向上支撑于壳体111内侧面或与第二壳体盖113相邻的壳体111的内周面。或者,与附图不同地,第二支撑弹簧117的边缘部可以通过托架(未图示)在前方方向上支撑于第二壳体盖113。
第一支撑引导件117b可以形成为直径彼此不同的连续的圆筒形状,其前方侧插入到第二支撑弹簧117的中央开口,其后方侧插入到吐出盖组装体180的中央开口。支撑盖117c可以在与第一支撑引导件117b之间设置第二支撑弹簧117而结合在第一支撑引导件117b的前方侧。此外,在支撑盖117c的前方侧可以结合有向前方凹入的杯形状的第二支撑引导件117d,在第二壳体盖113的内侧结合有与第二支撑引导件117d对应并向后方凹入的杯形状的第三支撑引导件117e。第二支撑引导件117d可以插入到第三支撑引导件117e的内侧并在轴方向及半径方向上被支撑。此时,在第二支撑引导件117d和第三支撑引导件117e之间可以形成有间隙。
框架120包括:主体部121,支撑缸筒140的外周面;凸缘部122,连接在主体部121的一侧并支撑驱动单元130。框架120可以与驱动单元130和缸筒140一同利用第一支撑弹簧116和第二支撑弹簧117弹力支撑于外壳110。
主体部121可以形成为包围缸筒140的外周面的圆筒形状,凸缘部122从主体部121的前方侧的端部沿着半径方向延伸形成。
在主体部121的内周面可以结合有缸筒140,在主体部121的外周面结合有内定子134。例如,缸筒140可以压入(press fitting)在主体部121的内周面进行固定,内定子134利用固定环进行固定。
在凸缘部122的后方面可以结合有外定子131,在凸缘部122的前方面结合有吐出盖组装体180。例如,外定子131和吐出盖组装体180可以通过机械式结合单元进行固定。
在凸缘部122的前方面一侧可以形成有构成气体轴承的一部分的轴承入口槽125a,并形成有从轴承入口槽125a向主体部121的内周面贯穿的轴承连通孔125b,在主体部121的内周面形成有从轴承连通孔125b连通的气体槽125c。
轴承入口槽125a可以按规定的深度向轴方向凹陷形成,轴承连通孔125b作为其截面积小于轴承入口槽125a的孔朝向主体部121的内周面倾斜地形成。气体槽125c可以在主体部121的内周面以具有规定的深度和轴方向长度的环形模样形成。与此不同地,气体槽125c可以形成在与主体部121的内周面相接触的缸筒140的外周面,或者均形成在主体部121的内周面和缸筒140的外周面。
并且,在缸筒140的外周面可以形成有与气体槽125c对应的气体流入口142。气体流入口142在气体轴承中构成一种喷嘴部。
另外,框架120和缸筒140可以由铝或铝合金材质构成。
缸筒140可以形成为其两端部开放的圆筒形状,通过缸筒140的后方端部插入活塞150,前方端部通过吐出阀组装体170被封闭。可以形成有被缸筒140和活塞150的前方端部(头部,151)以及吐出阀组装体170包围的压缩空间103。压缩空间103在活塞150后退时其体积增大,在活塞150前进时其体积减小。即,流入到压缩空间103内部的制冷剂可以随着活塞150前进而被压缩,并通过吐出阀组装体170吐出。
缸筒140可以由其前方端部向外侧弯折而形成凸缘部141。缸筒140的凸缘部141可以结合在框架120。例如,框架120的前方侧端部可以形成有与缸筒140的凸缘部141对应的凸缘槽,缸筒140的凸缘部141可以插入到所述凸缘槽并通过机械式结合构件进行结合。
另外,可以提供有向活塞150的外周面和缸筒140的外周面之间的间隔供应吐出气体,从而能够在缸筒140和活塞150之间实现气体润滑的气体轴承单元。缸筒140和活塞150之间的吐出气体向活塞150提供悬浮力,从而能够减小活塞150与缸筒140进行摩擦。
例如,在缸筒140可以形成有气体流入口142,所述气体流入口142与形成在主体部121的内周面的气体槽125c相连通,沿半径方向贯穿缸筒140并流入到气体槽125c的被压缩的制冷剂向缸筒140的内周面和活塞150的外周面之间引导。或者,考虑到加工的便利性,气体槽125c也可以形成在缸筒140的外周面。
气体流入口142可以形成为微细通孔,以使其入口相对较宽地形成,并且其出口起到喷嘴作用。在气体流入口142的入口部可以追加地设置有切断杂质流入的过滤器(未图示)。过滤器可以是由金属构成的网状过滤器,也可以将诸如细丝的构件进行卷绕而形成。
气体流入口142可以独立地形成有多个,或者,也可以使其入口形成为环形槽,其出口沿着该环形槽彼此隔开预定间隔形成有多个。
并且,气体流入口142可以缸筒140的轴方向中间为基准仅形成在前方侧,也可以考虑到活塞150的下垂而在后方侧也一同形成。
活塞150被配置为插入到缸筒140后方的开放的端部,从而密闭压缩空间103的后方。
所述活塞150的形状可以是与缸筒140的内周面的形状对应的形状,从而能够在所述缸筒140的内部进行往复运动。
作为一例,所述活塞150可以构成为圆筒形状。
活塞150包括:头部151,呈圆盘形状划分压缩空间103;圆筒形状的引导部152,从头部151的外周面向后方延伸
头部151可以被配置为部分地开放,引导部152被配置为其内部空余,虽然所述引导部152的前方被头部151部分地密闭,但是所述引导部152的后方呈开口并与消音器单元160相连接。头部151可以由与引导部152相结合的额外的构件构成,或者头部151和引导部152一体地形成。
在活塞150的头部151贯穿形成有吸入端口154。吸入端口154被配置为连通活塞150内部的吸入空间102和压缩空间103。例如,从容置空间101向活塞150内部的吸入空间102流动而流入的制冷剂可以通过吸入端口154并向活塞150和缸筒140之间的压缩空间103吸入。
吸入端口154可以沿着活塞150的轴方向延伸。或者,吸入端口154可以对于活塞150的轴方向倾斜地形成。例如,吸入端口154可以延伸为越靠近活塞150的后方越向从中心轴远离的方向倾斜。
吸入端口154的开口可以形成为圆形,并且其内径恒定地形成。或者,吸入端口154的开口可以形成为沿着头部151的半径方向延伸的长孔,并且越靠近后方其内径越大地形成。
吸入端口154可以沿着头部151的半径方向和圆周方向中的一种以上的方向形成有多个。
并且,在与压缩空间103相邻的活塞150的头部151可以安装有选择性地开闭吸入端口154的吸入阀155。吸入阀155可以利用弹性变形进行动作并开放或封闭吸入端口154。即,吸入阀155可以利用通过吸入端口154向压缩空间103流动的制冷剂的压力进行弹性变形并开放吸入端口154。
并且,活塞150与移动件135相连接,移动件135随着活塞150的移动而沿着前后方向进行往复运动。在移动件135和活塞150之间可以布置有内定子134和缸筒140。
所述活塞150可以与设置有所述移动件135的磁体框架136相连接。
即,所述移动件135和活塞150可以利用向后方迂回缸筒140和内定子134而形成的磁体框架136彼此连接。
消音器单元160结合在活塞150的后方,并被配置为衰减向活塞150吸入制冷剂的过程中产生的噪音。通过吸入管114吸入的制冷剂经过消音器单元160并向活塞150的内部的吸入空间102流动。
消音器单元160包括:吸入消音器161,与外壳110的容置空间101相连通;内部引导件162,连接在吸入消音器161的前方,并将制冷剂向吸入端口154引导。
吸入消音器161可以位于活塞150的后方,吸入消音器161的后方侧的开口与吸入管114相邻地配置,吸入消音器161的前方侧的端部结合在活塞150的后方。吸入消音器161可以在轴方向上形成有流路,从而将容置空间101内的制冷剂向活塞150内部的吸入空间102引导。
此时,吸入消音器161的内部可以形成有利用挡板划分的多个噪音空间。吸入消音器161可以由两个以上的构件相互结合而形成,例如,可以在第一吸入消音器的内部压入结合第二吸入消音器而形成多个噪音空间。吸入消音器161考虑到重量或绝缘性而可以由塑料材质形成。
内部引导件162可以是其一侧与吸入消音器161的噪音空间相连通,另一侧较深地插入到活塞150的内部的管形状。内部引导件162可以形成为其两端以相同的内径构成的圆筒形状,但是根据情况,作为吐出侧的前方端的内径可以比作为相反侧的后方端的内径更大地形成。
吸入消音器161和内部引导件162可以由多样的形状构成,通过这些结构元件能够调节消音器单元160中通过的制冷剂的压力。此外,吸入消音器161和内部引导件162可以一体地形成。
吐出阀组装体170可以包括:吐出阀171;阀弹簧172,设置在吐出阀171的前方侧,并弹力支撑所述吐出阀171。吐出阀组装体170可以将压缩空间103中被压缩的制冷剂选择性地排出。其中,压缩空间103可以被理解为吸入阀155和吐出阀171之间形成的空间。
吐出阀171可以支撑配置在缸筒140的前表面,并被配置为选择性地开闭缸筒140的前方开口。吐出阀171可以利用弹性变形进行动作并开放或封闭压缩空间103。吐出阀171可以利用通过压缩空间103向吐出空间104流动的制冷剂的压力进行弹性变形并开放压缩空间103。例如,在吐出阀171支撑于缸筒140的前表面的状态下,压缩空间103维持密闭的状态,在吐出阀171从缸筒140的前表面隔开的状态下,可以向开放的空间排出压缩空间103的压缩制冷剂。
阀弹簧172提供在吐出阀171和吐出盖组装体180之间,并在轴方向上提供弹力。阀弹簧172可以由压缩螺旋弹簧构成,或者考虑到占用空间或可靠性方面而由板簧构成。
当压缩空间103的压力达到吐出压力以上时,阀弹簧172向前方变形并开放吐出阀171,制冷剂从压缩空间103吐出并向吐出盖组装体180的第一吐出空间103a排出。此外,当制冷剂的排出完毕时,阀弹簧172向吐出阀171提供恢复力,从而使吐出阀171关闭。
对通过吸入阀155使制冷剂向压缩空间103流入,并通过吐出阀171使压缩空间103内的制冷剂向吐出空间104排出的过程进行说明如下。
在活塞150在缸筒140的内部进行往复直线运动的过程中,当压缩空间103的压力达到预设定的吸入压力以下时,吸入阀155将开放并使制冷剂向压缩空间103吸入。另一方面,当压缩空间103的压力超出预设定的吸入压力时,在吸入阀155关闭的状态下,压缩空间103的制冷剂被压缩。
另外,当压缩空间103的压力达到预设定的吐出压力以上时,阀弹簧172向前方变形并使与之连接的吐出阀171开放,制冷剂从压缩空间103向吐出盖组装体180的吐出空间104排出。当制冷剂的排出完毕时,阀弹簧172向吐出阀171提供恢复力,吐出阀171被关闭而密闭压缩空间103的前方。
吐出盖组装体180设置在压缩空间103的前方,从而形成容置从压缩空间103排出的制冷剂的吐出空间104,吐出盖组装体180结合在框架120的前方,从而能够衰减制冷剂从压缩空间103吐出的过程中产生的噪音。吐出盖组装体180可以容置吐出阀组装体170并结合在框架120的凸缘部122的前方。例如,吐出盖组装体180可以通过机械式结合构件结合在凸缘部122。
在吐出盖组装体180和框架120之间可以设置有用于隔热的密封垫165和抑制吐出空间104的制冷剂泄漏的O型环166。
吐出盖组装体180可以由导热性材质形成。由此,当向吐出盖组装体180流入高温的制冷剂时,制冷剂的热量通过吐出盖组装体180传递到外壳110,从而能够向压缩机外部进行散热。
吐出盖组装体180可以由一个吐出盖构成,也可以由多个吐出盖以依次地连通的方式配置。在吐出盖设置有多个的情况下,吐出空间104可以包括由各个吐出盖划分的多个空间部。多个空间部沿着前后方向配置并彼此连通。
例如,在吐出盖为三个的情况下,吐出空间104可以包括:第一吐出空间103a,形成在结合在框架120的前方侧的第一吐出盖181和框架120之间;第二吐出空间103b,与第一吐出空间103a相连通,并形成在结合在第一吐出盖181的前方侧的第二吐出盖182和第一吐出盖181之间;第三吐出空间103c,与第二吐出空间103b相连通,并形成在结合在第二吐出盖182的前方侧的第三吐出盖183和第二吐出盖182之间。
第一吐出空间103a可以利用吐出阀171与压缩空间103选择性地相连通,第二吐出空间103b与第一吐出空间103a相连通,第三吐出空间103c与第二吐出空间103b相连通。由此,从压缩空间103吐出的制冷剂可以依次地经过第一吐出空间103a、第二吐出空间103b以及第三吐出空间103c并衰减吐出噪音,并通过与第三吐出盖183相连通的环形管115a和吐出管115向外壳110的外部排出。
驱动单元130可以包括:外定子131,以包围框架120的主体部121的方式配置在壳体111和框架120之间;内定子134,以包围缸筒140的方式配置在外定子131和缸筒140之间;移动件135,配置在外定子131和内定子134之间。
外定子131可以结合在框架120的凸缘部122的后方,内定子134可以结合在框架120的主体部121的外周面。
内定子134可以从外定子131的内侧隔开地配置,移动件135配置在外定子131和内定子134之间的空间。
在外定子131可以安装有绕线线圈,移动件135可以设置有永久磁铁。永久磁铁可以由具有一个极的单一磁铁构成,或者由具有三个极的多个磁铁相结合而构成。
外定子131包括:线圈绕线体132,沿着圆周方向包围轴方向;定子型芯133,包围线圈绕线体132并进行层积。线圈绕线体132可以包括:绕线筒132a,呈内部空余的圆筒形状;线圈132b,线圈沿着绕线筒132a的圆周方向进行卷绕。线圈132b的截面可以形成为圆形或多角形形状,作为一例可以具有六角形的形状。定子型芯133可以由多个叠层片以呈放射状的方式进行层积,也可以由多个叠层块(lamination block)沿着圆周方向进行层积。
外定子131的前方侧可以支撑于框架120的凸缘部122,外定子131的后方侧支撑于定子盖137。例如,定子盖137可以构成为内部空余的圆盘形状,在其前方面支撑有外定子131,在后方面支撑有共振弹簧190。
内定子134可以由多个叠层在框架120的主体部121的外周面沿着圆周方向进行层积而构成。
移动件135的一侧可以结合在磁体框架136而被支撑。磁体框架136具有大致圆筒形状,并被配置为插入在外定子131和内定子134之间的空间。
磁体框架136被配置为结合在活塞150的后方侧并与活塞150一同移动。
作为一例,磁体框架136的后方端部可以向半径方向内侧弯折并延伸而形成结合部136a,结合部136a结合在活塞150的后方形成的凸缘部153。磁体框架136的结合部136a和活塞150的凸缘部153可以通过机械式结合构件进行结合。
进一步,在活塞150的凸缘部153和磁体框架136的结合部136a之间可以夹设有吸入消音器161的前方形成的凸缘部161a。由此,活塞150和消音器单元160以及移动件135可以一体地结合的状态一同进行线性往复移动。
当向驱动单元130接通电流时,在绕线线圈形成磁束(magnetic flux),可以利用形成在外定子131的绕线线圈的磁束和由移动件135的永久磁铁形成的磁束之间的相互作用而产生电磁力并使移动件135移动。与移动件135的轴方向往复移动的同时,与磁体框架136相连接的活塞150也将与移动件135一体地沿着轴方向进行往复移动。
另外,驱动单元130和压缩单元140、150可以利用支撑弹簧116、117和共振弹簧190在轴方向上被支撑。
共振弹簧118通过放大由移动件135和活塞150的往复运动来实现的振动,从而能够有效地进行制冷剂的压缩。具体而言,共振弹簧118被调节为与活塞150的固有振动数对应的振动数,从而能够使活塞150进行共振运动。并且,共振弹簧118诱发活塞150的稳定的移动,从而能够减少振动及噪音的发生。
共振弹簧118可以是沿着轴方向延伸的螺旋弹簧。共振弹簧118的两端部可以分别连接在振动体和固定体。例如,共振弹簧118的一端部可以连接在磁体框架136,另一端部连接在后盖123。由此,共振弹簧118可以在其一端部振动的振动体和其另一端部固定的固定体之间进行弹性变形。
共振弹簧118的固有振动数被设计为,在压缩机100运转时与移动件135和活塞150的共振频率一致,从而能够放大活塞150的往复运动。只是,在此作为固定体提供的后盖123在外壳110通过第一支撑弹簧116进行弹性支撑,因此,其严密而言可能并非处于固定状态。
共振弹簧118可以包括以弹簧支架119为基准支撑在后方侧的第一共振弹簧118a和支撑在前方侧的第二共振弹簧118b。
弹簧支架119可以包括:本体部119a,包围吸入消音器161;结合部119b,从本体部119a的前方向内侧半径方向弯折;支撑部119c,从本体部119a的后方向外侧半径方向弯折。
弹簧支架119的结合部119b的前方面可以支撑在磁体框架136的结合部136a。弹簧支架119的结合部119b的内径可以包围吸入消音器161的外径的方式设置。
例如,弹簧支架119的结合部119b和磁体框架136的结合部136a以及活塞150的凸缘部153可以依次地配置后,通过机械式构件一体地进行结合。此时,与前面的说明相同地,可以在活塞150的凸缘部153和磁体框架136的结合部136a之间夹设吸入消音器161的凸缘部161a并一体地进行固定。
第一共振弹簧118a可以设置在后盖123的前方面和弹簧支架119的后方面之间,第二共振弹簧118b可以设置在定子盖137的后方面和弹簧支架119的前方面之间。
第一及第二共振弹簧118a、118b可以沿着中心轴的圆周方向配置有多个。第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b可以沿着轴方向并排地配置,也可以彼此交错地配置。第一及第二弹簧118a、118b可以沿着中心轴的放射方向按预定的间隔配置。例如,第一及第二弹簧118a、118b可以分别设置有三个,并沿着中心轴的放射方向按120度的间隔配置。
另外,压缩机100可以包括能够增大框架120和其周边的部件间的结合力的多个密封构件。
例如,多个密封构件可以包括:第一密封构件,夹设在框架120和吐出盖组装体180相结合的部分,并插入到框架120的前方端部设置的安装槽;第二密封构件,设置在框架120和缸筒140相结合的部分,并插入到缸筒140的外侧面设置的安装槽。第二密封构件防止框架120的内周面和缸筒140的外周面之间形成的气体槽125c的制冷剂向外部泄漏,并能够增大框架120和缸筒140的结合力。多个密封构件可以还包括:第三密封构件,设置在框架120和内定子134相结合的部分,并插入到框架120的外侧面设置的安装槽。其中,第一至第三密封构件可以具有环形状。
以上说明的线性压缩机100的动作情形如下。
首先,当向驱动单元130接通电流时,利用线圈132b中流动的电流而可以在外定子131形成磁束。外定子131上形成的磁束产生电磁力,设置有永久磁铁的移动件135可以利用所产生的电磁力进行直线往复运动。这样的电磁力可以在压缩行程时向活塞150朝向上死点(TDC,top dead center)的方向(前方方向)、在吸入行程时向活塞150朝向下死点(BDC,bottom dead center)的方向(后方方向)交替地产生。即,驱动单元130可以产生作为将移动件135和活塞150向移动方向推动的力的推力。
在缸筒140内部进行线性往复运动的活塞150可以反复地增加及减少压缩空间103的体积。
当活塞150向增加压缩空间103的体积的方向(后方方向)移动时,压缩空间103的压力将减小。由此,安装在活塞150的前方的吸入阀155开放,吸入空间102中滞留的制冷剂可以沿着吸入端口154向压缩空间103吸入。这样的吸入行程进行至活塞150最大程度增加压缩空间103的体积而位于下死点。
到达下死点的活塞150转换其运动方向,从而向减少压缩空间103的体积的方向(前方方向)移动并执行压缩行程。在压缩行程时,压缩空间103的压力增大并使吸入的制冷剂被压缩。当压缩空间103的压力达到设定压力时,在压缩空间103的压力的作用下,吐出阀171被推挤而从缸筒140开放,制冷剂通过隔开的空间向吐出空间104吐出。这样的压缩行程继续进行直到活塞150移动至使压缩空间103的体积达到最小的上死点。
通过反复地进行活塞150的吸入行程和压缩行程,通过吸入管114流入到压缩机100内部的容置空间101的制冷剂依次地经由吸入引导件116a和吸入消音器161以及内部引导件162并向活塞150内部的吸入空间102流入,吸入空间102的制冷剂在活塞150的吸入行程时向缸筒140内部的压缩空间103流入。在活塞150的压缩行程时,可以形成压缩空间103的制冷剂被压缩并吐出到吐出空间104后,经过环形管115a和吐出管115并向压缩机100的外部排出的流动。
图3是示出比较实施例的活塞150的立体图,图4是用截面示出图3的活塞150的结合情形的立体图。
参照图3和图4,活塞150包括:头部151,位于前方并划分压缩空间(103,参照图1);圆筒形状的引导部152,从头部151的外周面向后方延伸;凸缘部153,从引导部152的后方向半径方向外侧延伸,以将活塞150固定在压缩机结构。
在活塞150的头部151贯穿形成有吸入端口154。吸入端口154被配置为将活塞150内部的吸入空间(102,参照图1)和压缩空间103相连通。
活塞150的凸缘部153结合在磁体框架(136,参照图1),为了通过紧固构件结合在磁体框架136的结合部(136a,参照图1),在凸缘部153形成有供紧固构件贯穿的结合孔153a。
在如上所述的比较实施例的活塞150中,活塞150直接以机械方式结合在磁体框架136,因此,在沿着前后方向移动时将不存在流动性。因此,当在活塞150的对齐上发生误差时,活塞150和缸筒140之间将发生接触。
图5是示出第一实施例的活塞150-1的立体图,图6是图5的分解立体图。
参照图5和图6,第一实施例的活塞150-1可以包括:引导构件250,在所述缸筒140的内部沿着轴方向进行往复移动;衬套构件260,结合在所述引导构件250;安装构件270,结合在所述衬套构件260。
所述引导构件250可以包括:头部251,位于前方并划分压缩空间(103,参照图1);圆筒形状的引导部252,从头部251的外周面向后方延伸。
所述衬套构件260可以结合在所述引导构件250的后端部外周面,所述安装构件270可以结合在所述衬套构件260的外周面。
引导构件250包括头部251和引导部252构成为分别单独的构件并彼此结合,或者头部251和引导部252一体地形成的结构。
在引导构件250的后端部设置有能够结合衬套构件260的延伸部255。
例如,延伸部255可以从引导部252的后端部以半径变小的方式弯折而形成阶差并向后方延伸。通过使延伸部255的半径小于引导部252的半径,能够补偿按衬套构件260的厚度大小增加的活塞150-1的体积增加。
并且,延伸部255也可以按与引导部252相同的半径延伸而容易地进行制作,或者具有比引导部252的半径更大的半径以增大结合部的刚性。
所述引导构件250可以还包括用于与所述衬套构件260相结合的第一结合部256。
所述第一结合部256可以构成为凸起的形状。此时,所述第一结合部256可以被定义为第一结合凸起。
所述第一结合部256可以从所述延伸部255的外周面凸出设置,从而与所述衬套构件260牢固地进行结合。例如,第一结合部256可以在延伸部255的外周面以呈环形状凸出。
另外,所述第一结合部256也可以构成为槽的形状。此时,在所述衬套构件260可以形成有与构成为槽的形状的所述第一结合部256相结合的凸起。
以下,以所述第一结合部256为凸起的形状的第一结合凸起的情形为例进行说明。
衬套构件260可以夹设在引导构件250和凸缘构件270之间,从而调整衬套构件260和引导构件250的结合。
衬套构件260可以由具有弹性的材质构成。即,所述衬套构件260可以被定义为弹性构件260。
例如,衬套构件260可以使用橡胶材质,为了防止在活塞150-1的长度方向上发生位移或引导构件250脱离的情形,可以使用肖氏硬度(Shore hardness)为30以上的橡胶材质。
衬套构件260可以作用为能够矫正引导构件250的对齐的自调装置(Self-Aligning Device)。
衬套构件260可以构成为在半径方向上具有弹性。即,能够以某种程度允许引导构件250的倾斜。
因此,在引导构件250进行进退运动的过程中在半径方向上受力的情况下,衬套构件260沿着半径方向变形并吸收力,从而能够防止引导构件250与缸筒140相碰撞。
衬套构件260可以构成为在圆周方向上具有弹性。即,能够以某种程度允许引导构件250的旋转。
因此,在引导构件250进行进退运动的过程中在圆周方向上受到力矩的情况下,衬套构件260沿着扭曲方向变形并吸收力矩,从而能够缓解向引导构件250施加的疲劳。
所述衬套构件260可以包括:圆形的环形状的本体261;内侧结合部,形成在本体261的内周面;外侧结合部,形成在所述本体261的外周面。
参照图6至图8,作为一实施例,所述内侧结合部包括从所述本体261的内周面凹入的内侧结合槽262,所述外侧结合部包括从所述本体261的外周面凹入的外侧结合槽263。
在所述衬套构件260可以形成有内侧凸台261a、261b,所述内侧凸台261a、261b位于所述本体261的内周面,并且比所述内侧结合槽262更向半径方向内侧凸出。
详细而言,在所述内侧结合槽262的一侧(前方)形成有向半径方向内侧凸出的环形状的内侧第一凸台261a,在另一侧(后方)形成有向半径方向内侧凸出的环形状的内侧第二凸台261b。
当所述第一结合部256构成为凸起的形态时,所述第一结合部256利用内侧第一凸台261a而防止向前方脱离,并利用内侧第二凸台261b而防止向后方脱离。
在所述衬套构件260可以形成有外侧凸台263a、263b,所述外侧凸台263a、263b位于所述本体261的外周面,并且比所述外侧结合槽263更向半径方向外侧凸出。
在外侧结合槽263的一侧(前方)形成有向半径方向外侧凸出的环形状的外侧第一凸台261c,在另一侧(后方)形成有向半径方向外侧凸出的环形状的外侧第二凸台261d。
当后述的第二结合部272构成为凸起的形态时,利用外侧第一凸台261c而防止向前方脱离,并利用外侧第二凸台261d而防止向后方脱离。
内侧结合槽262可以构成为与第一结合部256对应的形状,以使从引导构件250的延伸部255的外周面凸出的第一结合部256能够插入到所述内侧结合槽262。
通过将第一结合部256插入到内侧结合槽262,能够防止引导构件250从衬套构件260脱离。并且,在组装过程中,能够通过第一结合凸起256和内侧结合槽262的结合来提高组装便利性。
并且,所述外侧结合槽263的宽度(轴方向长度)可以形成为具有所述外侧结合槽263的深度(半径方向长度)的1.5倍以上的值。
并且,所述内侧结合槽262的宽度(轴方向长度)可以形成为具有所述内侧结合槽262的深度(半径方向长度)的1.5倍以上的值。
另外,第一结合凸起256和与之结合的内侧结合槽262可以彼此置换槽和凸起的位置。例如,也可以在引导构件250的结合部255的外周面形成有槽,在衬套构件260的内周面形成有凸起。
外侧结合槽263可以构成为与第二结合部272对应的形状,以使安装构件270的本体271的内周面上形成的第二结合部272能够插入到所述外侧结合槽263。
即,在所述衬套构件260形成有外侧结合槽263的情况下,在所述安装构件270可以形成有从所述本体271的内周面凸出的凸起形态的第二结合部272。此时,所述第二结合部272可以被定义为第二结合凸起。
通过将第二结合部272插入到外侧结合槽263,能够防止衬套构件260从安装构件270脱离。并且,在组装过程中,也可以通过第二结合部272和外侧结合槽263的结合来提高组装便利性。
内侧结合槽262和外侧结合槽263的槽(groove)的深度可以被加工为约2mm,并可以允许0.1mm的公差。凸起的宽度和凸出长度的大小比被设计为1.5以上,从而能够防止在长度方向(轴方向)上的晃动及脱离。
另外,第二结合部272和与之结合的外侧结合槽263可以彼此置换槽和凸起的位置。例如,也可以在安装构件270的本体271的内周面形成有槽,在衬套构件260的外周面形成有凸起。
安装构件270可以包括:环形状的本体271,包围衬套构件260;安装凸缘273,从本体271的外周面凸出并将安装构件270固定在压缩机结构;第二结合部272,形成在本体271的内周面。
所述第二结合部272可以与所述衬套构件260的外侧结合部的形状对应地形成。详细而言,当所述衬套构件260的外侧结合部构成为凸起或槽的形态时,所述第二结合部272可以构成为槽或凸起的形态。
安装凸缘273可以在本体271的外周面形成有多个,并可以彼此构成相同的角度配置。例如,可以按120度的间隔形成有三个安装凸缘273。
在安装凸缘273可以形成有供紧固构件贯穿结合的安装孔274。
安装凸缘273可以结合在磁体框架(136,参照图1)或弹簧支架(119,参照图1)。例如,贯穿安装孔274的紧固构件可以结合在磁体框架136或弹簧支架119来固定凸缘构件270。在第一实施例的安装构件270中,所述安装凸缘273可以被定义为结合在所述磁体框架136的框架结合部。
另外,在本说明书中,磁体框架136可以与弹簧支架119一体地形成,磁体框架136可以被理解为包括弹簧支架119的概念。并且,凸缘构件270结合在弹簧支架119的含义当然可以被理解为凸缘构件270连接在磁体框架136。
图7是用截面示出第一实施例的活塞150-1的结合情形的立体图。
参照图7,引导构件250可以通过凸缘构件270结合在弹簧支架119。
所述衬套构件260可以夹设在引导构件250和安装构件270之间,并允许引导构件250对于安装构件270移动规定的位移。
另外,与附图不同地,安装构件270也可以结合在磁体框架136。或者,磁体框架136和弹簧支架119也可以一体地形成,并在一体地形成的磁体框架136或弹簧支架119结合安装构件270。
衬套构件260可以允许引导构件250在轴方向上的位移,与此同时可以允许引导构件250在圆周方向上的位移。
即,衬套构件260因传递到向引导构件250施加的接触压力或润滑面的压力等而发生变形,随着衬套构件260的变形,活塞150-1的姿势将以可变的方式改变。通过如上所述确保引导构件250的自由度,仅利用活塞150-1和缸筒140之间的润滑面中产生的压力便能够满足引导构件250的对齐状态并使接触压力达到最小,从而能够提高可靠性及耐久性。由此,活塞150-1能够在缸筒130内使对齐不良最小化的情况下稳定地进行运转。
并且,在没有额外的传感器而运转的线性压缩机100的情况下,间歇性地存在有头部251与吐出阀171相碰撞的可能性,此时,衬套构件260可以执行缓冲件作用来吸收冲击。
并且,衬套构件260与由金属构成的其他自调装置(Self-Aligning Device)相比,无需额外的润滑剂且因疲劳破坏所引起的功能丧失可能性低,从而在管理方面上较为优异。
图8是作为第一实施例的变形实施例放大示出衬套构件260-1的结合情形的图。
在所述衬套构件260-1的内侧结合部可以结合所述引导构件250-1的第一结合部256-1,在所述衬套构件260-1的外侧结合部结合所述安装构件270的第二结合部272。
参照图8,在所述衬套构件260-1的内周面形成有内侧结合槽262,以结合引导构件250-1的凸起形态的第一结合部256-1,在所述衬套构件260-1的外周面形成有外侧结合槽263,以结合安装构件270的凸起形态的第二结合部272。
在衬套构件260-1中,由具有弹性的能够变形的材料构成的本体261能够从圆形形状以某种程度变形为椭圆形状,因此,能够在其内侧或外侧容易地结合一个构件。但是,在内侧或外侧结合一个构件后,衬套构件260-1的本体261将维持圆形形状,因此,为了在内侧或外侧的相反侧结合另一个构件,结合槽的前方或后方的环形状的本体261一部分(凸台)需要变形为能够允许具有比本体261的内径更大的外径的凸起进入的程度。但是,当允许本体261的一部分(凸台)能够如此地变形时,在压缩机100的运转过程中,将发生引导构件250-1从衬套构件260-1脱离或衬套构件260-1从安装构件270脱离的可能性。
为了防止这样的情形,引导构件250-1的第一结合部256-1可以构成为在圆周方向上隔开预定的间隔凸出的凸起形状而不是构成为环形状,衬套构件260-1在内侧第一凸台261a形成与第一结合部256-1的形状对应的滑动通道264。
此时,形成在所述衬套构件260-1的内周面的滑动通道264可以被定义为内侧滑动通道。
例如,在第一结合部256-1按120度的间隔形成有三个的情况下,与之对应的滑动通道264也按120度的间隔形成有三个。
活塞150-1的结合方法如下。首先,将衬套构件260-1结合在安装构件270。此时,由于衬套构件260-1能够进行变形,即便有外侧凸台261c、261d也能够将第二结合部272容易地结合在外侧结合槽263。接着,引导构件250-1的第一结合部256-1和衬套构件260-1的滑动通道264在彼此对应的位置使第一结合部256-1贯穿滑动通道264的开口并结合到内侧结合槽262。随后,将引导构件250-1按规定角度进行旋转,从而使第一结合部256-1与滑动通道264交错地配置。
另外,在内侧结合槽262可以形成有防止第一结合部256-1的旋转的止动件262a。
此时,形成在所述内侧结合槽262的止动件262a可以被定义为内侧止动件。
所述止动件262a被配置为从内侧结合槽262向半径方向内侧凸出,并防止第一结合部256-1旋转至与所述第一结合部256-1通过的滑动通道264相邻的滑动通道264所处的位置。例如,止动件262a可以在相邻的滑动通道264的中间角度凸出形成。
另外,所述衬套构件260-1的槽、滑动通道以及止动件可以与所述引导构件250-1的凸起彼此置换位置而形成。即,在所述衬套构件260-1的内周面可以形成有凸起,在所述引导构件250-1形成有供凸起插入的槽、供凸起通过的滑动通道以及防止凸起旋转预定角度以上的止动件。
图9是用截面示出第二实施例的活塞150-2的结合情形的立体图。
参照图9,引导构件250-2可以通过安装构件280结合在弹簧支架119。衬套构件260-2可以夹设在引导构件250-2和安装构件280之间,从而允许引导构件250-2相对安装构件280移动规定的位移。
另外,与附图不同地,安装构件280也可以结合在磁体框架136。或者,磁体框架136和弹簧支架119也可以一体地形成,并在一体地形成的磁体框架136或弹簧支架119结合安装构件280。
安装构件280可以包括:支撑板281,结合在弹簧支架119或磁体框架136;安装构件延伸部,从所述支撑板281向前方延伸。
所述安装构件延伸部可以包括:安装杆282,从所述支撑板281的一面向前方延伸;结合板283,从所述安装杆282的前方部向半径方向外侧延伸,以使衬套构件260-2结合在所述结合板283。
支撑板281可以构成为圆形的盘形状。
支撑板281的外周部可以与弹簧支架119相结合。例如,在支撑板281的后方可以延伸有圆筒形状的结合部281b,支撑板281的结合部281b可以插入到弹簧支架119的结合部119b内侧而被夹入。即,弹簧支架119的结合部119b可以在两点以上的位置支撑支撑板281的结合部281b的外周面。
另外,支撑板281可以与消音器单元160一同地结合在弹簧支架119或磁体框架136。例如,支撑板281的结合部281b可以插入到消音器单元160的前方开口内部而被夹入,消音器单元160的前方部可以插入到弹簧支架119的结合部119b内侧而被夹入。
支撑板281可以形成有连通孔281a,从消音器单元160流入的制冷剂能够经过所述连通孔281a。例如,连通孔281a可以形成为圆形或弧形状的开口,并在支撑板281的圆周方向上形成有多个。
所述安装杆282可以是向支撑板281的前方轴方向延伸的杆形状。例如,安装杆282可以从支撑板281的中央沿着引导构件250-2的中心向前方延伸,并且以与头部251隔开的方式延伸。
即,所述安装杆282能够防止与所述头部251相接触。
结合板283可以是结合在安装杆282的前方外周面的圆盘形状。
所述安装构件280可以还包括结合在所述衬套构件260-2的第二结合部。本发明的第二实施例的第二结合部与第一实施例的第二结合部在其位置及结合关系上存在有区别。
所述第二结合部可以设置在所述结合板283。所述第二结合部可以形成为与所述衬套构件260-2的内周面上形成的内侧结合部对应的形状。
作为一例,所述第二结合部可以是插入结合在衬套构件260-2的内侧结合槽262-1的所述结合板283的外周边角283b。
在结合板283可以形成有连通孔283a,从消音器单元160流入的制冷剂能够经过所述连通孔283a。例如,连通孔283a可以形成为圆形或弧形状的开口,并可以在结合板283的圆周方向上形成有多个。
第二实施例的衬套构件260-2可以位于所述引导构件250-2的内部,并以包围所述安装构件280的方式配置。
第二实施例的引导构件250-2在与所述衬套构件260-2相结合的位置上与第一实施例存在有区别。详细而言,第二实施例的第一结合部256-2可以形成在所述引导构件250-2的内周面,并与所述衬套构件260-2相结合。
所述衬套构件260-2可以包括:环形状的本体261-1;外侧结合部,形成在所述本体261-1的外周面;以及内侧结合部,形成在所述本体261-1的内周面。
所述本体261-1可以包围所述安装构件280的结合板283的周围的方式配置。
并且,所述外侧结合部可以与所述引导构件250-2的内周面上形成的第一结合部256-2相结合,所述内侧结合部与所述安装构件280的结合板283相结合。
参照图9,所述外侧结合部可以包括结合在所述引导构件250-2的内周面上形成的凸起形态的第一结合部256-2的外侧结合槽263-1,所述内侧结合部包括结合在所述结合板283的外周边角的内侧结合槽262-1。
另外,所述衬套构件250-2的外侧结合槽263-1和所述引导构件250-2的第一结合部256-2的凸起形态可以彼此置换其位置。即,可以在所述衬套构件250-2形成有凸起形态的外侧结合部,在所述引导构件250-2的内周面形成有供所述凸起插入的槽。
衬套构件260-2可以位于引导构件250-2的中央部或比其更前方的位置。即,形成在引导构件250-2的内周面的第一结合部256-2可以位于引导构件250-2的中央部或比其更前方的位置。
引导构件250-2的后端部与支撑板281在轴方向上隔开地配置。因此,当因向引导构件250-2施加的力而衬套构件260-2发生弹性变形时,能够防止引导构件250-2与支撑板281相碰撞。
只是,引导构件250-2和支撑板281之间的间隙可以最小化为仅允许引导构件250-2的相对位移的程度。支撑板281的直径可以被配置为与引导构件250-2的直径相同或更大。
衬套构件260-2可以允许引导构件250-2在轴方向上的位移,与此同时可以允许引导构件250-2在圆周方向上的位移。即,衬套构件260-2因传递到向引导构件250-2施加的接触压力或润滑面的压力等而发生变形,随着衬套构件260-2的变形,活塞150-2的姿势将以可变的方式改变。通过如上所述确保引导构件250-2的自由度,仅利用活塞150-2和缸筒140之间的润滑面中产生的压力便能够满足引导构件250-2的对齐状态并使接触压力达到最小,从而能够提高可靠性及耐久性。由此,活塞150-2能够在缸筒130内使对齐不良最小化的情况下稳定地进行运转。
图10是作为第二实施例的变形实施例放大示出衬套构件260-3的结合情形的图。
衬套构件260-3在内周面的内侧结合槽262-1结合结合板283的外周边角,并在外周面的外侧结合槽263-1结合引导构件250-3的凸起形态的第一结合部256-3。
本发明的第二实施例的变形实施例的第一结合部256-3与第二实施例的第一结合部256-2在其形状上存在有区别。
在衬套构件260-3中,由具有弹性的能够变形的材料构成的本体261-1能够从圆形形状以某种程度变形为椭圆形状,因此,能够在其内侧或外侧结合一个构件。但是,在内侧或外侧结合一个构件后,衬套构件260-3的本体261-1将维持圆形形状,因此,为了在内侧或外侧的相反侧结合另一个构件,结合槽的前方或后方的环形状的本体261-1一部分(凸台)需要变形为能够允许具有比本体261-1的内径更大的外径的凸起进入的程度。但是,当允许本体261-1的一部分(凸台)能够如此地变形时,在压缩机100的运转过程中,将发生引导构件250-3从衬套构件260-3脱离或衬套构件260-3从安装构件280脱离的可能性。
为了防止这样的情形,引导构件250-3的第一结合部256-3可以构成为在圆周方向上隔开预定的间隔凸出的凸起形状而不是构成为环形状,衬套构件260-3在外侧第一凸台261c形成与第一结合部256-3的形状对应的滑动通道265。
此时,形成在所述衬套构件260-3的外周面的滑动通道265可以被定义为外侧滑动通道。
例如,在第一结合部256-3由按120度的间隔隔开地配置的三个凸起形成的情况下,与之对应的滑动通道265也按120度的间隔隔开地配置有三个。
活塞150-2的结合方法如下。首先,将衬套构件260-3结合在安装构件280。此时,由于衬套构件260-3能够进行变形,即便是内侧凸台261a、261b也能够将结合板283的边角容易地结合在内侧结合槽262-1。接着,引导构件250-3的第一结合部256-3和衬套构件260-3的滑动通道265在彼此对应的位置使第一结合部256-3贯穿滑动通道265的开口并结合到外侧结合槽263-1。随后,将引导构件250-3按规定角度进行旋转,从而使第一结合部256-3与滑动通道265交错地配置。
另外,在外侧结合槽263-1可以形成有防止第一结合部256-3旋转的止动件263a。此时,形成在所述外侧结合槽263-1的止动件263a可以被定义为外侧止动件。
所述止动件263a被配置为从外侧结合槽263-1向半径方向外侧凸出,并防止第一结合部256-3旋转至与所述第一结合部256-3通过的滑动通道265相邻的滑动通道265所处的位置。例如,止动件263a可以在相邻的滑动通道265的中间角度凸出形成。
另外,所述衬套构件260-3的槽、滑动通道以及止动件可以与所述引导构件250-3的凸起彼此置换位置而形成。即,在所述衬套构件260-3的外周面可以形成有凸起,在所述引导构件250-3形成有供凸起插入的槽、供凸起通过的滑动通道以及防止凸起旋转预定角度以上的止动件。
图11是用截面示出第三实施例的活塞150-2的结合情形的立体图。
参照图11,引导构件250-2可以通过安装构件290结合在弹簧支架119。衬套构件260-2可以夹设在引导构件250-2和安装构件290之间,并允许引导构件250-2相对安装构件290移动规定的位移。
另外,与附图不同地,安装单元290也可以结合在磁体框架136。或者,磁体框架136和弹簧支架119也可以一体地形成,并在一体地形成的磁体框架136或弹簧支架119结合安装构件290。
第三实施例的安装构件290与第二实施例的安装构件280在一部分结构上存在有区别。
安装构件290可以包括:支撑板291,结合在弹簧支架119或磁体框架136;安装构件延伸部,从所述支撑板291向前方延伸。
所述安装构件延伸部可以包括:安装管292,从所述支撑板291的一面向前方延伸;第二结合部293,设置在所述安装管292的前方部,并与所述衬套构件260-2相结合。
支撑板291可以构成为圆形的盘形状。
支撑板291的外周部可以与弹簧支架119相结合。例如,在支撑板291的后方可以延伸有圆筒形状的结合部291b,支撑板291的结合部291b可以插入到弹簧支架119的结合部119b内侧而被夹入。即,弹簧支架119的结合部119b可以在两点以上的位置支撑支撑板291的结合部291b的外周面。
另外,支撑板291可以与消音器单元160一同地结合在弹簧支架119或磁体框架136。例如,支撑板291的结合部291b可以插入到消音器单元160的前方开口内部而被夹入,消音器单元160的前方部可以插入到弹簧支架119的结合部119b内侧而被夹入。
所述安装管292可以是贯穿所述支撑板291而延伸的管形状。
例如,安装管292可以从支撑板291的中央沿着引导构件250-2的中心向前方延伸,并可以与头部251隔开的方式延伸。
即,所述安装管292能够防止与所述头部251相接触。
所述安装管292可以从支撑板291的中央沿着消音器单元160的中心向后方延伸。此时,安装管292的入口部可以与消音器单元160的出口部配置在同一轴上。
安装管292可以作用为从消音器单元160流入的制冷剂能够经过的连通通道。
所述第二结合部293可以形成为从所述安装管292的前方部向半径方向外侧凸出的凸起的形态。即,所述第二结合部293可以被定义为结合凸起。
所述第二结合部293可以是从安装管292的前方外周面向半径方向凸出的凸缘形状。此时,所述第二结合部293可以插入结合到衬套构件260-2的内侧结合槽262-1。
衬套构件260-2可以包括:环形状的本体261-1,包围安装管292的周围;外侧结合部,结合在引导构件250的内周面上形成的第一结合部256-2;内侧结合部,结合在所述第二结合部293。
参照图11,所述外侧结合部可以包括结合在所述引导构件250-2的内周面上形成的凸起形态的第一结合部256-2的外侧结合槽263-1,所述内侧结合部包括结合在凸起形态的所述第二结合部293的内侧结合槽262-1。
另外,所述衬套构件250-2的外侧结合槽263-1和所述引导构件250-2的第二结合部256-2的凸起形态可以彼此置换其位置。即,可以在所述衬套构件250-2形成有凸起形态的外侧结合部,在所述引导构件250-2的内周面形成有供所述凸起插入的槽。
衬套构件260-2可以位于引导构件250-2的中央部或比其更前方的位置。即,形成在引导构件250-2的内周面的第一结合部256-2可以位于引导构件250-2的中央部或比其更前方的位置。
引导构件250-2的后端部与支撑板291隔开地配置。因此,当因向引导构件250-2施加的力而衬套构件260-2发生弹性变形时,能够防止引导构件250-2与支撑板291相碰撞。
只是,引导构件250-2和支撑板291之间的间隙可以最小化为仅允许引导构件250-2的相对位移的程度。此外,支撑板291的直径可以被配置为与引导构件250-2的直径相同或更大。
衬套构件260-2可以允许引导构件250-2在轴方向上的位移,与此同时可以允许引导构件250-2在圆周方向上的位移。即,衬套构件260-2因传递到向引导构件250-2施加的接触压力或润滑面的压力等而发生变形,随着衬套构件260-2的变形,活塞150-2的姿势将以可变的方式改变。通过如上所述确保引导构件250-2的自由度,仅利用活塞150-2和缸筒140之间的润滑面中产生的压力便能够满足引导构件250-2的对齐状态并使接触压力达到最小,从而能够提高可靠性及耐久性。由此,活塞150-2能够在缸筒130内使对齐不良最小化的情况下稳定地进行运转。
另外,前面说明的槽、凸台、滑动通道的组合可以设置在弹性构件的外周面或内周面、引导构件的外周面或内周面、安装构件的外周面或内周面中的一方,在此情况下,在与所述一方相结合的另一方可以设置有插入到所述槽的凸起。
并且,在所述一方可以追加地设置有止动件。
前面说明的本说明书的任意实施例或其他实施例并不彼此排他或彼此区别。前面说明的本说明书的任意实施例或其他实施例的各个结构特征或功能可以并用或进行组合。
例如,其表示特定实施例和/或附图中说明的特征A和另一实施例和/或附图中说明的特征B可以相结合。即,即便是对于结构特征间的结合未直接地进行说明的情况下,除了说明为无法结合的情况以外,其余的情况下均能够进行结合。
以上的详细说明在所有层面上均应当被考虑为例示性的,而并非被解释为限定性的。本说明书的范围需要由所附的权利要求书的合理解释来决定,本说明书的等价范围内的所有变更包括于本说明书的范围。
在本说明书的压缩机中,在活塞的结合部追加设置能够弹性变形的衬套,使得衬套根据周边环境发生可变的弹性变形,由此,减小向活塞作用的接触压力并使活塞的对齐不良也最小化,从而维持活塞和缸筒之间的适当间隙,能够减小缸筒和活塞之间的摩擦或磨损并提高压缩可靠性。

Claims (10)

1.一种压缩机,包括:活塞结构体,包括在缸筒的内部沿着轴方向进行往复移动的引导构件;磁体框架,支撑与所述活塞结构体一同移动的移动件,
其中,所述活塞结构体包括:
所述引导构件;
安装构件,连接在所述磁体框架;以及
弹性构件,设置在所述引导构件与所述安装构件之间,并能够进行弹性变形。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其中,
所述弹性构件构成为环形或环形的一部分形状,所述弹性构件的外周面结合在所述引导构件和所述安装构件中的一方,所述弹性构件的内周面结合在所述引导构件和所述安装构件中的另一方。
3.根据权利要求1所述的压缩机,其中,
所述引导构件包括:
圆筒形状的引导部;
头部,设置在所述引导部的前方,并压缩所述缸筒的内部的压缩空间;以及
第一结合部,设置在所述引导部的后方,并结合在所述弹性构件的内周面。
4.根据权利要求3所述的压缩机,其中,
所述安装构件包括:
安装构件本体部,包围所述弹性构件的全部或一部分;
框架结合部,向所述安装构件本体部的外侧半径方向延伸,并连接在所述磁体框架;以及
第二结合部,设置在所述安装构件本体部的内周面。
5.根据权利要求4所述的压缩机,其中,
在所述弹性构件的内周面设置有与所述引导构件的所述第一结合部相结合的内侧结合部,在所述弹性构件的外周面设置有与所述安装构件本体部的所述第二结合部相结合的外侧结合部。
6.根据权利要求1所述的压缩机,其中,
所述引导构件包括:
圆筒形状的引导部;
头部,设置在所述引导部的前方,并压缩所述缸筒的内部的压缩空间;以及
第一结合部,形成在所述引导部的内周面,并结合在所述弹性构件的外周面。
7.根据权利要求6所述的压缩机,其中,
所述安装构件包括:
支撑板,连接在所述磁体框架;
安装构件延伸部,从所述支撑板向前方延伸,并容置在所述引导部的内部;以及
第二结合部,设置在所述安装构件延伸部的外周面,并结合在所述弹性构件的内周面。
8.根据权利要求7所述的压缩机,其中,
在所述弹性构件的外周面设置有与所述引导构件的所述第一结合部相结合的外侧结合部,在所述弹性构件的内周面设置有与所述安装构件延伸部的所述第二结合部相结合的外侧结合部。
9.根据权利要求7所述的压缩机,其中,
所述安装构件延伸部构成为杆形态,在所述安装构件延伸部的外周面包括设置有与所述弹性构件的内周面相结合的所述第二结合部的结合板。
10.根据权利要求7所述的压缩机,其中,
所述安装构件延伸部构成为内部被贯穿的管形态,在所述安装构件延伸部的外周面设置有与所述弹性构件的内周面相结合的所述第二结合部。
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