CN113153743A - 一种新型电磁旋转活塞压缩机 - Google Patents

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CN113153743A CN202110480889.8A CN202110480889A CN113153743A CN 113153743 A CN113153743 A CN 113153743A CN 202110480889 A CN202110480889 A CN 202110480889A CN 113153743 A CN113153743 A CN 113153743A
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李欢
罗松
李骏婷
周琪
沈鑫檀
郭宇泽
张东伟
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明涉及一种新型电磁旋转活塞压缩机，主要由高磁旋转活塞、圆周型轨道管、电磁线圈、电路板、电控部件、电控固定装置、支架、进气阀、排气阀、密封圈、进气管道和排气管道等组成。所述圆周型轨道管管外用电磁线圈均匀环绕，两个高磁旋转活塞置于圆周型轨道管中并通过密封环密封，一个高磁旋转活塞受磁场作用力压缩气体后由电控固定装置固定并同时释放另一个高磁旋转活塞，交替旋转。进气阀与进气管连接，进气阀在运行过程中可利用内外压差开启或关闭，排气阀与排气管连接，排气阀在管内气体压力达到排气压力时开启，完成排气。

Description

一种新型电磁旋转活塞压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，具体为涉及一种利用两个高磁旋转活塞受通有序列脉冲或交流电流的线圈的运动磁场的力的作用来压缩气体、没有电机和轴承等机构的结构简单实用的电磁旋转活塞压缩机。
背景技术
压缩机在加压和制冷等行业运用，应用范围广泛。可以压缩多种不同的工质(空气、氟利昂等制冷剂)。电磁技术驱动与目前采用的电机驱动相比较具有低功耗、运行平稳和噪音小的特点。
微型压缩机具有较小的体积、轻巧的重量和超强的耐久力；工作安静，几乎没有振动的特性。具有稳定的输出、精确的控制以及优越的适应性，能够很好满足各类要求移动便携的微型热管理系统的需求，在航空航天、冷链物流和电子器件冷却方面都有着宽广的应用前景。但目前微型压缩机所使用的往复式压缩机在减振方面的设计难以达到预期，压缩机振动较大，降低压缩机运行可靠性、增加功率的消耗、使仪表失灵，甚至损坏，使磨擦接触面加速磨损、法兰连接松动、增加机器的噪音，使操作人员工作条件恶化，缩短机器的使用寿命等问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了电磁旋转活塞压缩机，其具备结构简单并且效率更高的特点，解决了现有的往复式活塞压缩机结构复杂且效率较低，联动轴通过转子、轴承等摩擦产生机械能的损失的问题。且该发明中圆周型轨道管上线圈由电路板独立控制，脉冲供电，具有功率低、发热低的特点。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种新型电磁旋转活塞压缩机，包括圆周型轨道管，所述圆周型轨道管的内侧装设有电控部件、独立控制的电路板以及电控固定装置，圆周型轨道管底部固定连接有支架，圆周型轨道管的侧边分别固定有吸气装置和排气装置，圆周型轨道管内有两个高磁旋转活塞，一个高磁旋转活塞通过电控部件固定于排气阀附近圆周型轨道管内，另一个高磁旋转活塞在轨道中，所述圆周型轨道管管外用电磁线圈均匀环绕，所述圆周型轨道管内侧固定的独立控制的电路板连接电控固定装置、电磁线圈。
所述高磁旋转活塞在通电电磁线圈中因序列脉冲或交流电流产生的运动磁场与高磁旋转活塞的磁场力作用，两个高磁旋转活塞互相配合循环压缩，且两个高磁旋转活塞上都设有密封环用以保证密封性能。
所述两个高磁旋转活塞之间的密闭容积为压缩容积，两个高磁旋转活塞之间的气体因密闭容积的缩小而被压缩，所述高磁旋转活塞在电控固定装置处固定，所述电控固定装置与独立控制的电路板连接。
所述独立控制电路板与排气阀和电控固定装置通过电控部件连接。
所述圆周型轨道管侧旁开设有与吸气管道相接触的连接孔，所述连接孔与吸气管道相匹配。
所述圆周型轨道管侧旁开设有与排气管道相接触的排气口，所述排气口与排气管道相匹配。
所述圆周型轨道管底部装设有支架、支撑板，所述支架支撑在支撑板上，所述支撑板由起减振作用的弹性主体构成。
所述吸气管道和排气管道的外部均套设有与吸气装置和排气装置相接触的密封圈，且所述排气管道与吸气管道外部的密封圈构造和尺寸不同。
本发明的有益效果：
本发明电磁旋转活塞压缩机，电控部件控制电磁线圈通交流电流后产生运动磁场，利用运动磁场对磁体的力的作用推动一个高磁旋转活塞在圆周型轨道管中加速做圆周运动，并通过电控方式固定另一个高磁旋转活塞，此时排气阀处于关闭状态，气体在由两个高磁旋转活塞在圆周型轨道管构成的密闭容积内被压缩，待高磁旋转活塞通过吸气阀后，吸气阀保持开启状态继续进气，下一次吸气过程开始，由于两个高磁旋转活塞之间的容积逐渐变小，则压力、温度逐渐升高直至两个高磁旋转活塞之间容积内气体与排气压力相同，随后排气阀开启，完成排气过程。此时电控部件释放后一个高磁旋转活塞的同时固定前一个高磁旋转活塞，排气阀再次处于关闭状态，重复上述步骤，如此周而复始的循环。
本发明电磁旋转活塞压缩机结构简单新颖，解决了现有的以电动机为动力的旋转活塞压缩机结构复杂且效率较低，联动轴通过转子、轴承等摩擦产生机械能的损失的问题。圆周型轨道管上电磁线圈由电路板独立控制，具有功率低、发热低、运行平稳的特点。
附图说明
图1为本发明中结构组成示意图；
图2为本发明中吸气过程示意图；
图3为本发明中压缩过程示意图；
图4为本发明中排气过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的系列附图，对本发明实施过程中的技术方案进行完整的描述，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4：
如图1所示，电磁旋转活塞压缩机，包括支架1、圆周型轨道管2、吸气装置11、排气装置8和支撑板17。两个高磁旋转活塞12都设有密封环18，其中一个高磁旋转活塞12通过电控固定装置3固定于排气阀4后，另一个高磁旋转活塞12置于圆周型轨道管2中。所述圆周型轨道管2的内侧装设有电控部件7。圆周型轨道管2中两个高磁旋转活塞之间的密闭容积为压缩空间，圆周型轨道管2管外用电磁线圈均匀环绕，圆周型轨道管2内侧固定有独立控制的电路板13，电路板13连接电磁线圈和电控固定装置3。圆周型轨道管2侧边分别固定有吸气阀10和排气阀4，圆周型轨道管2侧边开设有与吸气管道16相接触的连接孔15，所述连接孔15与所述吸气管道16相匹配。所述圆周型轨道管2侧边开设有与排气管道5相接触的排气口6，所述排气口6与所述排气管道5相匹配。所述吸气管道16和所述排气管道5的外部均套设有与所述吸气装置11和排气装置8相接触的密封圈14，且所述排气管道5与所述吸气管道16外部的密封圈14构造和尺寸不同。电控固定装置3固定高磁旋转活塞12，所述电控固定装置3受独立控制的电路板13控制。所述支架1由所述支撑板17支撑，所述支撑板17由弹性材料组成，起到减震的作用。
圆周型轨道管2内壁涂有适量润滑油减少高磁旋转活塞12与轨道内壁的摩擦，同时起到密封防止漏气的作用。吸排气阀周壁接触处进行润滑减少摩擦延长使用寿命。
本发明的电磁旋转活塞压缩机工作原理以及过程：本发明利用电磁线圈和高磁旋转活塞12之间的耦合磁场，利用通有序列脉冲或交流电流的电磁线圈产生运动磁场从而驱动高磁旋转活塞12的原理，即利用交流电流的电磁线圈产生运动磁场对压缩机内部带恒定磁场的高磁旋转活塞12施加力的作用，两个高磁旋转活塞12循环加速从而实现对制冷气体的压缩。
如图2所示，利用通有序列脉冲或交流电流的电磁线圈产生的运动磁场对高磁旋转活塞12产生的磁力推动作用，使得前一高磁旋转活塞12加速，并通过电控固定装置3控制后一高磁旋转活塞12，此时排气阀4关闭而吸气阀10处于开启状态。
如图3所示，此时排气阀4处于关闭状态，气体在由两个高磁旋转活塞12在圆周型轨道管2内构成的密闭容积内被压缩。
如图4所示，由于圆周型轨道管2内构成的密闭容积逐渐变小，则压力、温度逐渐升高直至圆周型轨道管2内构成的密闭容积内气体与排气压力相同，随后排气阀4开启，完成排气过程。
此时电控部件7控制电控固定装置3释放后一高磁旋转活塞12的同时固定前一高磁旋转活塞12，排气阀4再次处于关闭状态，重复上述步骤，进行周而复始的循环。
本发明电磁旋转活塞压缩机结构简单新颖，解决了现有的以电动机为动力的旋转活塞压缩机结构复杂且效率较低，联动轴通过转子、轴承等摩擦产生机械能的损失的问题。圆周型轨道管2上的电磁线圈由电路板13独立控制，具有功率低、发热低的特点，提高了效率，减少了摩擦能耗。

Claims (8)

1.一种新型电磁旋转活塞压缩机，包括圆周型轨道管(2)，其特征在于：所述圆周型轨道管(2)的内侧装设有电控部件(7)、独立控制的电路板(13)以及电控固定装置(3)，圆周型轨道管(2)底部固定连接有支架(1)，圆周型轨道管(2)的侧边分别固定有吸气装置(11)和排气装置(8)，圆周型轨道管(2)内有两个高磁旋转活塞(12)，一个高磁旋转活塞(12)通过电控部件(7)固定于排气阀(4)附近圆周型轨道管(2)内，另一个高磁旋转活塞(12)在轨道中，所述圆周型轨道管(2)管外用电磁线圈均匀环绕，所述圆周型轨道管(2)内侧固定的独立控制的电路板(13)连接电控固定装置(3)、电磁线圈。
2.根据权利要求1所述的电磁旋转活塞压缩机，其特征在于：所述高磁旋转活塞(12)在通电电磁线圈中因序列脉冲或交流电流产生的运动磁场与高磁旋转活塞(12)的磁场力作用，两个高磁旋转活塞(12)互相配合循环压缩，且两个高磁旋转活塞(12)上都设有密封环(18)用以保证密封性能。
3.根据权利要求1所述的电磁旋转活塞压缩机，其特征在于：所述两个高磁旋转活塞(12)之间的密闭容积为压缩容积，两个高磁旋转活塞(12)之间的气体因密闭容积的缩小而被压缩，所述高磁旋转活塞(12)在电控固定装置(3)处固定，所述电控固定装置(3)与独立控制的电路板(13)连接。
4.根据权利要求1所述的电磁旋转活塞压缩机，其特征在于：所述独立控制电路板(13)与排气阀(4)和电控固定装置(3)通过电控部件(7)连接。
5.根据权利要求1所述的电磁旋转活塞压缩机，其特征在于：所述圆周型轨道管(2)侧旁开设有与吸气管道(16)相接触的连接孔(15)，所述连接孔(15)与吸气管道(16)相匹配。
6.根据权利要求1所述的电磁旋转活塞压缩机，其特征在于：所述圆周型轨道管(2)侧旁开设有与排气管道(5)相接触的排气口(6)，所述排气口(6)与排气管道(5)相匹配。
7.根据权利要求1所述的电磁旋转活塞压缩机，其特征在于：所述圆周型轨道管(2)底部装设有支架(1)、支撑板(17)，所述支架(1)支撑在支撑板(17)上，所述支撑板(17)由起减振作用的弹性主体构成。
8.根据权利要求1所述的电磁旋转活塞压缩机，其特征在于：所述吸气管道(16)和排气管道(5)的外部均套设有与吸气装置(11)和排气装置(8)相接触的密封圈(14)，且所述排气管道(5)与吸气管道(16)外部的密封圈(14)构造和尺寸不同。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251262A (zh) * 2021-12-24 2022-03-29 郑州大学 一种新型双缸电磁旋转活塞压缩机

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