CN1285471A - 线性压缩机 - Google Patents

Abstract

一种线性压缩机,包括盖子、气缸、内定子部件、外定子部件、磁铁部件、至少一个内共振弹簧和多个外共振弹簧等。内定子部件以其内圆周表面与气缸的外圆周表面紧密接触的状态牢固地安装在框架上。这种结构消除了气缸和内定子部件之间的间隙,使磁铁部件的内径最小,这样可以显著地减小所用的磁铁量和马达的尺寸,从而大大减少它的制造成本。另外,因为设置了多个内共振弹簧或外共振弹簧,这样可以分散其弹力,从而大大改善磁铁部件的机械可靠性。

Description

线性压缩机

本发明涉及一种线性压缩机，特别是涉及这样一种线性压缩机，即其中内定子部件的内圆周表面依附在气缸的外圆周表面上，以减小磁铁部件的内径，从而减小使用的磁铁的量和设备的尺寸。

图1表示了根据已有技术的一种线性压缩机。如图所示，一般的线性压缩机由线性马达驱动，该线性马达由构成定子的内定子部件4A、外定子部件4B和构成转子的磁铁部件5组成。

线性压缩机包括一个压缩单元C，该压缩单元沿水平方向安装在机壳V的内侧，它用来抽入、压缩和排放气体，在该机壳V的底部装有油；和一个给油器O，该给油器O在压缩单元C的外侧牢固地与之结合，以便给各元件的每个接触滑动部分(滑动部分)供油。

现在来描述压缩单元C的结构。

压缩单元C包括圆形框架1；盖子2，该盖子2固定在框架1的后侧(在下文的描述中，活塞的压缩冲程方向表示为前侧，其反方向表示为后侧)；气缸3，该气缸沿水平方向固定安装在框架1内部的中心；内定子部件4A，该内定子部件4A固定于框架1上，并与气缸3的外圆周表面相隔一个预定空间‘P’；外定子部件4B，该外定子部件4B牢固地安装在框架1上，并与内定子部件4A的外圆周表面相隔一个预定的间隙，以便与内定子部件4A一起产生感应磁；磁铁部件5，该磁铁部件5插入内/外定子部件4A和4B之间的间隙内，以便做线性往复运动；活塞6，该活塞6与磁铁部件5结合，并且，活塞6在气缸内侧滑动时，吸入并压缩冷却气体；一个内共振(resonance)弹簧7A和一个外共振弹簧7B，它们用来引导磁铁部件5在内/外定子部件4A和4B之间的间隙内连续地做共振运动。

内共振弹簧7A和外共振弹簧7B都是压缩的螺旋弹簧。内共振弹簧7A插入气缸的外圆周表面和内定子部件4A的内圆周表面之间，相隔预定间隙向气缸3外插，其前侧端部由框架1的一个端部支承，而其后侧端部由磁铁部件5的内表面支承。

如图2所示，外共振弹簧7B的内径D2与内共振弹簧7A的内径D1相同，该外共振弹簧7B布置成与内共振弹簧7A同心。

外共振弹簧7B的前侧端部由支承内共振弹簧7A后侧端部的磁铁部件5的外表面支承，而外共振弹簧7B的后侧端部由压缩单元C的盖子2的内表面支承。

标号8表示吸入阀，标号9表示排出阀部件，d1表示内定子部件的内径，d2表示磁铁部件的内径，S表示压缩空间。

现在来说明具有上述结构的传统技术的线性压缩机的操作。

当电流接通到由内定子部件4A和外定子部件4B组成的线性马达的定子上时，产生了感应磁，插入到定子之间的磁铁部件5即转子做线性往复运动，据此，与磁铁部件5结合的活塞6在气缸3中往复运动。

当活塞6在气缸3中往复运动时，流进机壳V中的冷却剂气体在气缸3中受到压缩，然后通过推压排出阀部件9排出。

此时，插在气缸3和内定子部件4A之间弹性支承磁铁部件5内侧的内共振弹簧7A，和弹性支承磁铁部件5外侧的外共振弹簧7B将与活塞6整体结合的磁铁部件5的线性往复运动储存为弹性能量，并通过将储存的弹性能量转换成线性运动来引起磁铁部件5的共振运动。

但是，对于传统的线性压缩机，由于内共振弹簧插在气缸的外圆周表面和内定子部件的内圆周表面之间，所以内定子部件的内径比内共振弹簧的内径大。因此，插入内定子部件的外圆周表面和外定子部件的内圆周表面之间的磁铁部件的磁铁支架的内径扩大，这导致与马达的输出相比，构成磁铁部件所必需的高价磁铁必然超过其需要量，这样，马达的尺寸增加，并带来制造成本增加的问题。

因此，本发明的一个目的是提供一种线性压缩机，其中通过使内定子部件的内径的尺寸最小化来减小使用的磁铁量，从而降低压缩机的制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种线性压缩机，其中设置多个内共振弹簧或者多个外共振弹簧，这样改进了磁铁部件的共振运动的可靠性。

为获得本发明的这些和其它的优点及目的，如这里所表示和概括描述的，本发明提供一种线性压缩机，它包括：盖子，该盖子固定在一个框架的后侧；气缸，该气缸沿水平方向固定安装在框架内侧的中心；内定子部件，该内定子部件以其内圆周表面与气缸的外圆周表面接触的状态固定安装在框架中；外定子部件，该外定子部件固定安装在框架中，并与内定子部件的外圆周隔开一个预定距离；磁铁部件，该磁铁部件与活塞结合，其一个端部插入内定子部件和外定子部件之间的间隙内，做线性往复运动；至少一个内共振弹簧，该内共振弹簧由磁铁部件支承；和多个外共振弹簧，该外共振弹簧支承在磁铁部件和盖子之间。

附图用于进一步理解本发明，并构成说明书的一部分，它可图解本发明的实施例以及说明本发明的原理。

在附图中：

图1是已有技术的线性压缩机的垂直截面图；

图2是已有技术的线性压缩机的弹簧支承结构的示意图；

图3是本发明的线性压缩机的垂直截面图；

图4是根据本发明的第一实施例的线性压缩机的弹簧支承结构的示意图；

图5是根据本发明的第二实施例的线性压缩机的弹簧支承结构的示意图；和

图6是根据本发明的第三实施例的线性压缩机的弹簧支承结构的示意图。

下面详细说明本发明的优选实施例，其中的一些实例表示在附图中。

在下面的说明书中，对于与已有技术中相同的部件采用与已有技术中相同标号来表示。

图3是本发明的线性压缩机的垂直截面图，图4是根据本发明的第一实施例的线性压缩机的弹簧支承结构的示意图。

如图所示，根据本发明的第一实施例的线性压缩机包括圆形框架1；盖子2，该盖子2固定在框架的后侧；气缸3，该气缸3沿水平方向牢固地安装在框架内部的中心；内定子部件4A，在内定子部件4A的内圆周表面与气缸的外圆周表面紧密接触的状态下，该内定子部件4A牢固地安装在框架上；外定子部件4B，该外定子部件4B牢固地安装在框架上，并且与内定子部件的外圆周相隔一个预定的距离；磁铁部件10，该磁铁部件10的一端插入内定子部件和外定子部件之间的间隙内，作线性往复运动，并且该磁铁部件在其外圆周表面的一个预定部分具有一个支承部分11，该支承部分11沿径向向外延伸；活塞6，该活塞6与磁铁部件10结合，随着磁铁部件10线性往复运动；一个内共振弹簧21，该内共振弹簧21插入内定子部件4A的后侧端部和磁铁部件10的内侧表面之间；以及多个外共振弹簧22，这些外共振弹簧22插在磁铁部件的支承部分11的后侧表面和盖子2的内侧表面之间。

现在详细描述内和外共振弹簧21和22的结构。

如图4所示，内共振弹簧21是单独的一个压缩螺旋弹簧，它的内径D1＇比内定子部件的内径d1＇大。

内共振弹簧21的一端由内定子部件4A的后侧端部紧密地支承，该内定子部件4A外插在气缸3上，而内共振弹簧21的另一端由磁铁部件10的内侧表面紧密支承。

与此同时，多个外共振弹簧22中的每一个都包括一个压缩螺旋弹簧，该压缩螺旋弹簧的内径小于内共振弹簧21的内径D1＇。

从弹簧的纵向方向看去，多个外共振弹簧22的整体形状是一个圆环，该外共振弹簧22的直径作为该圆环的厚度，其中直径D2＇比内共振弹簧21的内径D1＇和磁铁部件的内径d2＇大。

现在来描述本发明的第二实施例。

图5是本发明的第二实施例的线性压缩机的一个弹簧支承结构的示意图。

如图所示，第二实施例所示的磁铁部件的支承部分11A从磁铁部件10的外圆周表面的后侧端部，通过沿径向向外弯曲延伸而形成。

在本发明的第二实施例中所示的内共振弹簧31是单独的一个压缩螺旋弹簧，它的内径D1″比内定子部件的内径d1″大，但比磁铁部件的内径d2″小，内共振弹簧31的一个端部由磁铁部件10的后侧端部支承，而其另一个端部由盖子2的内侧表面支承。

多个外共振弹簧32中的每一个的一个端部由外定子部件4B的后侧端部支承，而另一个端部由磁铁部件的支承部分11A的前侧表面支承。

多个外共振弹簧32是压缩的螺旋弹簧，每个该螺旋弹簧的内径比内共振弹簧31的内径D″1小。

从弹簧的纵向方向看去，多个外共振弹簧32的整体形状是一个圆环，外共振弹簧32的直径作为该圆环的厚度，其中内径D2″比内共振弹簧31的内径D1″和磁铁部件的内径d2″大。

现在来描述本发明的第三实施例。

图6是本发明的第三实施例的线性压缩机的弹簧支承结构的示意图。

如图所示，第三实施例所示的磁铁部件的支承部分11B通过在磁铁部件10的外圆周表面的后侧端部沿径向方向向外延伸而形成。

多个内共振弹簧41中的每一个的一个端部由外定子部件4B的后侧端部支承，而另一个端部由磁铁部件的支承部分11B的前侧表面支承。

多个外共振弹簧42中的每一个的一个端部由磁铁部件的支承部分11B的后侧表面支承，而另一个端部由盖子2的内侧表面支承。

在这方面，从弹簧的长度方向看去，多个内共振弹簧41和多个外共振弹簧42的整体形状是一个圆环，该圆环的厚度与具有相同尺寸的同心的内、外共振弹簧41和42的厚度相同，每个圆环的内径D1″和D2″都比磁铁部件的内径d2″大。

上述本发明的实施例的特征在于，内定子部件4A的内圆周表面与气缸的外圆周表面紧密结合，这样内定子部件4A的内径减小，从而使磁铁部件10的内径减至最小。

因此，磁铁部件10的结构所需要使用的磁铁(未表示)量花费减少，这样可以大大降低磁铁部件的制造成本。

标号8表示吸入阀，标号9表示排出阀部件，S表示压缩空间，O表示给油器。

现在来描述本发明的上述构造的线性压缩机的操作。

当电流接通到由内定子部件4A和外定子部件4B组成的线性马达的定子上时，产生了感应磁，插入到定子之间的磁铁部件10，即转子产生线性往复运动，据此，与磁铁部件10结合的活塞6在气缸3内往复运动。

当活塞6在气缸3内往复运动时，流进机壳V中的冷却剂气体在气缸3内受到压缩，然后通过推压排出阀部件9排出。

在这方面，由磁铁部件10支承的内共振弹簧21，31和41和支承在磁铁部件10和盖子2之间的外共振弹簧22，32和42将包括活塞6的磁铁部件10的线性往复运动储存为弹性能，并且通过将储存的弹性能转化为线性运动来引起磁铁部件10的共振运动。

如上所述，在本发明的线性压缩机中，作为定子一部分的内定子部件的内圆周表面紧密固定在气缸的外圆周表面上，外定子部件布置成与内定子部件之间具有间隙，磁铁部件插入内和外定子部件之间的间隙内，做线性共振运动，为此，在使磁铁部件做共振运动的内、外共振弹簧之中，内共振弹簧由内定子部件或外定子部件支承，由此消除了气缸和内定子部件之间的间隙，减小了内定子部件的内径，于是，使磁铁部件的内径减至最小，并显著地减小使用的磁铁量和马达的尺寸，这样，可以大大减少它的制造成本。

另外，由于设有多个内共振弹簧或外共振弹簧，这样可以分散其弹力，并且大大改善了磁铁部件的机械可靠性。

在不超出本发明的实质或基本特征的前提下，本发明可表现为多种形式，还应该理解上述实施例不仅限于前述说明书的任何细节，除非特别指出，它还应概括为附加的权利要求书所限定的实质和范围内，因此，附加的权利要求书被认为应包含落在该权利要求书的范围及其等同范围内的所有变化和修改。

Claims (11)

1．一种线性压缩机，包括：

盖子，该盖子固定在一个框架的后侧；

气缸，该气缸沿水平方向牢固地安装在框架内部的中心；

内定子部件，该内定子部件以其内圆周表面与气缸的外圆周表面相接触的状态牢固地安装在框架上；

外定子部件，该外定子部件牢固地安装在框架上，并且与内定子部件的外圆周表面相隔一个预定的距离；

磁铁部件，该磁铁部件与活塞结合，磁铁部件的一个端部插入内定子部件和外定子部件之间的间隙内做线性往复运动；

其特征在于：

至少一个内共振弹簧由磁铁部件支承；并且

多个外共振弹簧支承在磁铁部件和盖子之间。

2．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于内共振弹簧是单独的一个压缩螺旋弹簧，它插入在内定子部件的后侧端部和磁铁部件的内侧表面之间。

3．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于磁铁部件的支承部分在磁铁部件的外圆周表面的一个预定部分沿径向向外延伸，并且外共振弹簧是插入到磁铁部件的支承部分的后侧表面和盖子的内侧表面之间的多个压缩螺旋弹簧。

4．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于内共振弹簧的内径比内定子部件的内径大。

5．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于多个外共振弹簧中的每一个都由一个压缩螺旋弹簧制成，该压缩螺旋弹簧的内径比内共振弹簧的内径小，并且从弹簧的纵向方向看去，多个外共振弹簧安装成其整体形状为一个圆环。

6．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于内共振弹簧是单独的一个压缩螺旋弹簧，它插在磁铁部件的后侧端部和盖子的内侧表面之间。

7．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于磁铁部件的一个支承部分从磁铁部件的外圆周表面的后侧端部通过沿径向向外弯曲延伸形成，并且外共振弹簧是插入到磁铁部件的支承部分的前侧表面和外定子部件的后侧端部之间的多个压缩螺旋弹簧。

8．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于内共振弹簧的内径比内定子部件的内径大，但比磁铁部件的内径小。

9．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于多个外共振弹簧由压缩螺旋弹簧形成，该压缩螺旋弹簧的直径比内共振弹簧的直径小，并且沿弹簧的纵向看去，多个外共振弹簧安装成其整体形状为一个圆环。

10．如权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于磁铁部件的支承部分是通过在该磁铁部件的外圆周表面的后侧端部沿径向向外延伸而形成，并且内共振弹簧是插入到磁铁部件的支承部分的前侧表面和外定子部件的后侧端部之间的多个压缩螺旋弹簧，并且外共振弹簧是插入到磁铁部件的支承部分的后侧表面和盖子的内侧表面之间的多个压缩螺旋弹簧。

11．如权利要求10所述的线性压缩机，其特征在于从弹簧的纵向看去，多个外共振弹簧和多个内共振弹簧的整体形状是一个圆环，该圆环的厚度为具有相同尺寸的同心的内外共振弹簧的厚度。

Images