CN1372077A - 往复式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种往复式压缩机,包括:密闭容器,其设有吸气管和排气管;参考框架,其被弹性支撑和安装在密闭容器内;驱动电动机,其安装在参考框架的一侧,用于产生线性往复驱动力;前框架,其与参考框架的另一侧相连,并在其内设有气缸插入孔;气缸,其被插入设置在前框架的中心部位的气缸插入孔内;活塞,其被插入气缸内,以便吸入、压缩和排放制冷气体;连接式磁铁保持架,其设置成贯穿参考框架;啮合部分,用于把连接式磁铁保持架与活塞啮合;排气阀组件,其是为罩住设置在气缸内的压缩空间而连接,用于排放气体;弹簧;其设置在活塞的两侧,用于弹性支撑活塞的运动;以及吸气阀,其连接在活塞的端部,用于开/闭制冷气体吸入通道。

Description

往复式压缩机

发明领域

本发明涉及一种往复式压缩机，具体涉及一种能够将驱动力损失减至最少、降低出现的噪声、简化结构并提高组装精确度的往复式压缩机。

背景技术

通常，制冷循环单元设有压缩机、冷凝器、膨胀单元和蒸发器等，它们由连接管依次连接。

其中，压缩机吸入和排放制冷气体。根据气体压缩方法，有各种类型的压缩机，包括：旋转式压缩机、往复式压缩机和涡旋式压缩机等。

压缩机包括：密闭容器，其具有内部空间；电动机构部分，其安装在密闭容器内，用于产生驱动力；以及压缩机构部分，用于在接收电动机构部分的驱动力时压缩气体。

如图1所示，在旋转式压缩机中，随着安装在密闭容器1内的电动机构部分(M)的转子2的旋转，被压入配合在转子2内的转轴3也进行旋转。

随着转轴3的旋转，在下列状态下，即在设置于气缸4的压缩空间(P)中的转轴3的偏心部分3a内插入的滚动活塞5与在气缸4的压缩空间(P)的内圆周表面以及在气缸4的一侧被插入的叶片以线性方式接触的状态下，滚动活塞5便在气缸4的压缩空间(P)内旋转，并将压缩空间(P)分成高压部分和低压部分。

在旋转过程中，以下一系列步骤重复进行，即：制冷气体被导入设置在气缸4一侧的吸气孔4a内，并在压缩空间(P)内被压缩，然后通过设置在压缩机一侧的排气孔4b被排放。

参照图2，在往复式压缩机中，安装在密闭容器11内的电动机构部分(M)的转子12进行旋转，并且被压入配合在转子12内的曲轴13也进行旋转。随着曲轴13的旋转，与曲轴13的偏心部分13a相连的活塞14在气缸14的压缩空间(P)内作线性运动，该活塞14对通过与气缸15相连的阀门组件16被吸入的制冷气体进行压缩。同时，通过阀门组件16排放制冷气体。这一过程重复进行。

参照图3，在涡旋式压缩机中，随着安装在密闭容器21内的电动机构部分(M)的转子22的旋转，被压入配合在转子22内的带有偏心部分23a的转轴23也进行旋转。

随着转轴23的旋转，与转轴23的偏心部分23a相连的旋转涡卷24与固定涡卷25啮合，并且作旋转运动。根据该旋转运动，使得由分别设置在旋转涡卷24与固定涡卷25处的具有渐开线形状的包壳24a和25a所形成的多个压缩腔变得很小，从而依次进行制冷气体的吸气、压缩和排气。该过程重复进行。

以下将对在压缩机构内工作的旋转式压缩机、往复式压缩机和涡旋式压缩机就其结构、性能和可靠性这三方面的问题进行说明。

首先，将对旋转式压缩机进行说明。

就其结构而言，旋转式压缩机使用：滚动活塞5，其被压入配合在设有偏心部分3a的转轴3内以及在偏心部分3a内；以及多个平衡块6，其与转子2相连，用于对偏心部分3a进行旋转平衡。因此，随着部件数量的增加，该压缩机的结构也变得复杂。此外，由于滑动接触部分较宽，用油量也较大。

就其性能而言，由于转轴3的偏心部分3a以及被插入偏心部分3a内的滚动活塞5都设置在气缸4的压缩空间(P)内，因而压缩容积与压缩机构部分相比较小。此外，当转轴3旋转一次时，压缩冲程也就执行一次，因而压缩性能较低。并且，由于转矩随着多个平衡块6的配备而变得较大，因而功率损失也较大。

就其可靠性而言，设置在转轴3处的偏心部分3a以及滚动活塞5都进行偏心旋转，因而在旋转过程中产生振动噪声。

其次，将对往复式压缩机进行说明。

就其结构而言，往复式压缩机使用：曲轴13，其设有偏心部分13a；活塞14，其与曲轴13相连；以及平衡块13b，用于对设置在曲轴13处的偏心部分13a进行旋转平衡。因此，部件数量较多，使得该压缩机结构变得复杂。此外，由于活塞14与气缸15之间的滑动接触区较宽，因而用油量较多。

就其性能而言，活塞14在气缸15的压缩空间(P)内作往复运动的同时压缩气体，并且当曲轴13旋转一次时，压缩排气量会有所增加。但是由于曲轴13旋转一次，使得压缩冲程也就执行一次，因而压缩效率也就较低。此外，由于曲轴13的偏心部分13a以及平衡块13b的原因使得转矩变得较大，因而驱动功率损失也较大。

就其可靠性而言，由于设置在曲轴13处的偏心部分13a进行偏心旋转，因而产生振动噪声。而且，由于阀门组件16在吸气和排气过程中进行工作，因而吸气/排气噪声较大。

最后，将对涡旋式压缩机进行说明。

就其结构而言，涡旋式压缩机使用：转轴23，其设有偏心部分23a；旋转涡卷24，其具有渐开线形状的包壳；以及平衡块26，用于对固定涡卷25和偏心部分23a进行旋转平衡。由于涡旋式压缩机使用上述装置，因而部件数量增加，使得其结构也变得复杂。此外，也很难对旋转涡卷24和固定涡卷25进行加工。

就其性能和可靠性而言，由旋转涡卷24的包壳24a以及固定涡卷25的包壳25a所形成的多个压缩腔连续压缩制冷气体。因此，压缩性能是比较理想的，但是由于旋转涡卷的旋转运动以及转轴23的偏心部分23a的偏心运动而产生振动噪声。

发明综述

因此，本发明的目的是提供一种能够将驱动力损失减至最少、降低出现的噪声、简化结构并提高组装精确度的往复式压缩机。

为获得这些和其他优点并根据本发明的目的，正如本文所具体包含和全面说明的那样，提供了一种往复式压缩机，该往复式压缩机包括：密闭容器，其设有吸气管和与之相连的排气管；参考框架，其被弹性支撑和安装在密闭容器内；驱动电动机，其安装在参考框架的一侧，用于产生线性往复驱动力；前框架，其与参考框架的另一侧相连，并在其内设有气缸插入孔；气缸，其被插入设置在前框架的中心部位的气缸插入孔内；活塞，其被插入气缸内，以便吸入、压缩和排放制冷气体；连接式磁铁保持架，其设置成贯穿参考框架；啮合部分，用于把连接式磁铁保持架与活塞啮合；排气阀组件，其是为罩住设置在气缸内的压缩空间而连接，用于排放气体；弹簧；其设置在活塞的两侧，用于弹性支撑活塞的运动；以及吸气阀，其连接在活塞的端部，用于开/闭制冷气体吸入通道。

通过下文结合附图对本发明所作的详细说明，将对本发明的上述和其他目的、特点、方面和优点有更加清楚的了解。

附图的简要说明

附图包含在本文中以便于进一步了解本发明，并且纳入本说明书并构成本说明书的一部分。这些附图不仅显示本发明的实施例，而且还与说明书一起用来阐明本发明的原理。在附图中：

图1是示出一般旋转式压缩机的剖视图；

图2是示出一般往复式压缩机的剖视图；

图3是示出一般涡旋式压缩机的剖视图；

图4是示出根据本发明优选实施例的往复式压缩机的剖视图；

图5是示出根据本发明优选实施例的往复式压缩机的参考框架的透视图；以及

图6是示出根据本发明优选实施例的往复式压缩机的连接式磁铁保持架的透视图。

优选实施例的详细说明

以下将对本发明的优选实施例进行详细说明，这些优选实施例的示例如附图所示。

图4是示出根据本发明优选实施例的往复式压缩机的剖视图。

如图4所示，往复式压缩机包括：密闭容器30；以及吸气管31和排气管(未示出)，它们均与密闭容器30相连。

具有一定形状的参考框架40被弹性支撑和安装在密闭容器30内。

参照图5，参考框架40包括：基座部分43，其具有预定厚度和面积，在其中心设有连通孔41，并围绕该连通孔41径向设有多个连接孔42；电动机安装部分44，其设置在基座部分43的一面；以及多个固定臂45，其在基座部分43的另一侧延伸一定长度。

电动机安装部分44包括：外侧电动机安装部分44a，其设置在参考框架40的外侧，并沿轴向的一个方向凹下一定深度；以及内侧电动机安装部分44b，其靠近中心部位，以便设置在位于连通孔41与连接孔42之间，并且从外侧电动机安装部分44a的凹下面的平行面沿轴向的另一方向凸起一预定高度。

具有空心圆筒形的外铁心51采用压入配合法或类似方法安装在参考框架40的外侧电动机安装部分44a上。

空心圆筒形的内铁心52被插入外铁心51内，并与内侧电动机安装部分44b相连，以便与基座部分43的连通孔41相通。

外铁心51、内铁心52以及连接在外铁心51内的绕组线圈53构成定子(S)，并且连接式磁铁保持架60作为电枢被插入位于外铁心51与内铁心52之间的气隙内。定子(S)与连接式磁铁保持架60即电枢构成驱动电动机50。

参照图6，连接式磁铁保持架60即电枢设置成空心圆筒形。

永磁铁安装部分61设置在连接式磁铁保持架60的一侧，而且针对连接孔42的位置在连接式磁铁保持架60的另一侧设置了多个具有分离形状的连接脚62。

永磁铁安装部分61被插入外铁心51与内铁心52之间的气隙内，并且多个连接脚62被插入并贯穿位于支撑框架40的电动机安装部分44与支撑框架40之间的连接孔42。

永久磁铁54通过附着或插入方式被装到永磁铁安装部分61的外圆周表面上。

具有预定形状的前框架70与设置在参考框架40一侧的固定臂45的端部相连。

前框架70的外部具有圆盘形状，并且气缸插入孔71设置成在前框架70的中心沿一个方向延伸。

设有压缩空间81的气缸80在气缸插入孔71沿轴向延伸的方向上被插入气缸插入孔71内，并且在对面一侧，一个用于开/闭气缸80的压缩空间81的排气阀组件90沿轴向方向被安装在气缸80的端部。

活塞100设置成具有一定形状，该活塞的一侧被插入以便在气缸80的压缩空间81内以滑动方式运动，而该活塞的另一侧被插入参考框架40的连通孔41内。

活塞100包括：环杆式活塞体102，其具有预定长度；制冷气体吸入通道101，其以贯穿方式设置在制冷气体流经的活塞体102内；以及凸缘连接部分103，其设置成在活塞体102的外圆周表面上径向延伸，并具有预定面积。

连接式磁铁保持架60的连接脚62与设置在活塞100一侧的凸缘连接部分103通过啮合部分进行啮合(待述)，并且一个用于开/闭制冷气体吸入通道101的吸气阀104设置在活塞100另一侧的端部。

啮合部分包括：结合罩111，用于罩住活塞100的凸缘连接部分103以及连接式磁铁保持架60的连接脚62，连接脚62以支撑方式与凸缘连接部分103的外圆周表面接触；以及啮合螺丝112，用于把结合罩111和连接脚62与凸缘连接部分103啮合在一起。

具有预定形状的弹簧支架121设置成与结合罩111的一侧接触。

多个弹簧120设置在弹簧支架121的一面与参考框架40的基座部分43的内表面之间，以及设置在位于弹簧支架121的另一面与前框架70的内表面之间，以便弹性支撑活塞100的线性往复运动。

以下将对往复式压缩机的功效进行说明。

首先，当向驱动电动机50的绕组线圈53供电并有电流流到该绕组线圈53时，由于电流流到绕组线圈53而在定子(S)处形成磁通量。电枢随着该磁通量与安装在该电枢上的永久磁铁54之间的交互作用而作线性运动。

该运动通过连接式磁铁保持架60即电枢被传递给活塞100，从而使活塞100在气缸80的压缩空间81内作线性运动。

随着活塞100的线性往复运动，由于在气缸80的压缩空间内的压差而使阀门进行工作。根据该压差，制冷气体被吸入气缸80的压缩空间81内，并被压缩和排放。

此时，随着活塞100作线性往复运动，设置在活塞100两侧的弹簧120被绷紧并收缩，以便储存动能并把动能释放为弹性能。同时，弹簧120根据工作频率发生共振。

在本发明中，一旦接收到驱动电动机50的线性往复驱动力，活塞100便在气缸80的压缩空间81内作线性往复运动，以便吸入、压缩和排放制冷气体。因此，操作机构稳定，无任何驱动不平衡。此外，由于在各部分(即发生滑动接触的部分)之间产生的相对运动较少，因而使摩擦损失以及随驱动而定的损失减少，而且使产生的噪声减少。因此，该往复式压缩机可进行稳定、可靠地工作。

并且，构件数量与现有技术相比减少，因而使往复式压缩机变得紧凑。

特别是，由于驱动电动机50和前框架70都安装在参考框架40的两侧，因而使结构简化，并可提高部件的组装精确度。

也就是说，由于驱动电动机50、前框架70、气缸80和活塞100都在参考框架40的两侧相连，因而减少了累计公差，并提高了组装精确度。

如上所述，本发明的往复式压缩机具有许多优点。

例如，第一，吸入、压缩和排放制冷气体所用功率的损耗较小，因而可减少功率消耗量。

第二，组装精确度因累计公差减少而得到提高，从而使驱动变得稳定。

第三，随着摩擦的减少，产生的噪声也减少，从而提高了可靠性。

最后，随着结构的简化，提高了组装工作效率。

由于本发明可在不背离本发明的精神或主要特点的情况下采用几种形式予以实施，因此也应理解成，如果未有其他规定，上述实施例不受前面任何一种详细说明的限制，但是应在按照所附权利要求中定义的本发明的精神和范围内作广义解释。因此，凡是在权利要求得到满足和允许的范围内，或者在与此类权利要求得到满足和允许的等效范围内所作的全部变动和修改，都将包含在所附权利要求之内。

Claims (5)

1.一种往复式压缩机，包括：密闭容器，其设有吸气管和与之相连的排气管；电动机构部分，其安装在密闭容器内，用于产生线性往复驱动力；活塞，其与电动机构部分的一侧相连，并作线性往复运动；气缸，其内插有活塞；框架，用于容纳气缸；排气阀组件，其罩住气缸的压缩空间，用于排放气体；弹簧，其设置在活塞的两侧，用于弹性支撑活塞的运动；以及吸气阀，其连接在活塞的端部，用于开/闭制冷气体吸入通道，

其特征在于，还包括：

参考框架，其与框架的一侧相连，并且被弹性支撑在密闭容器内；

连接式磁铁保持架，其设置成贯穿参考框架；以及

啮合装置，用于把连接式磁铁保持架与活塞啮合。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，参考框架包括：

盘式基座装置，其具有预定厚度和面积，在其中心设有连通孔，并围绕该连通孔在径向设有多个连接孔；

电动机安装装置，其在基座装置的一侧设有驱动电动机；以及

多个分离式固定臂，其在基座装置的另一侧延伸一定长度，在固定臂的端部固定有前框架。

3.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于，电动机安装装置包括：

外侧电动机安装部分，其设置在参考框架的外侧，并沿轴向的一个方向凹下一定深度；以及

内侧电动机安装部分，其设置在中心部位，即位于连通孔与连接孔之间，并且设置成从外侧电动机安装部分的凹下面的平行面沿轴向的另一方向凸起一预定高度。

4.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，连接式磁铁保持架包括：永磁铁安装装置，其设置在连接式磁铁保持架的一侧；以及分离式连接脚，其设置在连接式磁铁保持架的另一侧，与所述连接孔相对应。

5.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，啮合装置包括：

凸缘连接部分，其在活塞体的外圆周部分上径向延伸，具有预定宽度和圆形面积，并且连接式磁铁保持架的连接脚以支撑方式与该外圆周表面接触；

结合罩，用于罩住连接式磁铁保持架的连接脚，并以支撑方式与凸缘连接部分和凸缘结合部分的一侧接触；以及

啮合螺丝，用于把结合罩和连接脚与凸缘结合部分啮合。

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