CN208106689U - 永磁振子活塞组件、异步推挽式电磁振子压缩机及异步双推挽式电磁振子压缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁振子活塞组件，适于在变化的磁场内运动，所述永磁振子活塞组件包括活塞本体及永磁组件，所述永磁组件包括第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体置于所述活塞本体的中央区域，所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体外围置于所述活塞本体上，所述第一永磁体及所述第二永磁体位于所述活塞本体的轴向方向的同一侧的极性相反，藉由变化的磁场对所述第一永磁体及第二永磁体的磁力变化而带动所述活塞本体作直线往复运动；本实用新型的永磁振子活塞组件的结构简单、重量轻、成本低及适于在变化的磁场内运动；本实用新型还提供了一种异步推挽式电磁振子压缩机及一种异步双推挽式电磁振子压缩系统。

Description

永磁振子活塞组件、异步推挽式电磁振子压缩机及异步双推 挽式电磁振子压缩系统

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种永磁振子活塞组件、异步推挽式电磁振子压缩机及异步双推挽式电磁振子压缩系统。

背景技术

压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏。压缩机从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。现有技术的压缩机分为活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机及直线式压缩机等。

然而，现有技术的压缩机受制于工艺水平及压缩方式，无法对气体进行高效率的压缩。如：①活塞式压缩机，当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环，然而，活塞式压缩机只有一半行程做有用功，其进气跟排气不连续及机器振动明显，活塞往复运动的过程中对气缸内壁的摩擦较大，对能量损耗较大且容易损坏活塞；②螺杆式压缩机，通过由5个凸齿组成的阳转子与由6个凹齿组成的阴转子的啮合形成齿形空间吸入冷媒，通过减小齿形空间来压缩冷媒至所定压力，阳转子与阴转子的生产精度较高，生产成本高，由于阳转子与阴转子的啮合属于接触式损耗，阳转子与阴转子需要定期进行更换，无疑加大了保养及维护成本。

因此，亟需一种结构简单、活塞重量轻、效率高及振动小的压缩机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、重量轻、成本低及适于在变化的磁场内运动的永磁振子活塞组件。

本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述永磁振子活塞组件的异步推挽式电磁振子压缩机，该异步推挽式电磁振子压缩机的结构简单、成本低、活塞重量轻、寿命长、效率高及能够全行程做功。

本实用新型的又一目的在于提供一种的结构简单、成本低、活塞重量轻、寿命长、效率高、能够全行程做功及振动小的异步双推挽式电磁振子压缩系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种永磁振子活塞组件，适于在变化的磁场内运动，所述永磁振子活塞组件包括活塞本体及永磁组件，所述永磁组件包括第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体置于所述活塞本体的中央区域，所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体外围置于所述活塞本体上，所述第一永磁体及所述第二永磁体位于所述活塞本体的轴向方向的同一侧的极性相反，藉由变化的磁场对所述第一永磁体及所述第二永磁体的磁力变化而带动所述活塞本体作直线往复运动。

与现有技术相比，本实用新型的永磁振子活塞组件的第一永磁体置于活塞本体的中央区域，第二永磁体环绕于第一永磁体外围置于活塞本体上，第一永磁体及第二永磁体位于活塞本体的轴向方向的同一侧的极性相反，使得永磁振子活塞组件的同一侧的中央区域及外围区域极性相反，结构简单；永磁组件由第一永磁体及第二永磁体组成，由于永磁铁的密度较低，使得永磁振子活塞组件的整体重量更轻，降低永磁振子活塞组件因较大重量而损耗电磁能，且通过永磁组件的制成的永磁振子活塞组件成本低，便于推广应用；将永磁振子活塞组件置于特定的变化磁场内，变化的磁场对永磁振子活塞组件的产生磁力效应，磁力推动永磁振子活塞组件在该变化磁场内运动。

较佳地，所述第一永磁体呈圆形结构，所述第二永磁体呈圆环形结构，所述第一永磁体置于所述第二永磁体的所述圆环形结构内，所述第一永磁体与所述第二永磁体共同形成同心圆结构，所述第一永磁体的直径小于所述第二永磁体的内环直径，所述第一永磁体与所述第二永磁体之间的空隙形成无磁区。

较佳地，所述活塞本体包括两呈相对设置的活塞面，所述活塞面的直径大于所述第二永磁体的外环直径，两所述活塞面之间呈中空结构形成收容腔，所述第一永磁体定位于所述收容腔的中央区域，所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体外围并定位于所述收容腔。

较佳地，所述活塞面朝所述无磁区凸伸形成与所述无磁区相配合的凸筋，所述第二永磁体定位于所述凸筋的外侧表面，所述第一永磁体定位于所述凸筋的内侧表面，所述凸筋将所述第一永磁体及所述第二永磁体同心定位于所述收容腔。

较佳地，所述凸筋包括第一凸筋及第二凸筋，所述第一凸筋与所述第二凸筋之间形成空隙。

较佳地，两所述活塞面分别粘附于所述第一永磁体及所述第二永磁体沿所述活塞本体的轴向方向的两侧，所述第一永磁体及所述第二永磁体包覆于两所述活塞面之间，两所述活塞面与所述第二永磁体沿所述活塞本体的径向方向的的侧表面呈凹凸结构，所述凹凸结构形成沟道。

较佳地，所述永磁振子活塞组件还包括与所述沟道相配合的活塞环，所述活塞环套设于所述沟道内，套设于所述沟道内的所述活塞环凸伸于所述活塞本体沿所述活塞本体的径向方向的的侧表面。

较佳地，所述活塞环包括第一活塞环及第二活塞环，所述第一活塞环及所述第二活塞环分别套设于所述沟道内。

较佳地，所述第一活塞环为压缩环，所述第二活塞环为机油环。

较佳地，所述活塞面设置为铝基圆片。

相应的，本实用新型还提供了一种异步推挽式电磁振子压缩机，其包括壳体、如上所述的永磁振子活塞组件、缸本体及呈周期性产生变化磁场的电磁组件，所述壳体包括进气口及排气口，所述壳体呈中空结构形成气密空腔，外部气体经由所述进气口单向流入所述气密空腔，所述气密空腔内的气体经由所述排气口单向流出所述气密空腔；所述缸本体置于所述气密空腔内，所述缸本体呈中空结构形成活塞腔，所述永磁振子活塞组件置于所述活塞腔内，所述活塞腔藉由所述永磁振子活塞组件呈密封的分割为两独立的第一活塞腔和第二活塞腔，所述第一活塞腔与所述第二活塞腔分别与所述气密空腔连通；所述电磁组件置于所述缸本体内，所述电磁组件产生的变化磁场对所述第一永磁体及所述第二永磁体产生的磁力变化而带动所述永磁振子活塞组件于所述活塞腔内作周期性的直线往复运动，所述永磁振子活塞组件于所述活塞腔内的直线往复运动使所述第一活塞腔与所述第二活塞腔呈周期性的交替于压缩状和扩张状，外部气体于所述进气口呈周期性的交替的单向流入所述第一活塞腔和所述第二活塞腔，所述第一活塞腔和所述第二活塞腔内的气体于所述排气口呈周期性的交替的单向流出所述第一活塞腔和所述第二活塞腔。

与现有技术相比，本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的壳体呈中空结构形成气密空腔，外部气体经由进气口单向流入气密空腔，气密空腔内的气体经由排气口单向流出所述气密空腔，使得壳体构成单向进出的气体通道，缸本体呈中空结构形成活塞腔，永磁振子活塞组件置于活塞腔内并将活塞腔呈密封的分割为两独立的第一活塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔与第二活塞腔分别与气密空腔连通，缸本体内设置有电磁组件，该电磁组件产生的变化磁场对第一永磁体及第二永磁体产生的磁力变化而带动永磁振子活塞组件于活塞腔内作周期性的直线往复运动，结构简单，且有效的利用了周期性变化的磁场推动永磁振子活塞组件做往复运动，驱动原理简单，制造成本低；由于永磁振子活塞组件由永磁组件构成，永磁组件的密度小，重量轻，有效降低活塞的重量，避免永磁振子活塞组件在做往复运动时因重量过大而浪费过多的电磁能，且由于永磁振子活塞组件直接受周期性变化的磁场推动，避免永磁振子活塞组件受到外物的直接推动，有效降低了物理损耗，延长永磁振子活塞组件的寿命；第一活塞腔与第二活塞腔在周期性变化的磁场下呈周期性的交替于压缩状和扩张状，使得第一活塞腔和第二活塞腔内的气体于排气口呈周期性的交替的单向流出第一活塞腔和第二活塞腔，由于第一活塞腔与第二活塞腔呈周期性的交替于压缩状和扩张状，使得异步推挽式电磁振子压缩机在全行程均做功，大大提升了做功效率。

较佳地，所述电磁组件包括两盘式电磁体，两所述盘式电磁体呈相向的布置于所述永磁振子活塞组件沿所述活塞本体的轴向方向的两侧，两所述盘式电磁体形成所述缸本体沿所述活塞本体的轴向方向的两侧壁。

较佳地，所述盘式电磁体朝向所述永磁振子活塞组件凸伸形成第一电磁体及第二电磁体，所述第一电磁体对应于所述第一永磁体，所述第二电磁体对应于所述第二永磁体，所述第一电磁体与所述第二电磁体位于所述活塞本体的轴向方向的同一侧的极性相反，两所述第一电磁体分别朝向所述永磁振子活塞组件的一侧的极性相同，两所述第二电磁体分别朝向所述永磁振子活塞组件的一侧的极性相同。

较佳地，所述第一电磁体呈圆形结构，所述第二电磁体呈圆环形结构，所述第一电磁体置于所述第二永磁体的圆环形结构内，所述第一电磁体与所述第二电磁体共同形成同心圆结构，所述第一电磁体的直径小于所述第二电磁体的内环直径，所述第一电磁体与第二电磁体之间缠有电磁体线圈，通电后的所述电磁体线圈于所述第一电磁体和第二电磁体形成极性相反的磁场。

较佳地，所述盘式电磁体沿所述活塞本体的轴向方向贯穿设置有气孔，藉由所述气孔，所述活塞腔连通所述气密空腔。

较佳地，所述壳体与所述缸本体于所述进气口的一侧形成进气通道，外部气体从所述进气口流入并经由所述进气通道单向流入所述气密空腔。

较佳地，所述进气通道与所述缸本体之间设置有第一单向阀，所述第一单向阀限制所述气密空腔内的气体由所述气密空腔流入所述进气通道。

较佳地，所述壳体与所述缸本体于所述排气口的一侧形成排气通道，所述气密空腔内的气体经由所述排气通道单向流出所述排气通道并从所述排气口流出。

较佳地，所述排气通道与所述缸本体之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀限制外部气体由所述排气通道流入所述气密空腔。

相应的，本实用新型又提供了一种异步双推挽式电磁振子压缩系统，其包括两如上所述的异步推挽式电磁振子压缩机，两所述异步推挽式电磁振子压缩机的进气口共同接一总进气口，两所述异步推挽式电磁振子压缩机的排气口共同接一总排气口，两所述异步推挽式电磁振子压缩机对应的所述永磁振子活塞组件呈交替的做相对和相向的直线运动。

与现有技术相比，本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统包括两异步推挽式电磁振子压缩机，两异步推挽式电磁振子压缩机的进气口共同接一总进气口，两异步推挽式电磁振子压缩机的排气口共同接一总排气口，且两异步推挽式电磁振子压缩机对应的永磁振子活塞组件呈交替的做相对和相向的直线运动，有效抵消了两异步推挽式电磁振子压缩机的振动，避免了异步双推挽式电磁振子压缩系统因长期振动而造成损坏；异步推挽式电磁振子压缩机的壳体呈中空结构形成气密空腔，外部气体经由进气口单向流入气密空腔，气密空腔内的气体经由排气口单向流出所述气密空腔，使得壳体构成单向进出的气体通道，缸本体呈中空结构形成活塞腔，永磁振子活塞组件置于活塞腔内并将活塞腔呈密封的分割为两独立的第一活塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔与第二活塞腔分别与气密空腔连通，缸本体内设置有电磁组件，该电磁组件产生的变化磁场对第一永磁体及第二永磁体产生的磁力变化而带动永磁振子活塞组件于活塞腔内作周期性的直线往复运动，结构简单，且有效的利用了周期性变化的磁场推动永磁振子活塞组件做往复运动，驱动原理简单，制造成本低；由于永磁振子活塞组件由永磁组件构成，永磁组件的密度小，重量轻，有效降低活塞的重量，避免永磁振子活塞组件在做往复运动时因重量过大而浪费过多的电磁能，且由于永磁振子活塞组件直接受周期性变化的磁场推动，避免永磁振子活塞组件受到外物的直接推动，有效降低了物理损耗，延长永磁振子活塞组件的寿命；第一活塞腔与第二活塞腔在周期性变化的磁场下呈周期性的交替于压缩状和扩张状，使得第一活塞腔和第二活塞腔内的气体于排气口呈周期性的交替的单向流出第一活塞腔和第二活塞腔，由于第一活塞腔与第二活塞腔呈周期性的交替于压缩状和扩张状，使得异步推挽式电磁振子压缩机在全行程均做功，大大提升了做功效率。

附图说明

图1是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的结构示意图。

图2是本实用新型的永磁振子活塞组件的结构示意图。

图3是本实用新型的永磁组件的结构示意图。

图4a是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第一阶段的初始状态示意图。

图4b是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第一阶段的第一运动状态示意图。

图4c是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第一阶段的第二运动状态示意图。

图4d是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第一阶段的第三运动状态示意图。

图4e是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第一阶段的第四运动状态示意图。

图4f是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第一阶段的结束状态示意图。

图4g是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第二阶段的第一运动状态示意图。

图4h是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第二阶段的第二运动状态示意图。

图4i是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第二阶段的第三运动状态示意图。

图4j是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第二阶段的第四运动状态示意图。

图4k是本实用新型的异步推挽式电磁振子压缩机的第二阶段的结束状态示意图。

图5是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的结构示意图。

图6a是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第一阶段的初始状态示意图。

图6b是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第一阶段的第一运动状态示意图。

图6c是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第一阶段的第二运动状态示意图。

图6d是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第一阶段的第三运动状态示意图。

图6e是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第一阶段的第四运动状态示意图。

图6f是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第一阶段的结束状态示意图。

图6g是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第二阶段的第一运动状态示意图。

图6h是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第二阶段的第二运动状态示意图。

图6i是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第二阶段的第三运动状态示意图。

图6j是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第二阶段的第四运动状态示意图。

图6k是本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统的第二阶段的结束状态示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参阅图1所示，本实施例的异步推挽式电磁振子压缩机1000包括壳体 200、永磁振子活塞组件100、缸本体300及呈周期性产生变化磁场的电磁组件 400。其中，壳体200包括进气口210及排气口220，壳体200呈中空结构形成气密空腔230，外部气体经由进气口210单向流入气密空腔230，气密空腔230 内的气体经由排气口220单向流出气密空腔230；缸本体300置于气密空腔230 内，缸本体300呈中空结构形成活塞腔310，永磁振子活塞组件100置于活塞腔310内，活塞腔310藉由永磁振子活塞组件100呈密封的分割为两独立的第一活塞腔311和第二活塞腔312，第一活塞腔311与第二活塞腔312分别与气密空腔 230连通；电磁组件400置于缸本体300内，电磁组件400产生的变化磁场带动永磁振子活塞组件100于活塞腔310内作周期性的直线往复运动，永磁振子活塞组件100于活塞腔310内的直线往复运动使第一活塞腔311与第二活塞腔312 呈周期性的交替于压缩状和扩张状，外部气体于进气口210呈周期性的交替的单向流入第一活塞腔311和第二活塞腔312，第一活塞腔311和第二活塞腔312 内的气体于排气口220呈周期性的交替的单向流出第一活塞腔311和第二活塞腔312。电磁组件400对活塞腔310内的永磁振子活塞组件100推挽式做功，通过周期性改变电磁组件400的磁场方向，使得永磁振子活塞组件100在活塞腔 310内做直线往复运动，活塞腔310能够周期性的吸入气体进行压缩和扩张，配合气密空腔230的单向流入和流出，使得异步推挽式电磁振子压缩机1000实现全周期吸进和压出，大大提升了做功效率。下面首先对本实施例的永磁振子活塞组件100进行详细描述。

请参阅图1和图2所示，本实施例的永磁振子活塞组件100，适于在变化的磁场内运动，永磁振子活塞组件100包括活塞本体110及永磁组件120。其中，永磁组件120包括第一永磁体121及第二永磁体122，第一永磁体121置于活塞本体110的中央区域，第二永磁体122环绕于第一永磁体121外围置于活塞本体110上，使得第一永磁体121与第二永磁体122之间形成环状配合以位于同一平面。第一永磁体121及第二永磁体122位于活塞本体110的轴向方向的同一侧的极性相反，藉由变化的磁场对第一永磁体121及第二永磁体122的磁力变化而带动活塞本体110作直线往复运动。具体的，第一永磁体121呈如图3(a)所示的圆形结构，第二永磁体122如图3(b)所示的呈圆环形结构，第一永磁体121置于第二永磁体122的圆环形结构内，第一永磁体121与第二永磁体122共同形成如图3(c)所示的同心圆结构，第一永磁体121的直径小于第二永磁体122的内环直径，第一永磁体121与第二永磁体122之间的空隙形成无磁区123，以确保第一永磁体121与第二永磁体122之间的磁性由无磁区123 分隔。值得注意的是，本实施例的第一永磁体121呈圆形结构，第二永磁体122 呈圆环形结构，以使本实施例的永磁振子活塞组件100为圆柱形结构，从而便于将本实施例的永磁振子活塞组件100应用于目前市面上常规圆形缸体，当然，第一永磁体121及第二永磁体122也可以为套设的同心结构的矩形组合，在保证第一永磁体121及第二永磁体122位于活塞本体110的轴向方向的同一侧的极性相反的前提下，第一永磁体121及第二永磁体122的具体形状根据具体需求进行选定。

请参阅图2所示，活塞本体110包括两呈相对设置的活塞面111，活塞面 111的直径大于第二永磁体122的外环直径，使得活塞面111能够完全覆盖第二永磁铁的对应面。两活塞面111之间呈中空结构形成收容腔，第一永磁体121 定位于收容腔的中央区域，第二永磁体122环绕于第一永磁体121外围并定位于收容腔，两活塞面111将第一永磁体121及第二永磁体122包覆，有效的保护第一永磁体121及第二永磁体122不直接暴露。活塞面111设置为铝基圆片，由于铝基圆片透磁性强，磁力线能够穿透铝基圆片以与第一永磁体121及第二永磁体122充分接触，保证了第一永磁体121及第二永磁体122能够在最大范围内与磁力线接触，另外，铝基圆片的重量极轻，有效降低活塞本体110的重量，避免永磁振子活塞组件100在做往复运动时因重量过大而浪费过多的电磁能，实际生产时，将铝基圆片做成尽可能轻，以最大程度降低永磁振子活塞组件100的重量。当然，活塞面111还可以为其他透磁性强及重量轻的材料，在此不做限定。

优选的，活塞面111朝无磁区123凸伸形成与无磁区123相配合的凸筋1111，第二永磁体122定位于凸筋1111的外侧表面，第一永磁体121定位于凸筋1111 的内侧表面，凸筋1111将第一永磁体121及第二永磁体122同心定位于收容腔。进一步的，凸筋1111包括第一凸筋11111及第二凸筋11112，第一凸筋11111 与第二凸筋11112之间形成空隙，以降低凸筋1111的重量。增设凸筋1111，一方面便于第一永磁体121及第二永磁体122在活塞面111上进行定位，另一方面使得第一永磁体121及第二永磁体122能够在变化的磁场内同步做直线往复运动，有效延长第一永磁体121及第二永磁体122的寿命。

请继续参阅图2所示，两活塞面111分别粘附于第一永磁体121及第二永磁体122沿活塞本体110的轴向方向的两侧，第一永磁体121及第二永磁体122 包覆于两活塞面111之间，两活塞面111与第二永磁体122沿活塞本体110的径向方向的的侧表面呈凹凸结构，该凹凸结构形成沟道。永磁振子活塞组件100 还包括与沟道相配合的活塞环130，活塞环130套设于沟道内，套设于沟道内的活塞环130凸伸于活塞本体110沿活塞本体110的径向方向的的侧表面，以使活塞环130直接作用于缸本体300的侧壁，避免了永磁组件120因直接接触缸本体300的侧壁而损坏。优选的，活塞环130包括第一活塞环131及第二活塞环132，第一活塞环131及第二活塞环132分别套设于沟道内。进一步的，第一活塞环131为压缩环，第二活塞环132为机油环，压缩环131与机油环132配合使用，能够使永磁振子活塞组件100在具备活塞功能时，进一步的具有清理缸本体300侧壁机油残留的功能。

结合图1-图3所示，本实用新型的永磁振子活塞组件100的第一永磁体121 置于活塞本体110的中央区域，第二永磁体122环绕于第一永磁体121外围置于活塞本体110上，第一永磁体121及第二永磁体122位于活塞本体110的轴向方向的同一侧的极性相反，使得永磁振子活塞组件100的同一侧的中央区域及外围区域极性相反，结构简单；永磁组件120由第一永磁体121及第二永磁体122组成，由于永磁铁的密度较低，使得永磁振子活塞组件100的整体重量更轻，降低永磁振子活塞组件100因较大重量而损耗电磁能，且通过永磁组件120的制成的永磁振子活塞组件100成本低，便于推广应用；将永磁振子活塞组件100置于特定的变化磁场内，变化的磁场对永磁振子活塞组件100的产生磁力效应，磁力推动永磁振子活塞组件100在该变化磁场内运动。

以下将对本实施例的异步推挽式电磁振子压缩机1000的其他部分进行详细描述。

请参阅图1所示，本实施例的电磁组件400呈周期性产生变化的磁场。优选的，电磁组件400包括两盘式电磁体410，两盘式电磁体410呈相向的布置于永磁振子活塞组件100沿活塞本体110的轴向方向的两侧，两盘式电磁体410 形成缸本体300沿活塞本体110的轴向方向的两侧壁。盘式电磁体410朝向永磁振子活塞组件100凸伸形成第一电磁体411及第二电磁体412，第一电磁体411对应于第一永磁体121，第二电磁体412对应于第二永磁体122，第一电磁体411与第二电磁体412位于活塞本体110的轴向方向的同一侧的极性相反，两第一电磁体411朝向永磁振子活塞组件100的同一侧的极性相同，两第二电磁体412朝向永磁振子活塞组件100的同一侧的极性相同。进一步的，第一电磁体411呈圆形结构，第二电磁体412呈圆环形结构，第一电磁体411置于第二永磁体122的圆环形结构内，第一电磁体411与第二电磁体412共同形成同心圆结构，第一电磁体411的直径小于第二电磁体412的内环直径，第一电磁体411与第二电磁体412之间缠有电磁体线圈413，通电后的电磁体线圈413于第一电磁体411和第二电磁体412形成极性相反的磁场。盘式电磁体410的电磁体线圈413通电后，由第一电磁体411及第二电磁体412产生电磁感应现象而产生磁场，通过外部电桥正反切相，以使流过电磁体线圈413的电流方向发生周期性变化，从而使第一电磁体411及第二电磁体412产生周期性变化的磁场。这里需要说明的是，第一电磁体411及第二电磁体412的形状及极性应与对应的第一永磁体121及第二永磁体122的形状及极性相对应，两磁场周期性变化的电磁组件400产生的磁场在满足推动永磁组件120在活塞腔310内做往复运动的前提下，第一永磁体121及第二永磁体122与第一电磁体411及第二电磁体412的形状及极性不受限定。

优选的，盘式电磁体410沿活塞本体110的轴向方向贯穿设置有气孔414，藉由气孔414，活塞腔310连通气密空腔230，具体的，该气孔414沿活塞本体 110的轴向方向贯穿设于第一电磁体411上，该气孔414可以为一大尺寸气孔 414，也可以为若干小尺寸的气孔414，在保证气孔414气体能够沿气孔414进出气密空腔230与活塞腔310之间的前提下，气孔414的尺寸及数量不受限定。

请继续参阅图1所示，壳体200与缸本体300于进气口210的一侧形成进气通道240，外部气体从进气口210流入并经由进气通道240单向流入气密空腔 230。进气通道240与缸本体300之间设置有第一单向阀260，第一单向阀260 限制气密空腔230内的气体由气密空腔230流入进气通道240。壳体200与缸本体300于排气口220的一侧形成排气通道250，气密空腔230内的气体经由排气通道250单向流出排气通道250并从排气口220流出。排气通道250与缸本体300之间设置有第二单向阀270，第二单向阀270限制外部气体由排气通道250流入气密空腔230。通过设置第一单向阀260及第二单向阀270，使得气密空腔 230与外部仅能通过进气口210及排气口220进行单向进气及单向排气，保证了气体的单向进入及单向流出。

下面对本实施例的异步推挽式电磁振子压缩机1000的运行进行详细说明。

请参阅图1、图2及图4所示，由于永磁振子活塞组件100沿活塞本体110 的轴向方向的极性是恒定的，设定永磁振子活塞组件100沿活塞本体110的轴向方向的左侧的第一永磁体121的极性为正极，即可确定永磁振子活塞组件100 沿活塞本体110的轴向方向的左侧的第二永磁体122的极性为负极，永磁振子活塞组件100沿活塞本体110的轴向方向的右侧的第一永磁体121的极性为负极，永磁振子活塞组件100沿活塞本体110的轴向方向的右侧的第二永磁体122 的极性为正极。为便于阐述，记位于永磁振子活塞组件100沿活塞本体110的轴向方向的左侧的盘式电磁体410为第一盘式电磁体410，位于永磁振子活塞组件100沿活塞本体110的轴向方向的右侧的盘式电磁体410为第二盘式电磁体 410。设定初始状态下第一盘式电磁体410的电磁体线圈413通正向电流及第二盘式电磁体410的电磁体线圈413通反向电流，即可确定初始状态下的第一盘式电磁体410的第一电磁体411形成正极，第一盘式电磁体410的第二电磁体 412形成负极，第二盘式电磁体410的第一电磁体411形成正极，第二盘式电磁体410的第二电磁体412形成负极，由磁铁之间的同性相吸异性相斥可知，初始状态下的永磁振子活塞组件100同时受到第一盘式电磁体410的排斥及第二盘式电磁体410的吸附，从而使得初始状态下的永磁振子活塞组件100吸附于第二盘式电磁铁上，此时，本实施例的异步推挽式电磁振子压缩机1000的初始状态如图4a所示。

记异步推挽式电磁振子压缩机1000完成一个完整周期的时间为2T。盘式电磁体410的电磁体线圈413通电后，第一电磁体411及第二电磁体412产生磁场，盘式电磁体410的电磁体线圈413的通电的电流方向以T为一个周期变化呈正向、反向变换，以使盘式电磁体410产生周期性变化的磁场：

第一阶段：请参阅图1、图2及图4所示，第一盘式电磁体410的电磁体线圈413通反向电流，第一盘式电磁体410的第一电磁体411形成负极，第一盘式电磁体410的第二电磁体412形成正极，第二盘式电磁体410的电磁体线圈 413通正向电流，第二盘式电磁体410的第一电磁体411形成负极，第二盘式电磁体410的第二电磁体412形成正极，由磁铁之间的同性相吸异性相斥可知，永磁振子活塞组件100分别在第一盘式电磁体410的吸引及第二盘式电磁体410 的排斥下，朝第一盘式电磁体410方向运动，永磁振子活塞组件100压缩第一活塞腔311，第一活塞腔311内的气体从第一盘式电磁体410的气孔414进入气密空腔230，并经由第二单向阀270单向进入排气通道250，并从排气通道250 排出排气口220，即永磁振子活塞组件100压缩第一活塞腔311并压缩做功；与此同时，永磁振子活塞组件100扩张第二活塞腔312，外部气体从进气口210进入进气通道240，并经由第一单向阀260单向进入气密空腔230，然后通过第二盘式电磁体410的气孔414流入第二活塞腔312，即永磁振子活塞组件100扩张第二活塞腔312并扩张做功，第一阶段用时为T，此时，永磁振子活塞组件100 从吸附于第二盘式电磁体410上，沿活塞本体110的轴向方向朝向第一盘式电磁体410方向运动，并最终如图4f所示的吸附于第一盘式电磁体410上，其运动过程如图4b→图4c→图4d→图4e→图4f所示。综上，第一阶段，异步推挽式电磁振子压缩机1000同时压缩做功及扩张做功，进气口210及排气口220分别进气及出气。

第二阶段：请参阅图1、图2及图4所示，第一盘式电磁体410的电磁体线圈413通正向电流，第一盘式电磁体410的第一电磁体411形成正极，第一盘式电磁体410的第二电磁体412形成负极，第二盘式电磁体410的电磁体线圈 413通反向电流，第二盘式电磁体410的第一电磁体411形成正极，第二盘式电磁体410的第二电磁体412形成负极，由磁铁之间的同性相吸异性相斥可知，永磁振子活塞组件100分别在第一盘式电磁体410的排斥及第二盘式电磁体410 的吸引下，朝第二盘式电磁体410方向运动，永磁振子活塞组件100压缩第二活塞腔312，第二活塞腔312内的气体从第二盘式电磁体410的气孔414进入气密空腔230，并经由第二单向阀270单向进入排气通道250，并从排气通道250 排出排气口220，即永磁振子活塞组件100压缩第二活塞腔312并压缩做功；与此同时，永磁振子活塞组件100扩张第一活塞腔311，外部气体从进气口210进入进气通道240，并经由第一单向阀260单向进入气密空腔230，然后通过第一盘式电磁体410的气孔414流入第一活塞腔311，即永磁振子活塞组件100扩张第一活塞腔311并扩张做功，第二阶段用时为T，此时，永磁振子活塞组件100 从吸附于第一盘式电磁体410上，沿活塞本体110的轴向方向朝向第二盘式电磁体410方向运动，并最终如图4k所示的吸附于第二盘式电磁体410上，即永磁振子活塞组件100最后回到如图4a的初始位置，异步推挽式电磁振子压缩机 1000完成一个完整周期，其运动过程如图4g→图4h→图4i→图4j→图4k所示。综上，第二阶段，异步推挽式电磁振子压缩机1000同时压缩做功及扩张做功，进气口210及排气口220分别进气及出气。

综合上述，第一阶段及第二阶段的异步推挽式电磁振子压缩机1000同时压缩做功及扩张做功，实现了异步推挽式电磁振子压缩机1000的全周期做功，大大提升了异步推挽式电磁振子压缩机1000的做功效率。

结合图1-图4所示，本实施例的异步推挽式电磁振子压缩机1000的壳体 200呈中空结构形成气密空腔230，外部气体经由进气口210单向流入气密空腔 230，气密空腔230内的气体经由排气口220单向流出气密空腔230，使得壳体 200构成单向进出的气体通道，缸本体300呈中空结构形成活塞腔310，永磁振子活塞组件100置于活塞腔310内并将活塞腔310呈密封的分割为两独立的第一活塞腔311和第二活塞腔312，第一活塞腔311与第二活塞腔312分别与气密空腔230连通，缸本体300内设置有电磁组件400，该电磁组件400产生的变化磁场对第一永磁体121及第二永磁体122产生的磁力变化而带动永磁振子活塞组件100于活塞腔310内作周期性的直线往复运动，结构简单，且有效的利用了周期性变化的磁场推动永磁振子活塞组件100做往复运动，驱动原理简单，制造成本低；由于永磁振子活塞组件100由永磁组件120构成，永磁组件120 的密度小，重量轻，有效降低活塞的重量，避免永磁振子活塞组件100在做往复运动时因重量过大而浪费过多的电磁能，且由于永磁振子活塞组件100直接受周期性变化的磁场推动，避免永磁振子活塞组件100受到外物的直接推动，有效降低了物理损耗，延长永磁振子活塞组件100的寿命；第一活塞腔311与第二活塞腔312在周期性变化的磁场下呈周期性的交替于压缩状和扩张状，使得第一活塞腔311和第二活塞腔312内的气体于排气口220呈周期性的交替的单向流出第一活塞腔311和第二活塞腔312，由于第一活塞腔311与第二活塞腔 312呈周期性的交替于压缩状和扩张状，使得异步推挽式电磁振子压缩机1000 在全行程均做功，大大提升了做功效率。

相应的，请参阅图5和图6所示，本实施例又提供了一种异步双推挽式电磁振子压缩系统10000，其包括两如上的异步推挽式电磁振子压缩机1000，两异步推挽式电磁振子压缩机1000的进气口210共同接一总进气口11000，两异步推挽式电磁振子压缩机1000的排气口220共同接一总排气口12000，两异步推挽式电磁振子压缩机1000对应的永磁振子活塞组件100呈交替的做如图6所示的相对和相向的直线运动。结合图4所示的异步双推挽式电磁振子压缩机1000 的完成一个完整周期的运行过程，本实施例的异步双推挽式电磁振子压缩系统 10000完成一个完整周期的运行过程如图6所示，其初始状态如图6a所示，其第一阶段的具体过程如图6b→图6c→图6d→图6e→图6f所示，其第二阶段的具体过程如图6g→图6h→图6i→图6j→图6k所示，由于本实施例的异步双推挽式电磁振子压缩系统10000中的两异步推挽式电磁振子压缩机1000的运行过程均与单个异步推挽式电磁振子压缩机1000的运行过程相同，仅其初始状态及运动状态相反，故在此不重复赘述本实施例的异步双推挽式电磁振子压缩系统 10000的两异步推挽式电磁振子压缩机1000。现仅对本实施例的异步双推挽式电磁振子压缩系统10000的工作机理进行说明：由于两异步推挽式电磁振子压缩机1000对应的永磁振子活塞组件100反向的呈交替的做相对和相向的直线运动，有效抵消了两异步推挽式电磁振子压缩机1000的振动，避免了异步双推挽式电磁振子压缩系统因长期振动而造成损坏，避免了异步双推挽式电磁振子压缩系统因振动而发出异响，且两异步推挽式电磁振子压缩机1000于均在总进气口11000及总排气口12000分别进行进气及排气，当一异步推挽式电磁振子压缩机1000的吸气时，另一异步推挽式电磁振子压缩机1000的排气；当一异步推挽式电磁振子压缩机1000的排气时，另一异步推挽式电磁振子压缩机1000 的吸气，使得异步双推挽式电磁振子压缩系统在全周期内于总进气口11000及总排气口12000总能够进行进气及排气，两异步推挽式电磁振子压缩机1000振动相互抵消，功率翻倍，有效适应了需要大功率、声响低及振动小的应用场合。

结合图1-图6所示，本实用新型的异步双推挽式电磁振子压缩系统10000 包括两异步推挽式电磁振子压缩机1000，两异步推挽式电磁振子压缩机1000的进气口210共同接一总进气口11000，两异步推挽式电磁振子压缩机1000的排气口220共同接一总排气口12000，且两异步推挽式电磁振子压缩机1000对应的永磁振子活塞组件100呈交替的做相对和相向的直线运动，有效抵消了两异步推挽式电磁振子压缩机1000的振动，避免了异步双推挽式电磁振子压缩系统因长期振动而造成损坏；异步推挽式电磁振子压缩机1000的壳体200呈中空结构形成气密空腔230，外部气体经由进气口210单向流入气密空腔230，气密空腔230内的气体经由排气口220单向流出气密空腔230，使得壳体200构成单向进出的气体通道，缸本体300呈中空结构形成活塞腔310，永磁振子活塞组件 100置于活塞腔310内并将活塞腔310呈密封的分割为两独立的第一活塞腔311 和第二活塞腔312，第一活塞腔311与第二活塞腔312分别与气密空腔230连通，缸本体300内设置有电磁组件400，该电磁组件400产生的变化磁场对第一永磁体121及第二永磁体122产生的磁力变化而带动永磁振子活塞组件100于活塞腔310内作周期性的直线往复运动，结构简单，且有效的利用了周期性变化的磁场推动永磁振子活塞组件100做往复运动，驱动原理简单，制造成本低；由于永磁振子活塞组件100由永磁组件120构成，永磁组件120的密度小，重量轻，有效降低活塞的重量，避免永磁振子活塞组件100在做往复运动时因重量过大而浪费过多的电磁能，且由于永磁振子活塞组件100直接受周期性变化的磁场推动，避免永磁振子活塞组件100受到外物的直接推动，有效降低了物理损耗，延长永磁振子活塞组件100的寿命；第一活塞腔311与第二活塞腔312 在周期性变化的磁场下呈周期性的交替于压缩状和扩张状，使得第一活塞腔311 和第二活塞腔312内的气体于排气口220呈周期性的交替的单向流出第一活塞腔311和第二活塞腔312，由于第一活塞腔311与第二活塞腔312呈周期性的交替于压缩状和扩张状，使得异步推挽式电磁振子压缩机1000在全行程均做功，大大提升了做功效率。

需要说明的是，本实用新型针通过气体的流入流出来阐释异步推挽式电磁振子压缩机1000的机理，实际上，异步推挽式电磁振子压缩机1000也可以通过流入流出液体进行压缩做功，当然，异步推挽式电磁振子压缩机1000也可以通过流入流出其他流体进行压缩做功，在此不对异步推挽式电磁振子压缩机 1000的压缩介质进行限定。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (20)

1.一种永磁振子活塞组件，适于在变化的磁场内运动，其特征在于，包括活塞本体及永磁组件，所述永磁组件包括第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体置于所述活塞本体的中央区域，所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体外围置于所述活塞本体上，所述第一永磁体及所述第二永磁体位于所述活塞本体的轴向方向的同一侧的极性相反，藉由变化的磁场对所述第一永磁体及所述第二永磁体的磁力变化而带动所述活塞本体作直线往复运动。

2.如权利要求1所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，所述第一永磁体呈圆形结构，所述第二永磁体呈圆环形结构，所述第一永磁体置于所述第二永磁体的所述圆环形结构内，所述第一永磁体与所述第二永磁体共同形成同心圆结构，所述第一永磁体的直径小于所述第二永磁体的内环直径，所述第一永磁体与所述第二永磁体之间的空隙形成无磁区。

3.如权利要求2所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，所述活塞本体包括两呈相对设置的活塞面，所述活塞面的直径大于所述第二永磁体的外环直径，两所述活塞面之间呈中空结构形成收容腔，所述第一永磁体定位于所述收容腔的中央区域，所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体外围并定位于所述收容腔。

4.如权利要求3所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，所述活塞面朝所述无磁区凸伸形成与所述无磁区相配合的凸筋，所述第二永磁体定位于所述凸筋的外侧表面，所述第一永磁体定位于所述凸筋的内侧表面，所述凸筋将所述第一永磁体及所述第二永磁体同心定位于所述收容腔。

5.如权利要求4所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，所述凸筋包括第一凸筋及第二凸筋，所述第一凸筋与所述第二凸筋之间形成空隙。

6.如权利要求3所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，两所述活塞面分别粘附于所述第一永磁体及所述第二永磁体沿所述活塞本体的轴向方向的两侧，所述第一永磁体及所述第二永磁体包覆于两所述活塞面之间，两所述活塞面与所述第二永磁体沿所述活塞本体的径向方向的侧表面呈凹凸结构，所述凹凸结构形成沟道。

7.如权利要求6所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，还包括与所述沟道相配合的活塞环，所述活塞环套设于所述沟道内，套设于所述沟道内的所述活塞环凸伸于所述活塞本体沿所述活塞本体的径向方向的侧表面。

8.如权利要求7所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，所述活塞环包括第一活塞环及第二活塞环，所述第一活塞环及所述第二活塞环分别套设于所述沟道内。

9.如权利要求8所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，所述第一活塞环为压缩环，所述第二活塞环为机油环。

10.如权利要求3所述的永磁振子活塞组件，其特征在于，所述活塞面设置为铝基圆片。

11.一种异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括进气口及排气口，所述壳体呈中空结构形成气密空腔，外部气体经由所述进气口单向流入所述气密空腔，所述气密空腔内的气体经由所述排气口单向流出所述气密空腔；

永磁振子活塞组件，所述永磁振子活塞组件如权利要求1-10中任一项所述；

缸本体，所述缸本体置于所述气密空腔内，所述缸本体呈中空结构形成活塞腔，所述永磁振子活塞组件置于所述活塞腔内，所述活塞腔藉由所述永磁振子活塞组件呈密封的分割为两独立的第一活塞腔和第二活塞腔，所述第一活塞腔与所述第二活塞腔分别与所述气密空腔连通；

呈周期性产生变化磁场的电磁组件，所述电磁组件置于所述缸本体内，所述电磁组件产生的变化磁场对所述第一永磁体及所述第二永磁体产生的磁力变化而带动所述永磁振子活塞组件于所述活塞腔内作周期性的直线往复运动，所述永磁振子活塞组件于所述活塞腔内的直线往复运动使所述第一活塞腔与所述第二活塞腔呈周期性的交替于压缩状和扩张状，外部气体于所述进气口呈周期性的交替的单向流入所述第一活塞腔和所述第二活塞腔，所述第一活塞腔和所述第二活塞腔内的气体于所述排气口呈周期性的交替的单向流出所述第一活塞腔和所述第二活塞腔。

12.如权利要求11所述的异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，所述电磁组件包括两盘式电磁体，两所述盘式电磁体呈相向的布置于所述永磁振子活塞组件沿所述活塞本体的轴向方向的两侧，两所述盘式电磁体形成所述缸本体沿所述活塞本体的轴向方向的两侧壁。

13.如权利要求12所述的异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，所述盘式电磁体朝向所述永磁振子活塞组件凸伸形成第一电磁体及第二电磁体，所述第一电磁体对应于所述第一永磁体，所述第二电磁体对应于所述第二永磁体，所述第一电磁体与所述第二电磁体位于所述活塞本体的轴向方向的同一侧的极性相反，两所述第一电磁体分别朝向所述永磁振子活塞组件的一侧的极性相同，两所述第二电磁体分别朝向所述永磁振子活塞组件的一侧的极性相同。

14.如权利要求13所述的异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，所述第一电磁体呈圆形结构，所述第二电磁体呈圆环形结构，所述第一电磁体置于所述第二永磁体的圆环形结构内，所述第一电磁体与所述第二电磁体共同形成同心圆结构，所述第一电磁体的直径小于所述第二电磁体的内环直径，所述第一电磁体与第二电磁体之间缠有电磁体线圈，通电后的所述电磁体线圈于所述第一电磁体和第二电磁体形成极性相反的磁场。

15.如权利要求14所述的异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，所述盘式电磁体沿所述活塞本体的轴向方向贯穿设置有气孔，藉由所述气孔，所述活塞腔连通所述气密空腔。

16.如权利要求13所述的异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，所述壳体与所述缸本体于所述进气口的一侧形成进气通道，外部气体从所述进气口流入并经由所述进气通道单向流入所述气密空腔。

17.如权利要求16所述的异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，所述进气通道与所述缸本体之间设置有第一单向阀，所述第一单向阀限制所述气密空腔内的气体由所述气密空腔流入所述进气通道。

18.如权利要求13所述的异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，所述壳体与所述缸本体于所述排气口的一侧形成排气通道，所述气密空腔内的气体经由所述排气通道单向流出所述排气通道并从所述排气口流出。

19.如权利要求18所述的异步推挽式电磁振子压缩机，其特征在于，所述排气通道与所述缸本体之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀限制外部气体由所述排气通道流入所述气密空腔。

20.一种异步双推挽式电磁振子压缩系统，其特征在于，包括两异步推挽式电磁振子压缩机，所述异步推挽式电磁振子压缩机如权利要求11-19中任一项所述，两所述异步推挽式电磁振子压缩机的进气口共同接一总进气口，两所述异步推挽式电磁振子压缩机的排气口共同接一总排气口，两所述异步推挽式电磁振子压缩机对应的所述永磁振子活塞组件呈交替的做相对和相向的直线运动。