CN1699750A - 线性电动机以及具有所述线性电动机的线性压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种线性压缩机包括线性电动机。所述线性电动机包括：外芯，所述外芯以与活塞间隔开从而围绕所述活塞的方式固定到汽缸体；线圈，所述线圈通过接收电力而产生磁场；以及内芯组件，所述内芯组件固定在活塞的外周上。所述内芯组件具有中空的圆柱体形状，并且包括内芯、固定在内芯外周上的永久磁体以及通过注塑而获得的模塑材料，所述模塑材料用于将内芯和磁体互相固定在一起。

Description

线性电动机以及具有所述线性电动机的线性压缩机
技术领域
本发明涉及线性压缩机，尤其涉及带有用于驱动活塞的线性电动机的线性压缩机，所述线性电动机包括芯和磁体。
背景技术
通常，在使用制冷剂连续实施压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程的制冷循环中，压缩机用于压缩制冷剂，并将制冷剂排至外部。一种这样的压缩机是线性压缩机，其中进行直线运动的线性电动机被用于使活塞往复运动以压缩制冷剂。
传统线性压缩机包括用于压缩制冷剂的压缩单元以及用于向压缩单元提供动力的驱动单元。压缩单元和驱动单元安装在密封壳体内部。
用于压缩制冷剂的压缩单元包括内部限定压缩室的汽缸体以及在压缩室中往复运动的活塞。
驱动单元是线性电动机，其通过接收电力可沿直线移动。这种线性电动机包括：围绕汽缸体外侧的内芯；外芯，所述外芯与内芯间隔开预定的距离，以便外芯围绕内芯的外周，所述外芯具有缠绕在其中的线圈；以及移动件，所述移动件固定至活塞，以便所述移动件插入在内芯和外芯之间。移动件安装有磁体，用于通过与内芯和外芯的电磁相互作用驱动移动件和活塞。
然而，传统的线性压缩机存在这样的问题：内芯和磁体分别安装到汽缸体和移动件上，结果它们的整个组装过程变得复杂，生产率下降。
传统线性压缩机的另一个问题是：由于移动件插入在内芯和外芯之间，因此需要在两者之间留有规定距离的气隙，结果线性电动机的效率变低。特别是，如果移动件在外部冲击作用下变形，则可能会妨碍线性电动机的正常操作。
发明内容
在考虑上述问题的基础上提出本发明，本发明的一方面是提供具有线性电动机的线性压缩机，其不仅能实现内芯和磁体的安装的简化，而且能最小化内芯和外芯之间的气隙，从而能提高其驱动效率。
根据一方面，本发明提供一种线性压缩机，包括：在压缩室中往复运动的活塞，用于压缩制冷剂；外芯，所述外芯与活塞间隔开以围绕所述活塞，并且所述外芯具有缠绕在其中的线圈，用于产生磁场；以及内芯组件，所述内芯组件固定到活塞的外周上，其中，内芯组件包括：内芯，所述内芯用作在外芯内部产生的磁场的传播通道；以及永久磁体，用于通过与内芯和外芯的电磁相互作用而使活塞往复运动。
所述永久磁体可以设置在内芯的外周。
所述内芯组件还可以包括通过注塑获得的模塑材料，所述模塑材料用于将内芯和永久磁体互相固定在一起。
所述内芯组件还可以包括绝缘件，所述绝缘件设置在内芯和磁体之间，用于两者之间的电绝缘。
所述活塞可以具有第一和第二支撑部分，所述支撑部分形成在活塞的外周，分别用于沿轴向支撑内芯组件的两端。
所述活塞可以可被分成形成有第一支撑部分的第一活塞件以及形成有第二支撑部分的第二活塞件。
为了连接第一和第二活塞件，活塞件之一可以形成有连接突起，活塞件中的另一个可以形成有连接凹陷，连接突起插入在所述连接凹陷中。
根据另一方面，本发明提供一种线性电动机包括：外芯，所述外芯与输出轴间隔开以围绕所述输出轴，并且用于驱动输出轴，外芯具有在其中缠绕的线圈，用于产生磁场；以及内芯组件，所述内芯组件固定在输出轴的外周上，其中，所述内芯组件包括：内芯，所述内芯用作在外芯内部产生的磁场的传播通道；以及永久磁体，用于通过与内芯和外芯的电磁相互作用使输出轴往复运动。
所述内芯组件还可以包括通过注塑获得的模塑材料，所述模塑材料用于使内芯和永久磁体互相固定在一起。
附图说明
参照附图，通过以下的详细描述，本发明的上述方面以及其他特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明的线性压缩机的整体结构的剖视图；
图2是根据本发明的线性压缩机的内芯组件的剖视图；以及
图3是根据本发明的线性压缩机的活塞和内芯组件之间的连接关系的分解透视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。
参考图1，示出了根据本发明的线性压缩机，它的密封壳体10的内部具有用于压缩制冷剂的压缩单元20以及用于驱动压缩单元20的驱动单元40。
压缩单元20包括限定压缩室21a的汽缸体21，以及在压缩室21a中往复运动的活塞30。汽缸盖22连接到汽缸体21的一侧，其限定吸入室22a和排出室22b。
驱动单元40是线性电动机，它包括：外芯41，所述外芯41以与活塞30间隔开规定距离并围绕所述活塞30的方式固定到汽缸体21上；线圈42，所述线圈42适于接收电力而产生磁场；以及内芯组件50，所述内芯组件50固定到活塞30的外周上。通过沿周向层叠多个金属片而形成外芯41，线圈42以环状缠绕在外芯41的内部。
参考图2，内芯组件50具有中空的圆柱形状，并且固定到活塞30的外周。这种内芯组件50包括内芯51和磁体52。通过沿周向层叠金属片而形成内芯51，所述内芯51用作产生于外芯41内部的磁场的传播通道。磁体52固定在内芯51的外周上，从而能够通过与内芯和外芯51和41的电磁相互作用而垂直往复运动。
即，通过利用由注塑获得的模塑材料53，使内芯组件50的内芯51和磁体52一体地相互固定。
在这种情况下，为了在内芯51和磁体52之间产生电绝缘，将诸如绝缘片、绝缘膜等的绝缘件54装配在两者之间。
同时，为了将内芯组件50固定到活塞30，活塞30形成有第一和第二支撑部分31a和32a，所述支撑部分从活塞30的外周沿径向向外延伸。这些支撑部分31a和32a成对设置，用于支撑内芯组件50的上和下端。
参考图3，为了确保内芯组件50安装在支撑部分31a和32a之间，活塞30可被分成形成有第一支撑部分31a的第一活塞件31以及形成有第二支撑部分32a的第二活塞件32。在内芯组件50围绕第一和第二活塞件31和32之一装配之后，第一和第二活塞件31和32彼此连接。
为了第一和第二活塞件31和32之间的牢固连接，在第二活塞件32的上端处形成向上突起的连接突起32b，在第一活塞件31的下端处形成连接凹陷31b，连接突起32b将插入所述连接凹陷31b中。
在这种情况下，连接突起32b压装配在连接凹陷31b中。为此，优选的是，连接突起32b的直径略大于连接凹陷31b的直径，并且连接突起32b的顶部成圆锥形地逐渐变细，从而确保平滑的初始插入。
现在将解释根据本发明的线性压缩机的操作和效果。
首先，如果电力供至线圈42，则在外芯41的内部产生磁场，并且向内芯51传播。从而，位于内芯和外芯51和41之间的磁体52通过与从外芯41向内芯51传播的磁场之间的电磁相互作用而垂直地往复运动。这里，由于磁体52和内芯51一起构成内芯组件50，并且内芯组件50固定到活塞30的外周上，因此活塞30与磁体52一起垂直地往复运动，从而压缩压缩室21a内部的制冷剂。
在本发明中，磁体52和内芯51通过注塑方法一体模塑以形成内芯组件50。这具有最小化内芯和外芯51和41之间的气隙的效果，从而提高线性电动机的驱动效果。
从以上描述可以看出，本发明提供一种线性压缩机，其中内芯和磁体通过注塑一体模塑形成内芯组件，并且内芯组件固定到活塞的外周上。
这种结构无需使用移动件，而在传统压缩机中就需要使用移动件，由此这种结构能最小化内芯和外芯之间的气隙，从而提高线性电动机的输出效率以及压缩机的驱动效率。
此外，根据本发明，当通过注塑获得的内芯组件固定在活塞上时，内芯和磁体的安装被完成，结果使它们的组装变得容易，并且提高了生产效率。
尽管为了解释对本发明的优选实施例进行了描述，但本领域技术人员将会理解在不偏离本发明的原理和实质的情况下，可进行各种变更、添加和替换。

Claims (9)

1.一种线性压缩机，包括：
在压缩室中往复运动的活塞，用于压缩制冷剂；
外芯，所述外芯与活塞间隔开以围绕所述活塞，并且所述外芯具有缠绕在其中的线圈，用于产生磁场；以及
内芯组件，所述内芯组件固定到活塞的外周上，
其中，内芯组件包括：
内芯，所述内芯用作在外芯内部产生的磁场的传播通道；以及
永久磁体，用于通过与内芯和外芯的电磁相互作用而使活塞往复运动。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述永久磁体设置在内芯的外周。
3.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述内芯组件还包括通过注塑获得的模塑材料，所述模塑材料用于将内芯和永久磁体互相固定在一起。
4.根据权利要求3所述的压缩机，其中，所述内芯组件还包括绝缘件，所述绝缘件设置在内芯和所述磁体之间，用于两者之间的电绝缘。
5.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述活塞具有第一和第二支撑部分，所述支撑部分形成在活塞的外周，分别用于沿轴向支撑内芯组件的两端。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述活塞可被分成形成有第一支撑部分的第一活塞件以及形成有第二支撑部分的第二活塞件。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其中，为了连接第一和第二活塞件，活塞件之一形成有连接突起，活塞件中的另一个形成有连接凹陷，所述连接突起将插入在所述连接凹陷中。
8.一种线性电动机，包括：
外芯，所述外芯与输出轴间隔开以围绕所述输出轴，并且用于驱动输出轴，所述外芯具有在其中缠绕的线圈，用于产生磁场；以及
内芯组件，所述内芯组件固定在输出轴的外周上，
其中，所述内芯组件包括：
内芯，所述内芯用作在外芯内部产生的磁场的传播通道；以及
永久磁体，用于通过与内芯和外芯的电磁相互作用使输出轴往复运动。
9.根据权利要求8所述的电动机，其中，所述内芯组件还包括通过注塑获得的模塑材料，所述模塑材料用于使内芯和永久磁体互相固定在一起。
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C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication