CN210297519U - 动芯式往复电动机和具有动芯式往复电动机的往复压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了动芯式往复电动机和往复压缩机，其中，动芯式往复电动机包括：定子，包括内定子和外定子，其中内定子和外定子的轴向方向的一侧彼此连接，且轴向方向的另一侧彼此间隔以形成气隙；磁体线圈，在内定子与外定子之间缠绕；磁体，固定到内定子和外定子中的至少一个，以便至少部分地定位在气隙的范围内；以及动子，包括动芯，该动芯设置在气隙中并且由磁性材料制成，以相对于定子执行往复运动。

Description

动芯式往复电动机和具有动芯式往复电动机的往复压缩机

技术领域

本实用新型涉及动芯式往复电动机和具有动芯式往复电动机的往复压缩机。

背景技术

电动机是一种将电能转换为机械能并且获得旋转力或往复力的装置。这种电动机可以根据被施加的电力而分类为AC电动机和DC电动机。

电动机包括定子以及动子或转子。动子具有磁体，并且根据当电流在设置于定子中的线圈中流动时产生的磁通方向进行旋转或往复运动。

根据动子的运动模式，电动机可以被分类为旋转电动机或往复电动机。关于旋转电动机，通过施加到磁体线圈的电力在定子中形成磁通，并且通过此磁通动子相对于定子旋转，而关于往复电动机，动子相对于定子进行线性地往复运动。

往复电动机通常将具有三维结构的电动机的磁通改变为板形，其是一种根据平面(型)定子的磁场的变化进行线性运动的电动机，其中平面(型) 动子还被安置在平面定子的顶部。

近来，定子被形成为具有内定子和外定子的圆柱形。用于产生感应磁场的磁体线圈被缠绕在内定子或外定子上，并且在动子中布置磁体，同时磁极沿着定子的轴向方向布置。由此，引入了用于压缩机的往复电动机，其允许动子在内定子与外定子之间的气隙中进行往复运动。

这种用于压缩机的往复电动机在韩国专利No.10-0492612(以下称为现有技术1)和韩国专利No.10-0539813(以下称为现有技术2)中公开。

在现有技术1和现有技术2中，多个由薄板形成的铁芯被径向地层叠在形成为环形的磁体线圈上，以形成圆柱形的外定子或内定子。

该往复电动机设置有由动子两侧上的压缩螺旋弹簧制成的机械共振弹簧，以便使动子稳定地往复运动。

因此，当动子沿着施加到磁体线圈的电源的磁通方向在前后方向移动时，在动子的移动方向上设置的机械共振弹簧被压缩，然后当动子在相反的方向移动时，累积排斥力的机械共振弹簧重复这一推出动子的过程。

实用新型内容

技术问题

但是，在传统的往复电动机中，动子通过由压缩螺旋弹簧形成的机械共振弹簧支撑，但是由于压缩螺旋弹簧具有其自身的谐振，所以存在的问题在于，即使在某一部分的操作频率内也不可以将某一部分用作操作频率。

另外，在传统的往复电动机中，当安装了由压缩螺旋弹簧制成的机械共振弹簧时，由于压缩螺旋弹簧的特性，会产生机械应力限制和诸如振动距离的限制。结果，因为共振弹簧必须要确保一定的直径和长度，所以在减少往复电动机的横向长度方面存在限制。

另外，在传统的往复电动机中，当安装了由压缩螺旋弹簧制成的机械共振弹簧时，用于固定压缩螺旋弹簧的两端的弹簧支撑构件必须被分别设置在动子和定子中。因此，电动机的机械结构变得复杂，并且多个共振弹簧必须被安装在动子的前后两侧，由此存在组装过程变得困难的问题。

此外，在传统的往复电动机中，当包括外定子与内定子之间的磁体的动子被布置为能往复运动时，在动子的外侧和内侧上分别形成气隙，从而增加了总气隙而降低了电动机效率。

此外，在传统的往复电动机中，由于磁体和支撑磁体的磁体框架具有大的厚度，所以整个动子的重量增加，并且这增加了功耗，而且还增加了外定子与内定子之间的气隙。结果，存在电动机效率被进一步降低的问题。

此外，使用如上所述的往复电动机的往复压缩机仍然具有如上所述的往复电动机中的问题，由此具有使往复压缩机小型化方面的限制。

问题的解决方案

所以，详细描述的一方面在于提供一种往复电动机，其可以使用操作频率内的所有共振频率。

详细描述的另一方面在于提供一种往复电动机，其能够使电动机的轴向方向的尺寸小型化。

详细描述的又一方面在于提供一种往复电动机，其能够通过减小动子的重量而降低功耗来增加电动机效率。

详细描述的再一方面在于提供一种往复电动机，其能够在保持动子的尺寸的同时通过增加磁体的大小来增加电动机输出。

详细描述的另一方面在于提供一种往复电动机，其中减小了动子的长度并且使因公差引起的磁气隙保持最小。

详细描述的又一方面在于提供一种往复电动机，其通过容易制造的定子和动子降低了制造成本。

详细描述的再一方面在于提供一种小型化且轻型的往复压缩机，其具有减小了尺寸的往复电动机。

为了实现这些和其它优点并且根据本说明书的目的，如具体实施和在本文中宽泛描述的，提供一种动芯式往复电动机，包括：定子，包括内定子和外定子，其中内定子和外定子的轴向方向的一侧彼此连接，并且轴向方向的另一侧彼此间隔以形成气隙；磁体线圈，设置在内定子与外定子之间；磁体，被固定到内定子和外定子中的至少一个，以便至少部分地定位在气隙的范围内；以及动子，包括动芯，该动芯设置在气隙中并且由磁性材料制成，以相对于定子执行往复运动。

优选地，所述动芯的轴向方向长度小于或等于所述磁体的轴向方向长度。

优选地，所述磁体和所述动芯中的至少一个的轴向方向的横截面的至少一部分是弧形。

优选地，所述磁体线圈和所述磁体在所述动子的轴向方向上间隔开。

优选地，所述磁体线圈和所述动芯在所述动子的轴向方向上彼此间隔开，以使所述磁体线圈与所述动芯之间的气隙根据所述动子的往复运动而变化。

优选地，在所述内定子与所述外定子之间形成用于所述磁体线圈的空间，其中所述空间被形成在所述气隙的轴向方向上的一侧，其中所述空间和所述气隙彼此连通。

优选地，所述空间从所述定子的中心偏心地形成到所述动芯的相对侧。

优选地，所述定子在形成气隙的端部具有内凹接收槽，并且所述磁体的至少一部分被插入固定到所述接收槽。

优选地，所述接收槽的高度小于所述磁体的被接纳在所述接收槽内的厚度，使得所述磁体的一部分突伸出所述接收槽的外部。

优选地，所述磁体具有沿所述动子的轴向方向布置的不同的磁极。

优选地，所述内定子或所述外定子中的至少一个具有轭部，所述轭部被配置为形成从所述轭部延伸的极部和磁路，并且被配置为形成气隙，其中所述极部的宽度大于所述轭部的宽度。

优选地，所述磁体在所述动子的轴向方向上的长度是所述动子的最大行程的至少两倍。

优选地，所述动芯在所述动子的轴向方向上的长度不小于所述磁体的长度的一半。

优选地，在所述磁体的中心与所述动芯的中心彼此对准的状态下，所述动子的厚度小于所述磁体的一侧磁极与所述动芯重叠的长度的一半。

据此，电动机效率可以通过减小的动子重量而降低功耗来增加。

此外，磁体的长度可以是动子的最大行程的至少两倍。所以，动子的往复运动可以在此范围内被稳定地执行。

而且，动子的长度可以等于或大于磁体的长度的一半。因此，可以确保电动机弹簧刚度的线性度和操作范围。

此外，当动子居中时，动子的厚度可以小于磁体的一侧磁极与动子重叠的长度的一半。因此，在确保磁弹簧的操作频率的同时，可以确保所需的弹簧常数值。

还提供一种根据本实用新型的往复压缩机，包括：壳体，具有内部空间；往复电动机，是壳体的内部空间，其中动子执行往复运动；活塞，联接到往复电动机以便一起执行往复运动；缸体，活塞被插入其中以形成压缩空间；吸入阀，被配置为打开和关闭压缩空间的吸入侧；以及排出阀，被构造为打开和关闭压缩空间的排出侧。往复电动机包括动芯式往复电动机。

因此，往复压缩机还可以被制得更小和更轻。

本实用新型的有益效果

根据本实用新型，通过利用磁共振弹簧使动子共振，可以防止使用频率被限制在某个部分的操作频率内，从而可以提高电动机的效率。

根据本实用新型，通过利用磁共振弹簧使动子共振，可以减少用于使动子共振的部件数量，并且进一步减小电动机的侧向长度。

根据本实用新型，通过利用磁共振弹簧使动子共振，可以防止动子由于共振弹簧的侧向力而偏心，由此减少摩擦损失和噪声。

根据本实用新型，动子的重量可以通过将磁体联接到定子的端部来减小，并且电动机的效率可以通过降低功耗来改善。

根据本实用新型，当设置该往复电动机时，往复压缩机可以小型化和轻量化。

亦即，根据本实用新型，可以获得诸如电动机的小型化、电动机的效率改善、电动机的重量降低以及电动机的噪声降低等效果。再者，明显的是，可以获得通过在本实用新型的特定实施例中所示的相应构造理解的各种效果。

附图说明

附图被包括在内以提供对本实用新型进一步的理解，而且被并入和构成本申请的一部分，这些附图示出了示例性实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

附图中：

图1是根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机的示意性横截面图；

图2是从作为本实用新型部件的定子和动子的一部分截取的横截面图；

图3和图4是用于解释根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机的操作的示意图；

图5是根据本实用新型另一实施例的动芯式往复电动机的示意性横截面图；

图6是用于解释根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机的长度变化的示意图；

图7是示意性示出根据本实用新型另一实施例的动芯式往复电动机的横截面图；

图8是用于解释作为本实用新型部件的磁体和动子的示意图；

图9是示出根据动子的厚度的输出变化的曲线图；

图10是示出根据动子的厚度的操作频率变化的曲线图；

图11是示出根据动子的厚度的操作频率和弹簧常数变化的曲线图；以及

图12是包括根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机的往复压缩机的纵截面图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细描述本实用新型的特定实施例。但是，本实用新型的精神并不限于下面所示的实施例，并且本实用新型领域的技术人员可以通过对包含在本实用新型范围内的元件进行增加、修改、删除、添加等而容易地认识到包含在本实用新型范围内的其它实施例，并且理解它们也被包括于本实用新型的范围内。

关于附于以下实施例的附图，为了便于在不破坏本实用新型构思的范围内理解本实用新型，即使在本实用新型相同构思下的多个实施例中，各附图在微小部分的表达上可以被不同的附图表示，并且特定的部分可以根据附图的情况不被显示或者可以被夸大。

图1是示意性示出根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机的横截面图，并且图2是图1的定子和动子的一部分的横截面图。

参考图1和图2，根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机可以包括定子100、磁体线圈200、磁体300和动子400。下面，动子400指的是动芯，其被联接到下面描述的连接部70并且位于气隙130的范围内。

首先，定子100包括内定子110和外定子120，该外定子的一侧连接到内定子110并且另一侧内定子110的径向方向的外侧相间隔，以与内定子 110的另一侧形成气隙130。

此时，构成定子100的内定子110和外定子120可以由磁性材料或导电材料制成。

此外，根据此实施例的内定子110径向地层叠一单件芯，并且外定子 120径向地层叠一芯块，而且被层叠的芯位于内定子110的外周表面上。此时，内定子110和外定子120仅在轴向方向的一端接触，并且在另一端间隔开以形成一个气隙。

同时，磁体线圈200可以在内定子110与外定子120之间缠绕，或者可以以缠绕状态被容置。

在这个实施例中，磁体线圈200在被缠绕在内定子110上的同时可以被连接到内定子110，并且可以被单独地缠绕，然后被固定到内定子110和外定子120。

在前一种情况下，在磁体线圈200被缠绕在内定子110上之后，外定子120可以被固定到内定子110。另一方面，在后一种情况下，内定子110 可以通过在缠绕的磁体线圈200的内周表面上径向地层叠多个内芯块110a 而形成，并且外定子120也可以通过在处于缠绕状态的磁体线圈200的外周表面上径向地层叠多个外芯块120a而形成。

此时，内定子110可以通过径向地层叠的内芯块110a形成中空体 101，并且中空体101被用作之后供活塞设置于其中的空间。

作为另一示例，内芯块110a和外芯块120a可以被整体地形成为

形，然后被插入到磁体线圈200而被层叠。此外，在磁体线圈200的内周表面上径向地层叠内芯块110a之后，外芯块120a可以被径向地层叠在磁体线圈200的外周表面上。在后一种情况中，在将外芯块120a设置在磁体线圈 200的外周表面上时可以同时执行整体连接内芯块110a的一侧和外芯块 120a的一侧的操作。

再参考图2，磁体线圈200被容置在内定子110与外定子120之间，并且与气隙130连通的空间140可以从定子110的中心偏心地形成到动子400 (亦即，动芯)的相对侧。

此外，绕组槽111和121可以被形成在内定子110和外定子120中的至少一个上以朝向内表面凹入，由此在相面对表面上形成空间140。

此时，空间140或绕组槽111和121的尺寸可以与所缠绕的磁体线圈 200的量成比例地形成。

例如，如在图1-图4中所示，可以在内定子110和外定子120的两侧形成绕组槽111和121。

作为另一示例，如在图5中所示，在内定子110内没有形成绕组槽，而是可以仅在外定子120内形成绕组槽121。

尽管并未在图中示出，作为另一示例，在外定子120内没有形成绕组槽，并且可以仅在内定子110内形成绕组槽。

当绕组槽111和121被如上所述地形成时，设置用于容置磁体线圈200 的空间140，以便于磁体线圈200与内定子110和外定子120之间的连接。相比于固定磁体300的极部124，轭部123由于绕组槽121而具有相对薄的厚度，并且可以形成在内定子110和外定子120上。

如上所述，在内定子110和外定子120中的至少一个中，可以形成轭部123和极部124，该轭部用以形成磁路，该极部延伸得比轭部123的宽度更宽并且具有被固定的磁体300。

此时，极部124可以等于或稍微大于被固定的磁体300的长度。

通过组合如上所述的极部124和轭部123，可以限定磁弹簧的刚度、 alpha(阿尔法，α)值(电动机的推力常数)、以及alpha值的变化率，轭部123和极部124可以具有根据往复电动机所应用的产品的设计在各种范围内限定的长度或形式。

另一方面，如上所述，磁体300可以被固定到在圆柱形磁体线圈200 的内周表面和外周表面的每一者上层叠的内定子110的外周表面、或者外定子120的内周表面的至少一个上。

此时，磁体300可以在后面描述的动子(精确地，动芯)的往复方向 (轴向方向)上与磁体线圈200间隔开。亦即，磁体300和磁体线圈200 可以被布置成在定子100的径向方向彼此不重叠。

在传统的情况下，磁体300和磁体线圈200必须在定子100的径向方向上重叠，并因此不得不增加电动机的直径。另一方面，根据本实用新型，由于磁体300和磁体线圈200在动子400的往复方向上彼此间隔，电动机的直径相比于相关技术而言可以被减小。

此外，磁体300可以被形成为使得不同的磁极沿着动子400的往复方向被布置。

例如，磁体300可以是具有N极和S极的两侧具有相同长度的2-极磁体。

此外，关于磁体300，其在轴向方向上的横截面的至少一部分可以具有弧形。

例如，磁体300可以是圆柱形的。

作为另一示例，当沿轴向方向观察时，磁体300可以具有弧形横截面，并且在设置为多个时，可以沿着内定子110的外周表面或外定子120 的内周表面的周向彼此间隔。

此时，磁体300被暴露于气隙130。

为此，可以在内定子110和外定子120的形成气隙130的相面对的表面上形成用以固定磁体300的磁体固定表面115和125。

磁体固定表面115和125可以对应于磁体300的内表面或外表面的形状而形成。

例如，在磁体300被固定到外定子120的情况下，当磁体300的外表面是弯曲的时，外定子120的磁体固定表面125也会形成为弯曲的表面，并且当磁体300的外表面是平坦的时，外定子120的磁体固定表面125也可以形成为平坦的表面。

作为另一示例，在磁体300被固定到内定子110的情况下，当磁体300 的内表面是弯曲的时，内定子110的磁体固定表面115也形成为弯曲的表面，并且当磁体300的内表面是平坦的时，内定子110的磁体固定表面115 也可以形成为平坦的表面。

用于参考，当磁体300的外表面或内表面是弯曲的表面时，内定子110 的外周表面或外定子120的内周表面可以是圆形的。

此外，当磁体300的外表面或内表面是平坦的时，内定子110的外表面或外定子120的内表面可以具有多边形的形状。

如在图1-图4中所示，磁体300可以被固定到外定子120。此外，如在图5中所示，磁体300可以被固定到内定子110。

尽管并未在图中示出，作为另一示例，磁体300可以被固定到内定子 110和外定子120两者。

动子400被设置在暴露出磁体300的气隙130中，且由磁性材料制成，并且相对于定子100和磁体300执行往复运动。

此时，动子400在动子400的往复方向上与磁体线圈200间隔开，以使磁体线圈200与动子400之间的间隙可以根据动子400的往复运动而变化。亦即，动子400和磁体线圈200可以被布置成彼此在定子100的径向方向上并不重叠。

在传统的情况下，动子400和磁体线圈200必须在定子100的径向方向上重叠，因此不得不增加电动机的直径。另一方面，根据本实用新型，由于动子400和磁体线圈200在动子400的往复方向上彼此间隔开，电动机的直径相比于相关技术可以被减小。

在这个实施例中，关于动子400，其轴向方向的横截面的至少一部分可以具有弧形。

亦即，动子400可被形成为具有中空的圆柱形，以被插入到圆柱形的内定子110与外定子120之间形成的圆柱形气隙130中，或者当沿轴向方向观察时，可以被设置为多个并且可以彼此沿周向方向间隔开。

而且，动子400可以通过连接部70支撑。

例如，连接部70可以被形成为圆柱形，以便被连接到圆柱形动子400 的内周表面。

作为另一示例，具有弧形横截面的多个动子400可以采用沿着连接部 70的周边间隔的连接结构。

动子400以内定子110的外表面或暴露于气隙130的外定子120与磁体300之间具有间隔的方式被插入，为此，动子400的尺寸应该小于气隙 130的尺寸。

亦即，动子400的内周表面可以被形成为具有比内定子110的外周表面更大的直径，且动子400的外周表面可以被形成为具有比外定子120的内周表面更小的直径。

根据此实施例的往复电动机，通过在具有磁体线圈200的定子100、磁体300以及动子400之间产生的往复方向定心力，来执行往复运动。往复方向定心力指的是当动子400在磁场内运动时朝向低侧储存磁能(磁势能、磁阻)的力，并且这个力形成磁弹簧。

所以，在这个实施例中，当动子400通过磁体线圈200和磁体300的磁力执行往复运动时，动子400通过磁弹簧来累积力以返回到中心方向，被累积在该磁弹簧中的这个力使得动子400共振，并连续进行往复运动。

下面，将更详细地描述根据此实施例的动芯式往复电动机的操作原理。

首先，当给往复电动机的磁体线圈200施加AC电流时，在内定子110 与外定子120之间形成交变磁通。在此情况下，动子400在沿着磁通方向的两个方向上移动并且连续地执行往复运动。

此时，在往复电动机的内部，在动子400和定子100和磁体300之间形成磁弹簧，由此引起动子400的共振运动。

图3和图4是用于解释根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机的操作的示意图。

例如，如在图3中所示，在磁体300被固定到外定子120且通过磁体 300产生的磁通在图中沿顺时针方向流动的状态下，当给磁体线圈200施加 AC电流时，由磁体线圈200引起的磁通在图中顺时针地流动，并且动子 400沿附图的右向(见箭头M1)移动M1，其中通过磁体线圈200产生的磁通和通过磁体300产生的磁通增加了。

此时，在动子400和定子100和磁体300之间，用以回复到磁能(亦即，磁势能或磁阻)低的附图左向的往复定心力F1被累积。

在此状态下，如在图4中所示，当施加到磁体线圈200的电流方向改变时，通过磁体线圈200产生的磁通在图中逆时针地流动，而且通过磁体线圈200产生的磁通和通过磁体300产生的磁通在先前方向的反方向上(亦即，图中向左)增加。

此时，动子400通过累积的往复定心力F1以及磁体线圈200和磁体300 的磁通的磁力在附图的左向上(见箭头M2)移动。

在此过程中，通过惯性力和磁力，动子400被进一步地通过磁体300 的中心而移向图的左侧。

此时，以相同的方式，在动子400和定子100和磁体300之间，累积用以回复到磁能低的磁体300的中心方向(亦即附图的右向)的往复定心力 F2。

同样，如在图3中所示，当给磁体线圈200施加的电流方向改变时，通过累积的往复定心力F2以及由于磁体线圈200和磁体300的磁通的磁力，动子400朝向磁体300的中心的方向移动。此时，由于惯性力和磁力，动子400也进一步地通过磁体300的中心移向附图的右向，而且在动子400 和定子100和磁体300之间累积用以朝向磁能低的磁体300的中心方向(亦即附图的左向)的往复定心力F1。以此方式，动子400连续地重复在附图的左侧与右侧之间交替移动的往复运动，如在机械共振弹簧中。

下面，尽管并未在图中示出，将描述在磁体300被固定到内定子110 的情况下动子400的共振运动。

在磁体300被固定到内定子110并且通过磁体300产生的磁通沿着逆时针方向流动的状态下，当给磁体线圈200施加AC电流并且通过磁体线圈200产生的磁通顺时针流动时，动子400在附图的左向移动，其中通过磁体线圈200产生的磁通和通过磁体300产生的磁通增加。

此时，往复定心力沿右向被累积。

在此状态下，当施加到磁体线圈200的电流方向改变时，通过磁体线圈200产生的磁通逆时针流动，并且动子400沿附图的右向移动，其中通过磁体线圈200产生的磁通和通过磁体300产生的磁通增加。

此时，通过在右向累积的往复定心力F1以及由磁体线圈200和磁体300的磁通产生的磁力，动子400在磁体300的中心方向上移动。

在此过程中，通过惯性力和磁力，动子400被进一步地通过磁体300 的中心移向附图的右向。

此时，以相同的方式，在动子400和定子100和磁体300之间累积用以回复到左向的往复定心力，并且以此方式，即使磁体300被固定到内定子110，动子400也连续地重复在附图的右侧和左侧之间交替移动的往复运动，如在机械共振弹簧中。

图6是用于解释根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机的长度变化的示意图。

在传统的情况下，为了增加往复电动机的输出，磁体线圈200的缠绕量不可避免地增加，并且定子100和动子400的长度不可避免地增加。因此，较长的动子400的长度增加了磁体的长度，结果，动子400的重量增加，这使得难以保持电动机效率。

但是，在本实用新型的情况下，如在图6中所示，即使增加磁体线圈 200的缠绕量以便增加电动机的输出，仅定子100和磁体300的长度可以增加，而动子400的长度可以保持恒定。

因此，动子400的重量可以保持恒定，并且电动机效率相比于传统的电动机可以被提高。

图7是示意性示出根据本实用新型另一实施例的动芯式往复电动机的横截面图。

参考图7，定子100在形成气隙130的一端形成向内凹入的接收槽 122，并且磁体300可以被接纳在接收槽122中。

亦即，磁体300可以以填充类型固定，而不会突出到定子100的外侧。

在此情况下，由于在磁体300被填充到定子100中的状态下磁体300 被暴露于气隙130，磁力可以被施加到被设置在气隙130中的动子400，并且与定子100的联接力可以被进一步增加。

因此，可以防止磁体300在动子400的往复运动期间干扰动子400的往复运动，并且可以防止磁体300通过磁通沿磁通方向移动。而且，即使产生外力时，磁体300也可以保持固定到定子100而不会与定子100分离。

尽管并未在图中示出，作为另一示例，可以在内定子110中形成接收槽，并且磁体300可以被接纳在形成于内定子110中的接收槽中。

尽管并未在图中示出，作为另一示例，形成在定子100中的接收槽122 可以进一步具有形成在内侧的两侧上的槽部，并且磁体300可以具有插入两侧上的槽部的突起，以将定子100和磁体300彼此牢固地固定。

在这个实施例中，接收槽122的高度H1小于被接纳在接收槽122中的磁体300的厚度T2，使得磁体300的一部分可以突出到接收槽122的外部。

在一些情况中，当整个磁体300被接纳在接收槽122中时，在磁体300 的磁通中可能发生异常。为了防止这种现象，仅磁体300的一部分被容置在接收槽122中以确保联接力，并且其余部分朝向接收槽122的外部突出以确保磁通。

图8是用于解释作为本实用新型部件的磁体和动子的示意图。

下面，参考图8，为了增加根据本实用新型的往复电动机的效率，将描述动子400的长度和动子400的厚度的设计方法。

首先，应用于本实用新型的磁体的长度L1可以是动子400的最大行程的至少两倍。

以此方式限制磁体的长度L1的原因在于考虑到电动机弹簧的刚度的变化。所以，需要使磁体的长度L1形成得长于动子400的最大行程。

例如，当动子400的最大行程为11mm，考虑到电动机弹簧的刚度的变化，磁体的长度L1需要被设计为大约1mm，以使1-极的长度是12mm，并且2-极磁体的长度是24mm。

而且，应用于本实用新型的动子(亦即，动芯)的长度L2可以形成为等于或大于磁体的长度L1的一半。

如上所述，限制动子(亦即，动芯)的长度L2的原因是为了确保电动机弹簧刚度(rigidity，硬度)的线性度和操作范围。所以，动子(亦即，动芯)的长度L2应该大于磁体的长度L1的一半。

此时，需要防止动子的重量过度增加以便确保电动机的效率。所以，动子(亦即，动芯)的长度L2不可以长于磁体的长度L1。

而且，当磁体300和动子400居中时，亦即，当磁体的中心和动芯的中心彼此重合，动芯的厚度T1可以小于磁体300的一个磁极和动子400(亦即，动芯)重叠的长度L3的一半。

图9是示出根据动子的厚度的输出变化的曲线图。图10是示出根据动子的厚度的操作频率变化的曲线图。图11是示出根据动子的厚度的操作频率及弹簧常数变化的曲线图。

首先，参考图9-图11，随着动芯的厚度T1的增加，电动机的输出(力) 增加，可以确认，由于动子400的重量的增加，操作频率降低。

所以，需要在弹簧的alpha值和弹簧刚度(弹簧K)没有大幅减小的范围内确定动子400(亦即，动芯)的厚度。结果，当执行居中以匹配磁体300 的中心和动子400(亦即，动芯)的中心时，可以推导出动子(亦即，动芯) 的厚度T1可以小于磁体300的一侧磁极与动子400(亦即，动芯)重叠的长度L3的一半。

在此，alpha值意指在操作范围内的平均alpha值(V/m/s)。

图12是包括根据本实用新型一实施例的动芯式往复电动机的往复压缩机的纵截面图。

参考图12，往复压缩机1包括：壳体10，具有内部空间；往复电动机，设置在内部空间中，其中动子400执行往复运动；活塞40，联接到往复电动机的动子400以一起执行往复运动；缸体30，活塞40被插入到其中以形成压缩空间；吸入阀42，配置为打开和关闭压缩空间的吸入侧；以及排出阀32，配置为打开和关闭压缩空间的排出侧。

亦即，吸入管11被连接到密封壳体10的内部空间，吸入管11的一侧连接到排出管12，用以将制冷剂引导到制冷循环，其中制冷剂在后面将描述的缸体30的压缩空间31中被压缩。结果，壳体10的内部空间可以填充有吸入的制冷剂以形成吸入压力，并且从压缩空间31排出的制冷剂可以通过排出管12朝向冷凝器被直接排出到壳体10的外部。

而且，框架20被安装在壳体10的内部空间中，并且往复电动机被固定联接到框架20的一个侧表面，其用于产生往复力，并且同时引起后面将描述的活塞40的共振运动。

压缩空间31被设置在往复电动机的内侧，以联接到插入框架20中的缸体30，并且活塞40被联接到缸体30，其往复地插入缸体30以改变压缩空间31的容积并由此压缩制冷剂。

用于打开和关闭活塞40的吸入通道的吸入阀41被联接到活塞40的前部，并且用于打开和关闭缸体30的压缩空间31的排出阀32被容置在排出盖50中，并且可拆卸地联接到缸体30的前部。

然后，排出盖50被固定联接到其内设置有排出空间51的缸体30。在排出盖50的排出空间51中可以容置用于支撑排出阀32的阀弹簧33和排出阀32，并且可以容置用于在缸体30与活塞40之间进行润滑的气体轴承的入口。

气体轴承(未示出)可以由在框架20的内周表面与缸体30的外周表面之间形成的气体连通路径、以及从气体连通路径的中间穿透到缸体30的内周表面的多个细气孔组成。

在此，由于往复电动机被形成为具有与上述图1-图12相同的配置，所以其将参考以上所述的往复电动机。

但是，在这个实施例中，内定子110和外定子120被固定到框架20，而且动子400通过连接部70被连接到活塞40。因此，当动子400相对于定子100和磁体300执行往复运动时，被插入到缸体30中的活塞40可以通过动子400执行往复运动。

在根据上述实施例的往复压缩机中，当AC电流被施加到往复电动机的磁体线圈200时，在定子100和磁体300和动子400之间形成交变磁通，并且在通过磁体线圈200产生的磁通和通过磁体300产生的磁通增加的方向上，彼此连接的动子400和活塞40被连续地移动以执行往复运动。

此时，在往复电动机的动子400和定子100以及磁体300之间累积用于回复到磁能低的方向的往复定心力。

在此状态下，当施加到磁体线圈200的电流的方向改变时，彼此连接的动子400和活塞40由于累积的往复定心力以及由磁体线圈200和磁体300 的磁通产生的磁力沿相反的方向移动，并且此时，在往复电动机的动子 400和定子100与磁体300之间累积用以回复到磁能低的方向的往复定心力。

以此方式，动子400和活塞40连续地重复在附图的左侧与右侧之间交替运动的往复运动，诸如在机械共振弹簧中。

此时，当动子400在往复电动机中执行往复运动时，在动子400和定子100和磁体300之间形成磁共振弹簧，由此引起动子400和活塞40的共振运动。所以，活塞40可以在克服在压缩空间31中产生的空气力的同时压缩制冷剂。

根据此实施例的往复压缩机具有根据上述图1-图11的往复电动机的作用效果。所以，其可参考上述往复电动机。

此实施例的往复压缩机包括尺寸和重量减小了的往复电动机，使得其可以被制得紧凑并且重量轻。所以，压缩机的安装容易，并且维护和修理也是有利的。

Claims (15)

1.一种动芯式往复电动机，其特征在于，所述动芯式往复电动机包括：

定子，包括内定子和外定子，其中所述内定子和所述外定子的轴向方向的一侧彼此连接，并且所述轴向方向的另一侧彼此间隔开以形成气隙；

磁体线圈，设置在所述内定子与所述外定子之间；

磁体，固定到所述内定子和所述外定子中的至少一个，以便被至少部分地定位在所述气隙的范围内；以及

动子，包括动芯，所述动芯被设置在所述气隙中并且由磁性材料制成，以便相对于所述定子执行往复运动。

2.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述动芯的轴向方向长度小于或等于所述磁体的轴向方向长度。

3.根据权利要求2所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述磁体和所述动芯中的至少一个的轴向方向的横截面的至少一部分是弧形。

4.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述磁体线圈和所述磁体在所述动子的轴向方向上间隔开。

5.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述磁体线圈和所述动芯在所述动子的轴向方向上彼此间隔开，以使所述磁体线圈与所述动芯之间的气隙根据所述动子的往复运动而变化。

6.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，在所述内定子与所述外定子之间形成用于所述磁体线圈的空间，

其中所述空间被形成在所述气隙的轴向方向上的一侧，

其中所述空间和所述气隙彼此连通。

7.根据权利要求6所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述空间从所述定子的中心偏心地形成到所述动芯的相对侧。

8.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述定子在形成气隙的端部具有内凹接收槽，并且所述磁体的至少一部分被插入固定到所述接收槽。

9.根据权利要求8所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述接收槽的高度小于所述磁体的被接纳在所述接收槽内的厚度，使得所述磁体的一部分突伸出所述接收槽的外部。

10.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述磁体具有沿所述动子的轴向方向布置的不同的磁极。

11.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述内定子或所述外定子中的至少一个具有轭部，所述轭部被配置为形成从所述轭部延伸的极部和磁路，并且被配置为形成气隙，

其中所述极部的宽度大于所述轭部的宽度。

12.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述磁体在所述动子的轴向方向上的长度是所述动子的最大行程的至少两倍。

13.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，所述动芯在所述动子的轴向方向上的长度不小于所述磁体的长度的一半。

14.根据权利要求1所述的动芯式往复电动机，其特征在于，在所述磁体的中心与所述动芯的中心彼此对准的状态下，所述动子的厚度小于所述磁体的一侧磁极与所述动芯重叠的长度的一半。

15.一种往复压缩机，其特征在于，所述往复压缩机包括：

壳体，具有内部空间；

往复电动机，设置在所述壳体的内部空间中，其中动子执行往复运动；

活塞，联接到所述往复电动机的所述动子，以一起执行往复运动；

缸体，所述活塞被插入到所述缸体中以形成压缩空间；

吸入阀，配置为打开和关闭所述压缩空间的吸入侧；以及

排出阀，配置为打开和关闭所述压缩空间的排出侧，

其中所述往复电动机包括根据权利要求1-14中任一项所述的动芯式往复电动机。

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