CN214577630U - 压缩机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种压缩机,其包括:缸筒,缸筒形成活塞压缩制冷剂气体的压缩空间;以及框架,框架形成有气体孔,气体孔的一侧与外部连通并延伸到框架的内周面以吸入并引导制冷剂气体,气袋包括形成在缸筒的外周面和述框架的内周面之间的空间,缸筒包括:喷嘴部,使述气袋和缸筒主体的内部空间连通;气体流入部,凹陷形成于缸筒的外周面,气体流入部与喷嘴部的入口连通;以及多孔过滤构件,对流入喷嘴部的制冷剂气体进行过滤,在多孔过滤构件形成有使制冷剂气体进行流动的内部通路。根据本实用新型的压缩机,在运行过程中过滤性能不会因过滤器的张力减小等而降低,由此保持均匀的过滤性能,从而能够防止油流入到滑动部。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压缩机。更详细地说,涉及一种通过活塞的线性往复运动来压缩制冷剂的线性压缩机。
背景技术
通常,压缩机是指,从马达或涡轮机等动力产生装置接收动力,并对空气或制冷剂等工作流体进行压缩的装置。具体地说,压缩机已广泛应用于整个产业或家电产品,尤其是蒸汽压缩式制冷循环(以下,称作“制冷循环”) 等。
根据压缩制冷剂的方式,这种压缩机可以划分为往复式压缩机(Reciprocatingcompressor)、旋转式压缩机(Rotary compressor)以及涡旋式压缩机(Scrollcompressor)。
往复式压缩机是,在活塞和缸筒之间形成有压缩空间,并且通过活塞的直线往复运动来压缩流体的方式;旋转式压缩机是,通过在缸筒的内部进行偏心旋转的滚子(roller)来压缩流体的方式;涡旋式压缩机是,形成为螺旋形状的一对涡旋盘啮合并进行旋转,由此压缩流体的方式。
最近,在往复式压缩机中,对不采用曲轴而是利用直线往复运动的线性压缩机(Linear Compressor)的使用正在逐渐增多。就线性压缩机而言,由于在用于将旋转运动转换为直线往复运动时所产生的机械损失较少,因此具有提高压缩机的效率,并且结构较简单的优点。
在线性压缩机中,缸筒位于用于形成密闭空间的壳体的内部而形成压缩室,并且将用于覆盖压缩室的活塞在所述缸筒的内部进行往复运动。线性压缩机将会反复执行如下的过程:在活塞位于下死点(BDC,Bottom Dead Center)的过程中,密闭空间内的流体被吸入到压缩室,而在活塞位于上死点(TDC,Top Dead Center)的过程中,压缩室的流体被压缩并吐出。
另一方面,根据润滑方式,线性压缩机可以划分为油润滑式线性压缩机和气体润滑式线性压缩机。
在油润滑式线性压缩机中,在与制冷剂一起吐出到制冷循环装置中的油未能顺畅地回收到压缩机的情况下,可能会在所述压缩机的壳体的内部发生缺油的现象,这种在壳体的内部发生的缺油现象可能会成为降低压缩机的可靠性的原因。
相反,与油润滑式线性压缩机相比,气体润滑式线性压缩机可以实现小型化,并且用制冷剂对缸筒和活塞之间进行润滑,因此,其优点在于压缩机的可靠性不会因缺油而低下。
但是,在现有的气体润滑式线性压缩机中,油流入到缸筒和活塞之间,从而导致润滑性能急剧下降的问题。尤其,流入到滑动部的油将会发挥如气囊(air bag)一样的作用,或者因较高的动压产生的力而将活塞推向一侧。其结果,活塞会与缸筒接触,从而使压缩机的耐久性和可靠性降低。
韩国公开专利公报10-2018-0039959号公开了一种,为了防止油的侵入,通过在气体流入部缠绕线(thread)来将其用作过滤构件的技术。对于上述技术而言,通过在将线过滤器缠绕于缸筒主体之后对其表面的一部分进行热熔接,来能够将所述线过滤器固定于缸筒主体的表面,但是,在结合压缩机时,或者在运行环境的影响下,热熔接了的部分随着时间的流逝将会发生受损,从而张力将会减小。若线过滤器的张力减小,则不仅过滤功能会变弱,而且限流功能也会变弱,从而可能会使气体轴承的性能下降。
另外,线过滤器以对加工成槽的气体流入部施加张力的状态缠绕并紧固于缸筒主体,此时,缸筒主体可能会发生变形,从而气体轴承的性能可能会下降。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:韩国公开专利公报KR10-2018-0039959A(公开日: 2018.04.19)
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种,在压缩机的运行过程中过滤性能不会因过滤器的张力减小等而降低,并且能够保持均匀的过滤性能,从而能够防止油流入到滑动部的压缩机。
另外,本实用新型目的在于,提供一种,根本上能够解决因所述气体流入部的供气口被堵塞而使气体轴承功能变得不顺畅所引起的压缩机驱动问题的压缩机。
另外,本实用新型的目的在于,提供一种,过滤器容易安装于气体流入部,并且已安装的过滤器的性能不会随着组装工程而发生改变,并且能够期待均匀的过滤性能的压缩机。
根据本实用新型的一实施例的压缩机,可以包括:缸筒,其具备形成为圆筒形状的缸筒主体,活塞在所述缸筒主体的内部空间沿着轴向进行往复移动,所述缸筒形成用于使所述活塞对制冷剂气体进行压缩的压缩空间;以及框架,所述缸筒容纳于在所述框架的内部形成的空间,所述框架形成有气体孔,所述气体孔的一侧与外部连通以流入制冷剂气体,所述气体孔延伸到所述框架的内周面以引导所述制冷剂气体,所述气体孔与气袋连通,所述气袋包括形成在所述缸筒的外周面和所述框架的内周面之间的空间,所述缸筒可以包括:喷嘴部,其贯通所述缸筒主体,以使所述气袋和所述缸筒主体的内部空间连通;气体流入部,其设置成凹陷形成于所述缸筒的外周面的槽形状,并且所述气体流入部与所述喷嘴部的入口连通;以及多孔过滤构件,其安置于所述气体流入部,并且对流入所述喷嘴部的制冷剂气体进行过滤。
此时,所述多孔过滤构件可以设置成形成有微孔的多孔形状,所述微孔用于过滤在所述气袋中进行流动的制冷剂气体中所含有的油分或异物,所述微孔可以设置成,使20微米以上的油分或异物无法从所述气袋流入到所述喷嘴部。
另外,所述多孔过滤构件可以设置成中空的管形状,以形成使制冷剂气体进行流动的内部通路。
另外,所述气体流入部可以形成为沿着圆周方向凹陷设置于所述缸筒主体的外周面的槽,所述多孔过滤构件可以安置于所述气体流入部,并且在圆周方向上整体或部分地围绕所述缸筒主体。
此时,所述多孔过滤构件可以设置成围绕所述缸筒主体的环形状,并且通过设置成具有弹性来能够紧贴于所述气体流入部的内壁。
或者,所述多孔过滤构件可以设置成围绕所述缸筒主体的环形状,所述多孔过滤构件的截面的直径可以设置成大于所述气体流入部的宽度,从而能够将所述多孔过滤构件压入结合于所述气体流入部。
或者,所述多孔过滤构件可以设置成围绕所述缸筒主体的环形状,并且可以以热固性树脂作为媒介接合于所述气体流入部的内壁。
或者,所述多孔过滤构件可以设置成围绕所述缸筒主体且其一部分被切开的环形状,此外,还可以包括连接构件,通过将所述连接构件的一端和另一端分别插入于形成为所述多孔过滤构件的被切开的一部分的第一切开端部和第二切开端部,来使所述多孔过滤构件的所述第一切开端部和所述第二切开端部连接。
在此,所述多孔过滤构件可以设置成中空的管形状,以形成用于使所述制冷剂气体进行流动的内部通路,所述连接构件可以设置成密封所述多孔过滤构件的所述第一切开端部和所述第二切开端部,以密封所述内部通路。
或者,所述多孔过滤构件可以设置成其围绕所述缸筒主体的所述多孔过滤构件的一部分被切开的环形状,所述多孔过滤构件的一端部可以插入到其另一端部,并且所述多孔过滤构件整体上可以形成为环形状。
在此,设置于所述多孔过滤构件的一端部的第一切开端部可以包括结合凸起,设置于所述多孔过滤构件的另一端部的第二切开端部可以包括结合槽,所述结合槽设置成与所述结合凸起相对应的形状以插入所述结合凸起。
另外,所述气体流入部可以形成为沿着所述缸筒主体的长度方向延伸的槽,所述多孔过滤构件可以沿着所述缸筒主体的长度方向延伸。
此时,所述喷嘴部可以包括:前方喷嘴部,其位于所述缸筒主体的前方部;以及后方喷嘴部,其位于所述缸筒主体的后方部,所述多孔过滤构件可以从对应于所述前方喷嘴部的位置延伸到对应于所述后方喷嘴部的位置。
另外,所述喷嘴部可以包括:前方喷嘴部,其位于所述缸筒主体的前方部;以及后方喷嘴部,其位于所述缸筒主体的后方部,所述多孔过滤构件可以包括前方多孔过滤构件和后方多孔过滤构件,其分别对应地过滤流入所述前方喷嘴部和所述后方喷嘴部的制冷剂气体。
另外,所述多孔过滤构件可以形成为中空的管形状,以形成用于使所述制冷剂气体进行流动的内部通路,所述多孔过滤构件可以以在所述框架的内周面和所述缸筒主体的外周面之间被压缩并发生变形的状态安置于所述气体流入部,并且其两端部的开口可以被所述气体流入部的侧面密封。
另外,所述多孔过滤构件可以包括多孔聚合物。
另外,所述多孔过滤构件可以包括PTFE(polytetrafluoroethylene:聚四氟乙烯)、ePTFE(expanded polytetrafluoroethylene:膨体聚四氟乙烯)、 UHMWPE(Ultra HighMolecular Weight Polyethylene:超高分子量聚乙烯)、 PE(Polyethylene:聚乙烯)、PA(polyamide:聚酰胺)、PVDF(Polyvinylidene difluoride:聚偏二氟乙烯)或者PP(polypropylene:聚丙烯)中的任意一个。
另外,所述气袋可以设置成,使所述框架的内周面和所述缸筒主体的外周面之间的间距形成在10微米至30微米的范围。
此时,还可以包括:前方密封构件,其位于所述气体孔的出口部的前方,并且通过夹设在所述缸筒和所述框架之间来密封所述气袋的前方;以及后方密封构件,其位于所述气体孔的出口部的后方,并且通过夹设在所述缸筒和所述框架之间来密封所述气袋的后方,所述气袋可以定义为所述前方密封构件和所述后方密封构件之间的空间。
或者,在所述框架的内周面或所述缸筒主体的外周面可以形成有用于捕集油分或异物的收集槽,所述捕集槽与所述气袋连通,并且沿着半径方向凹陷而成。
根据本实用新型的压缩机,在运行过程中过滤性能不会因过滤器的张力减小等而降低,并且能够保持均匀的过滤性能,从而能够防止油流入到滑动部。通过减小缸筒和框架之间的间距来增加施加于油的表面摩擦力,由此能够防止油在气体流入部内移动。根据这种效果,根据本实用新型的压缩机,能够使活塞和缸筒之间的接触最小化,从而能够提高耐久性和可靠性。
另外,根据本实用新型的多个实施例中的至少一个,能够将过滤构件容易安装在气体流入部,并且与安装工序不相关地能够期待均匀的过滤性能,从而能够确保可靠性。
另外,根据本实用新型的多个实施例中的至少一个,过滤构件的维护和更换变得简便,并且能够不会发生由作业者所导致的性能偏差。
附图说明
图1是用于说明压缩机的结构的剖视图。
图2是为了说明框架和缸筒的结合结构而示出了截面的立体图。
图3是图2的侧视图。
图4是将图3的A部分放大并示出的剖视图。
图5A和图5B是表示在油分流入到滑动部时可能会发生的现象的图。
图6是用于说明油分渗入到缝隙的情况的示意图。
图7是表示本实用新型的第一实施例的结合有缸筒过滤构件的缸筒的立体图。
图8是图7的分解立体图。
图9是表示缸筒过滤构件的截面的扫描电子显微镜(SEM)的图像。
图10是将图9的A1区域放大并示出的扫描电子显微镜(SEM)的图像。
图11是表示本实用新型的实施例的缸筒的轴向剖视图。
图12是,为了说明油分无法渗入的状态,将图11的A2区域放大并示出的图。
图13是表示本实用新型的实施例的缸筒的半径方向上的剖视图。
图14是,为了说明油分无法渗入的状态,将图13的A3区域放大并示出的图。
图15是表示第一实施例的缸筒过滤构件的结合方法的实施例的剖视图。
图16是表示第一实施例的缸筒过滤构件的结合方法的变形实施例的剖视图。
图17是表示第二实施例的缸筒过滤构件的立体图。
图18是表示第三实施例的缸筒过滤构件的立体图。
图19是表示第四实施例的缸筒过滤构件的立体图。
图20是图19的轴向剖视图。
图21是将图20的A4区域放大并示出的图。
图22是表示第五实施例的缸筒过滤构件的立体图。
图23是图22的轴向剖视图。
图24是将图23的A5区域放大并示出的图。
图25是将图2中的B部分放大并示出的剖视图。
图26是用于说明油分在摩擦的作用下无法进入到缸筒内部的现象的图。
图27是表示图25的变形实施例的剖视图。
图28是表示图25的另一变形实施例的剖视图。
附图标记说明
100:压缩机 101:容纳空间
102:吸入空间 103:压缩空间
104:吐出空间 110:壳体(casing)
111:外壳(shell) 112:第一外壳盖
113:第二外壳盖 114:吸入管
115:吐出管 115a:循环管
116:第一支撑弹簧 116a:吸入引导件
116b:吸入侧支撑构件 116c:阻尼构件
117:第二支撑弹簧 117a:支撑托架
117b:第一支撑引导件 117c:支撑盖
117d:第二支撑引导件 117e:第三支撑引导件
118:共振弹簧 118a:第一共振弹簧
118b:第二共振弹簧 119:弹簧支撑件
119a:主体部 119b:结合部
119c:支撑部 120:框架
121:主体部 122:凸缘部
123:后盖 123a:支撑托架
130:驱动单元 131:外定子
132:线圈卷绕体 132a:线轴
132b:线圈 133:定子铁芯
134:内定子 135:移动件(mover)
136:磁体框架 136a:结合部
137:定子盖 140:缸筒
141:凸缘部 142:气体流入口
150:活塞 151:头部
152:引导部 153:凸缘部
154:吸入端口 155:吸入阀
160:消声器单元 161:吸入消声器
161a:凸缘部 162:内部引导件
170:排出阀组装体 171:排出阀
172:阀弹簧 180:吐出盖组装体
181:第一吐出盖 182:第二吐出盖
183:第三吐出盖
200:压缩机 220:框架
221:框架主体 221a:第三设置槽
222:框架凸缘 223:框架倾斜部
224:气体孔 225a:第一壁
225b:第二壁 225c:第三壁
225d:框架空间部 225e:引导槽
226:密封构件安置部 226a:第一设置槽
227:过滤器槽 228:过滤器密封构件
229a:紧固孔 229b:端子插入部
230:吐出过滤器 231:气袋
232:气体流入部 232c:缸筒过滤构件
233:喷嘴部 234:气体容纳槽
235:收集槽 236:多孔物质
240:缸筒 241:缸筒主体
241a:第二设置槽 242:缸筒凸缘
243:气体流入部 244:喷嘴部
250:第一密封构件 251:第二密封构件
252:第三密封构件 260:多孔过滤构件
261:内部通路 262:连接构件
263:结合槽 264:结合凸起
270:热固性树脂
具体实施方式
下面,参照附图对本说明书(discloser)中公开的实施例进行详细的说明,并且与图号无关地对相同或类似的构成要素赋予了相同的附图标记,并将省去对其重复的说明。
在说明本说明书中公开的实施例的过程中,如果提及到某个构成要素“连接(connected)”或“结合(coupled)”于另一构成要素,则应理解为可能是直接连接于或耦合于该另一构成要素,但也可能它们中间存在有其他构成要素。
另外,在说明本说明书中公开的实施例的过程中,当判断为对相关公知技术的具体说明会使本说明书公开的实施例的要旨不清楚时,省略对其的详细说明。此外,附图是为了便于理解本说明书公开的实施例而提供的,本说明书公开的技术思想并不局限于附图,本实用新型包括本实用新型的技术思想和技术范围内作出的所有变更、等同物及替代物。
另一方面,说明书(discloser)的术语可以用document、specification、description等术语来替代。
图1是用于说明压缩机100的结构的剖视图。
下面,以执行活塞进行直线往复运动的同时吸入并压缩流体,并且吐出被压缩了的流体的动作的线性压缩机为一例,对本实用新型的压缩机进行说明。
线性压缩机可以是制冷循环的构成要素,在线性压缩机中将要压缩的流体可以是在制冷循环中进行循环的制冷剂。除了压缩机之外,制冷循环还包括冷凝器、膨胀装置以及蒸发器等。并且,线性压缩机可以作为冰箱的冷却系统的一个构成要素使用,但是不限于此,可以在整个产业广为使用。
参照图1,压缩机100包括:壳体110;和容纳于壳体110的内部的主体。主体包括:框架120;固定于框架120的缸筒140;在缸筒140内部进行直线往复运动的活塞150;固定于框架120并向活塞150提供驱动力的驱动单元 130等。在此,也可以将缸筒140和活塞150称作压缩单元140、150。
压缩机100可以包括:用于减小缸筒140和活塞150之间的摩擦的轴承单元。轴承单元可以是油轴承或气体轴承。或者,作为轴承单元也可以使用机械轴承。
压缩机100的主体可以被支撑弹簧116、117弹性支撑,所述支撑弹簧 116、117设置于壳体110的内侧的两端部。支撑弹簧包括:对主体的后方进行支撑的第一支撑弹簧116;和对主体的前方进行支撑的第二支撑弹簧117,并且支撑弹簧可以包括板簧。支撑弹簧116、117可以对主体的多个内部部件进行支撑,同时能够吸收随着活塞150的往复运动而产生的振动和冲击。
壳体110可以形成密闭的空间,并且所述密闭的空间可以包括:容纳空间101,其用于容纳吸入的制冷剂;吸入空间102,压缩之前的制冷剂填充于所述吸入空间102;压缩空间103,其用于压缩制冷剂;以及吐出空间104,被压缩的制冷剂填充于所述吐出空间104。
即,从连接于壳体110的后方侧的吸入管114吸入到的制冷剂会填充于容纳空间101,而与容纳空间101连通的吸入空间102内的制冷剂会在压缩空间103中被压缩并朝向吐出空间104吐出,并且经由连接于壳体110的前方侧的吐出管115而向外部排出。
壳体110可以包括:外壳111,其两端呈开口,并且形成为大致的沿着横向上长长的圆筒形状;第一外壳盖112,其结合于外壳111的后方侧;以及第二外壳盖113,其结合于外壳111的前方侧。在此,前方侧是指,作为附图的左侧,被压缩的制冷剂吐出的方向;而后方侧是指,作为附图的右侧,制冷剂流入的方向。另外,第一外壳盖112或第二外壳盖113也可以与外壳 111形成为一体。
壳体110可以由导热材质形成。由此,能够将在壳体110的内部空间所产生的热量迅速释放到外部。
第一外壳盖112可以以密封外壳111的后方侧的方式与外壳111结合,吸入管114可以插入并结合于第一外壳盖112的中央。
压缩机的主体的后方侧可以通过第一支撑弹簧116在半径方向上被第一外壳盖112弹性支撑。
第一支撑弹簧116可以采用圆形的板簧,第一支撑弹簧116的边缘部可以通过支撑托架123a在前方方向上支撑于后盖123,第一支撑弹簧116的形成开口的中央部,可以通过吸入引导件116a在后方方向上被第一外壳盖112 支撑。
吸入引导件116a形成为在其内部设置有贯通流路的圆筒形状。在吸入引导件116a的前方侧外周面可以结合有第一支撑弹簧116的中央开口部,而吸入引导件116a的后方侧端部可以支撑于第一外壳盖112。此时,在吸入引导件116a和第一外壳盖112的内侧面之间,可以设置有额外的吸入侧支撑构件 116b。
吸入引导件116a的后方侧可以与吸入管114连通,经由吸入管114而吸入的制冷剂可以穿过吸入引导件116a并顺畅地流入到后述的消声器单元 160。
在吸入引导件116a和吸入侧支撑构件116b之间,可以设置有由橡胶材质等构成的阻尼构件116c。由此,能够阻断在制冷剂经由吸入管114吸入的过程中可能会发生的振动传递到第一外壳盖112。
第二外壳盖113可以以密封外壳111的前方侧的方式与外壳111结合,吐出管115可以通过循环管115a插入并结合于第二外壳盖113。从压缩空间 103中吐出的制冷剂,可以穿过吐出盖组装体180之后经由循环管115a和吐出管115而向制冷循环排出。
压缩机的主体的前方侧可以通过第二支撑弹簧117在半径方向上被外壳 111或第二外壳盖113弹性支撑。
第二支撑弹簧117可以采用圆形的板簧,第二支撑弹簧117的形成开口的中央部,可以通过第一支撑引导件117b在后方方向上被吐出盖组装体180 支撑,第二支撑弹簧117的边缘部可以通过支撑托架117a在半径方向上被外壳111的内侧面、或者支撑于与第二外壳盖113邻接的外壳111的内周面。或者,与附图不同地,第二支撑弹簧117的边缘部,也可以通过托架(未图示)在前方方向被第二外壳盖113支撑。
第一支撑引导件117b可以形成为其直径彼此不同的连续的圆筒形状,第一支撑引导件117b的前方侧可以插入到第二支撑弹簧117的中央开口,而其后方侧可以插入到吐出盖组装体180的中央开口。支撑盖117c可以隔着第二支撑弹簧117而结合于第一支撑引导件117b的前方侧。并且,在支撑盖117c 的前方侧,可以结合有朝向前方凹陷而成的杯状的第二支撑引导件117d;在第二外壳盖113的内侧,可以结合有与第二支撑引导件117d相对应且朝向后方凹陷而成的杯状的第三支撑引导件117e。第二支撑引导件117d可以插入到第三支撑引导件117e的内侧并在轴向和半径方向上得到支撑。此时,在第二支撑引导件117d和第三支撑引导件117e之间可以形成有间隙(gap)。
框架120包括:主体部121,其用于支撑缸筒140的外周面;以及凸缘部122,其与主体部121的一侧连接,并用于支撑驱动单元130。所述框架 120可以与驱动单元130和缸筒140一起,通过第一支撑弹簧116和第二支撑弹簧117被壳体110弹性支撑。
主体部121可以形成为围绕缸筒140的外周面的圆筒形状,凸缘部122 可以形成为从主体部121的前方侧端部朝向半径方向延伸。
在主体部121的内周面,可以结合有缸筒140,在主体部121的外周面,可以结合有内定子134。例如,缸筒140可以压入(press fitting)并固定于主体部121的内周面,内定子134可利用固定环被固定。
在凸缘部122的后方表面,可以结合有外定子131,而在其前方表面可以结合有吐出盖组装体180。例如,外定子131和吐出盖组装体180可以利用机械式结合单元来进行固定。
在凸缘部122的前方表面的一侧,可以形成有构成气体轴承的一部分的轴承入口槽125a,并且形成有从轴承入口槽125a朝向主体部121的内周面贯通而成的轴承连通孔125b,在主体部121的内周面可以形成有与轴承连通孔125b连通的气体槽125c。
轴承入口槽125a可以沿着轴向以规定的深度凹陷而形成,轴承连通孔 125b可以是其截面积小于轴承入口槽125a的截面积的孔,朝向主体部121 的内周面倾斜而形成。气体槽125c可以在主体部121的内周面形成为具有规定深度和轴向长度的环形形状。与此不同地,气体槽125c可以形成于缸筒 140的与主体部121的内周面相接触的外周面,或者也可以全部形成于主体部121的内周面和缸筒140的外周面。
另外,在缸筒140的外周面,可以形成有与气体槽125c相对应的气体流入口142。气体流入口142在气体轴承上形成一种喷嘴部。
另一方面,框架120和缸筒140可以使用铝或铝合金材质。
缸筒140可以形成为其两端部形成开放的圆筒形状,活塞150可以经由缸筒140的后方端部而插入于缸筒140,缸筒140的前方端部可以被排出阀组装体170封闭。可以形成有由缸筒140、活塞150的前方端部(头部151) 以及排出阀组装体170包围而成的压缩空间103。当活塞150后退时,压缩空间103的体积增大,当活塞150前进时,压缩空间103的体积减小。即,就流入到压缩空间103内部的制冷剂而言,可以在活塞150前进时被压缩,并且经由排出阀组装体170吐出。
缸筒140可以包括:其前方端部朝向外侧弯折而形成的凸缘部141。缸筒140的凸缘部141可以与框架120结合。例如,在框架120的前方侧端部可以形成有与缸筒140的凸缘部141相对应的凸缘槽,缸筒140的凸缘部141 可以插入到所述凸缘槽,并且可以通过机械式结合构件相结合。
另一方面,可以设置有气体轴承构件,所述气体轴承构件可以通过向活塞150的外周面和缸筒140的外周面之间的间隔供应吐出气体,来对缸筒140 和活塞150之间进行气体润滑。缸筒140和活塞150之间的吐出气体对活塞 150提供悬浮力,由此能够降低活塞150和缸筒140之间所产生的摩擦。
例如,在缸筒140可以形成有气体流入口142,所述气体流入口142与形成于主体部121内周面的气体槽125c连通,并且所述气体流入口142沿着半径方向贯通缸筒140,由此将流入到气体槽125c的被压缩的制冷剂引导至缸筒140的内周面和活塞150的外周面之间。或者,考虑到加工上的便利性,气体槽125c也可以形成于缸筒140的外周面。
就气体流入口142而言,其入口可以形成为较宽,而其出口形成为细小的通孔,由此发挥喷嘴的作用。在气体流入口142的入口部,可以额外设置有用于阻断异物流入的过滤器(未图示)。过滤器可以是由金属制成的筛网过滤器,也可以通过缠绕细线等的构件形成。
气体流入口142可以独立地形成有多个,或者也可以是入口形成为环形槽,而出口沿着该环形槽隔着一定的间隔形成有多个。
另外,气体流入口142也可以只形成于以缸筒140的轴向中间为基准的前方侧,考虑到活塞150的下垂,气体流入口142也可以一并形成于以缸筒 140的轴向中间为基准的后方侧。
活塞150插入到缸筒140后方的形成开放的端部,并设置成封闭压缩空间103的后方。
活塞150包括:头部151,其形成为圆盘形状,并且用于划分压缩空间 103;以及圆筒形状的引导部152,其从头部151的外周面朝向后方延伸。头部151形成为部分地开放,引导部152形成为,其内部为中空,其前方被头部151部分地密闭,但是引导部152的后方可以形成开口,并与消声器单元 160连接。头部151可以是与引导部152结合的额外的构件,或者,头部151 和引导部152可以形成为一体。
在活塞150的头部151形成有吸入端口154,所述吸入端口154贯通头部151。吸入端口154设置成,使活塞150内部的吸入空间102和压缩空间 103连通。例如,从容纳空间101流入到活塞150内部的吸入空间102的制冷剂可以穿过吸入端口154,并吸入到活塞150和缸筒140之间的压缩空间 103。
吸入端口154可以沿着活塞150的轴向延伸。或者,吸入端口154可以形成为相对于活塞150的轴向倾斜。例如,吸入端口154可以以相对于越朝向活塞150的后方越远离中心轴的方向倾斜的方式延伸。
吸入端口154的开口可以形成为圆形,并且其内径可以形成为固定。或者,吸入端口154也可以形成为,其开口沿着头部151的半径方向延伸的长孔,而其内径随着朝向后方逐渐变大。
吸入端口154可以沿着头部151的半径方向和圆周方向中的任意一个以上的方向形成有多个。
在与压缩空间103相邻的活塞150的头部151,可以安装有选择性地开闭吸入端口154的吸入阀155。吸入阀155可以通过弹性变形进行动作,从而开放或封闭吸入端口154。即,吸入阀155可以通过经由吸入端口154而流向压缩空间103的制冷剂的压力,来弹性变形为开放吸入端口154。
另外,活塞150与移动件135连接,并且移动件135可以随着活塞150 的移动而在前后方向上进行往复运动。在移动件135和活塞150之间,可以配置有内定子134和缸筒140。移动件135和活塞150可以经由磁体框架136 而彼此连接,所述磁体框架136朝向后方绕开缸筒140和内定子134而形成。
消声器单元160设置成,与活塞150的后方相结合,从而能够衰减制冷剂被吸入到活塞150的过程中所产生的噪音。经由吸入管114而吸入的制冷剂,经过消声器单元160并流向活塞150的内部的吸入空间102。
消声器单元160包括:吸入消声器161,其与壳体110的容纳空间101 连通;内部引导件162,其与吸入消声器161的前方连接,并用于将制冷剂引导至吸入端口154。
吸入消声器161可位于活塞150的后方,吸入消声器161的后方侧开口可以与吸入管114相邻配置,而吸入消声器161的前方侧端部可以与活塞150 的后方相结合。吸入消声器161沿着轴向形成流路,由此能够将容纳空间101 内的制冷剂引导至活塞150内部的吸入空间102。
此时,吸入消声器161的内部,可以形成有被挡板(baffle)分隔了的多个噪声空间。吸入消声器161可以通过两个以上的构件彼此结合来形成,例如,可以通过将第二吸入消声器压入并结合于第一吸入消声器的内部来形成多个噪声空间。考虑到重量和绝缘性,吸入消声器161可以由塑料材质形成。
内部引导件162可以形成为管(pipe)形状,其一侧可以与吸入消声器 161的噪声空间连通,而其另一侧可以深深地插入到活塞150的内部。内部引导件162也可以形成为两端具有相同内径的圆筒形状,根据不同的情况,所述内部引导件162的作为吐出侧的前方端的内径也可以大于,其作为相反侧的后方端的内径。
吸入消声器161和内部引导件162可以设置成多种形状,通过这些可以对穿过了消声器单元160的制冷剂的压力进行调节。此外,吸入消声器161 和内部引导件162也可以形成为一体。
排出阀组装体170可以包括:排出阀171;以及阀弹簧172,其设置于排出阀171的前方侧,并对排出阀171进行弹性支撑。排出阀组装体170可以选择性地排出压缩空间103中被压缩的制冷剂。在此,压缩空间103是指形成在吸入阀155和排出阀171之间的空间。
排出阀171可以配置成能够支撑于缸筒140的正面,并且可以安装成选择性地开闭缸筒140的前方开口。排出阀171可以通过弹性变形来进行动作,并由此能够开放或封闭压缩空间103。排出阀171可以利用经由压缩空间103 而流向吐出空间104的制冷剂的压力来发生弹性变形,由此开放压缩空间 103。例如,在排出阀171支撑于缸筒140的正面的状态下,压缩空间103 可以保持被密闭的状态,并且,在排出阀171处于从缸筒140的正面隔开的状态下,可以朝向开放了的空间排出压缩空间103的压缩制冷剂。
阀弹簧172设置在排出阀171和吐出盖组装体180之间,并且沿着轴向提供弹力。阀弹簧172可以是压缩螺旋弹簧,或者,考虑到占用空间或可靠性,可以使用板簧。
若压缩空间103的压力为吐出压力以上,则阀弹簧172将会朝向前方发生变形,由此开放排出阀171,制冷剂从压缩空间103吐出,并且朝向吐出盖组装体180的第一吐出空间排出。若结束制冷剂的排出,则阀弹簧172将会朝向排出阀171提供复原力,由此使排出阀171关闭。
以下,对制冷剂经由吸入阀155流入压缩空间103,并且压缩空间103 内的制冷剂经由排出阀171排出到吐出空间104的过程进行说明,具体如下。
在活塞150在缸筒140的内部进行往复直线运动的过程中,若压缩空间 103的压力形成为预设的吸入压力以下,则吸入阀155将会被开放,由此制冷剂被吸入到压缩空间103。相反,若压缩空间103的压力超过预设的吸入压力,则在吸入阀155被关闭的状态下,压缩空间103的制冷剂被压缩。
另一方面,若压缩空间103的压力形成为预设的吐出压力以上,则阀弹簧172将会朝向前方发生变形,由此开放与其连接的排出阀171,而制冷剂将会从压缩空间103朝向吐出盖组装体180的吐出空间104排出。若制冷剂的排出结束,则阀弹簧172对排出阀171提供复原力,由此排出阀171被关闭,从而密封压缩空间103的前方。
吐出盖组装体180可以设置于压缩空间103的前方,并形成用于容纳从压缩空间103排出的制冷剂的吐出空间104,并且可以结合于框架120的前方,由此能够衰减制冷剂从压缩空间103吐出的过程中所产生的噪声。吐出盖组装体180可以在容纳有排出阀组装体170的同时与框架120的凸缘部122 的前方结合。例如,吐出盖组装体180可以通过机械式结合构件来与第一凸缘部122结合。
在吐出盖组装体180和框架120之间可以设置有:用于隔热的垫圈165;和用于抑制吐出空间104的制冷剂发生泄漏的O型环。
吐出盖组装体180可以由导热材质形成。因此,若高温的制冷剂流入到吐出盖组装体180,则制冷剂的热量将会经由吐出盖组装体180而传递到壳体110并释放到压缩机的外部。
吐出盖组装体180可以由一个吐出盖形成,也可以配置成多个吐出盖依次连通。在吐出盖组装体180由多个吐出盖构成的情况下,吐出空间104可以包括被各个吐出盖分隔的多个空间部。多个空间部沿着前后方向配置,并且彼此连通。
例如,在吐出盖为三个的情况下,吐出空间104可以包括:第一吐出空间,其形成在结合于框架120的前方侧的第一吐出盖181和框架120之间;第二吐出空间,其与第一吐出空间连通,并且形成在结合于第一吐出盖181 的前方侧的第二吐出盖182和第一吐出盖181之间;以及第三吐出空间,与第二吐出空间连通,并且形成在结合于第二吐出盖182的前方侧的第三吐出盖183和第二吐出盖182之间。
第一吐出空间可以通过排出阀171来选择性地与压缩空间103连通,第二吐出空间可以与第一吐出空间连通,第三吐出空间可以与第二吐出空间连通。由此,从压缩空间103吐出的制冷剂随着依次经由第一吐出空间、第二吐出空间以及第三吐出空间而其吐出噪声将会衰减,并且经由与第三吐出盖 183连通的循环管115a和吐出管115而排出到壳体110的外部。
驱动单元130可以包括:外定子(out stator)131,其配置成在外壳111 和框架120之间包围框架120的主体部121;内定子(inner stator)134,其配置成在外定子131和缸筒140之间包围缸筒140;以及移动件135,其配置在外定子131和内定子134之间。
外定子131可以结合于框架120的凸缘部122的后方,内定子134可以结合于框架120的主体部121的外周面。内定子134可以朝向外定子131的内侧隔开而配置,移动件135可以配置于外定子131和内定子134之间的空间。
在外定子131可以设置有卷绕线圈,移动件135可以包括永磁体。永磁体可以由具有一个极的单一磁铁构成,或者可以结合具有三个极的多个磁铁而构成。
外定子131可以包括:线圈卷绕体132,其沿着圆周方向围绕轴向;以及定子铁芯133,其以围绕线圈卷绕体132的方式层叠。线圈卷绕体132可以包括:内部为中空的圆筒形状的线轴(bobbin)132a;和沿着线轴132a的圆周方向缠绕的线圈132b。线圈132b的截面可以形成为圆形或多边形形状,作为一例,可以是六边形形状。定子铁芯133可以以辐射状层叠多个层压板 (lamination sheet),也可以沿着圆周方向层叠多个层压块(laminationblock)。
外定子131的前方侧可以支撑于框架120的凸缘部122,而其后方侧可以支撑于定子盖137。例如,定子盖137可以是内部为中空的圆盘形状,并且外定子131支撑于所述定子盖137的前方表面,共振弹簧118可以支撑于所述定子盖137的后方表面。
内定子134可以是,将多个叠片沿着圆周方向层叠在框架120的主体部 121的外周面而形成的。
移动件135的一侧可以与磁体框架136结合而被支撑。磁体框架136具有大致的圆筒形状,并且配置成插入到外定子131和内定子134之间的空间。磁体框架136设置成与活塞150的后方侧结合并与活塞150一起进行移动。
作为一例,磁体框架136的后方端部朝向半径方向的内侧弯折并延伸而形成结合部136a,结合部136a可以结合于在活塞150后方形成的凸缘部153。磁体框架136的结合部136a和活塞150的凸缘部153可以通过机械式结合构件相结合。
进一步,在活塞150的凸缘部153和磁体框架136的结合部136a之间,可以设置有形成于吸入消声器161前方的凸缘部161a。因此,活塞150、消声器单元160以及移动件135可以以结合为一体的状态一起进行线性往复移动。
若电流施加到驱动单元130,则在绕组线圈上将会形成磁通量(magnetic flux),利用形成于外定子131的绕组线圈的磁通量和由移动件135的永磁体所形成的磁通量之间的相互作用而产生电磁力,由此能够使移动件135进行移动。在移动件135进行轴向往复移动的同时,连接于磁体框架136的活塞150也会与移动件135一体地在轴向上进行往复移动。
另一方面,驱动单元130和压缩单元140、150可以在轴向上被支撑弹簧116、117和共振弹簧118支撑。
共振弹簧118通过增大由移动件135和活塞150的往复运动而产生的振动,来能够有效地实现制冷剂的压缩。具体地说,可以通过将共振弹簧118 调节为与活塞150的固有振动频率相对应的振动频率,来使活塞150进行共振运动。另外,共振弹簧118可以使活塞150进行稳定的移动,由此能够降低振动和噪声的发生。
共振弹簧118可以是沿着轴向延伸的螺旋弹簧。共振弹簧118的两个端部可以分别与振动体和固定体连接。例如,共振弹簧118的一端部可以与磁体框架136连接,而其另一端部可以与后盖123连接。因此,共振弹簧118 可以在振动体和固定体之间发生弹性变形,所述振动体在共振弹簧118的一端部产生振动,所述固定体固定于共振弹簧118的另一端部。
共振弹簧118的固有振动频率可以设计成与压缩机100运行时的移动件 135和活塞150的共振频率一致,由此能够增大活塞150的往复运动。但是,此处设置成固定体的后盖123通过第一支撑弹簧116来弹性支撑于壳体110,因而严格地可以说算不上是固定。
共振弹簧118可以包括第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b,以弹簧支撑件119为基准,所述第一共振弹簧118a支撑于后方侧,所述第二共振弹簧118b支撑于前方侧。
弹簧支撑件119可以包括:围绕吸入消声器161的主体部119a;从主体部119a的前方朝向半径方向内侧弯折的结合部119b;以及从主体部119a的后方朝向半径方向外侧弯折的支撑部119c。
弹簧支撑件119的结合部119b的前方表面,可以被磁体框架136的结合部136a支撑。弹簧支撑件119的结合部119b的内径可以设置成,围绕吸入消声器161的外径。例如,可以将弹簧支撑件119的结合部119b、磁体框架 136的结合部136a以及活塞150的凸缘部153在依次配置之后,通过机械式结合构件来结合为一体。此时,如此前所述,吸入消声器161的凸缘部161a 可以设置在活塞150的凸缘部153和磁体框架136的结合部136a之间并一起被固定。
第一共振弹簧118a可以配置在,后盖123的前方表面和弹簧支撑件119 的后方表面之间,第二共振弹簧118b可以配置在,定子盖137的后方表面和弹簧支撑件119的前方表面之间。
第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b可以沿着中心轴的圆周方向配置有多个。第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b可以沿着轴向平行地配置,也可以彼此错开配置。第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b可以沿着中心轴的辐射方向以规定的间隔配置。例如,第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b分别设置有三个,并且沿着中心轴的辐射方向以120度的间隔配置。
另一方面,压缩机100可以包括多个密封构件:多个所述密封构件用于增大框架120和其周边的多个部件之间的结合力。
例如,多个密封构件可以包括:吐出盖密封构件,其设置在框架120和吐出盖组装体180相结合的部分,并且插入到设置于框架120的前方端部的设置槽中;以及缸筒密封构件,其设置于框架120和缸筒140相结合的部分,并且插入到设置于缸筒140的外侧面的设置槽中。缸筒密封构件用于防止形成在框架120的内周面和缸筒140的外周面之间的气体槽125c内的制冷剂泄漏到外部,并且能够增大框架120和缸筒140之间的结合力。多个密封构件还可以包括内定子密封构件,所述内定子密封构件设置于框架120和内定子 134相结合的部分,并且插入到设置于框架120的外侧面的设置槽中。上述密封构件可以具有环形状。
以上说明的线性压缩机100的动作状态如下。
首先,若电流施加到驱动单元130,则因流过线圈132b的电流而可以在外定子131形成磁通量。形成于外定子131的磁通量将会产生电磁力,设置有永磁体的移动件135将会因所产生的电磁力而进行直线往复运动。这种电磁力交替地沿着如下的两种方向产生,即,在执行压缩冲程时,沿着活塞150 朝向上死点(TDC,top dead center)的方向(前方方向)产生,而在执行吸入冲程时,沿着活塞150朝向下死点(BDC,bottom dead center)的方向(后方方向)产生。即,驱动单元130可以产生将移动件135和活塞150的力推向移动方向力、即推力。
在缸筒140的内部进行线性往复运动的活塞150,可以反复地增加和减小压缩空间103的体积。
若活塞150朝向使压缩空间103的体积增加的方向(后方方向)进行移动,则压缩空间103的压力会减小。此时,安装于活塞150的前方的吸入阀 155被开放,由此停留在吸入空间102中的制冷剂将会沿着吸入端口154吸入到压缩空间103。这种吸入冲程执行到活塞150使压缩空间103的体积增加为最大并位于下死点时为止。
达到至下死点的活塞150将会转换其运动方向,并且朝向使压缩空间103 的体积减小的方向(前方方向)进行移动,同时执行压缩冲程。在执行压缩冲程时,压缩空间103的压力将会增加,由此吸入到的制冷剂被压缩。若压缩空间103的压力达到设定压力,则排出阀171将会被压缩空间103的压力推出而使缸筒140开放,制冷剂经由隔开了的空间而向吐出空间104吐出。这种压缩冲程持续执行到活塞150移动至使压缩空间103的体积减小为最小的上死点的期间。
在反复进行活塞150的吸入冲程和压缩冲程的同时,经由吸入管114而流入到压缩机100内部的容纳空间101的制冷剂依次经过吸入引导件116a、吸入消声器161以及内部引导件162并流入到活塞150内部的吸入空间102,而吸入空间102的制冷剂在活塞150执行吸入冲程时流入到缸筒140内部的压缩空间103。在活塞150的压缩冲程期间将会形成如下的流动,即,压缩空间103的制冷剂被压缩并吐出到吐出空间104,之后经过循环管115a和吐出管115并排出至压缩机100的外部。
图2是为了说明框架220和缸筒240的结合结构而示出了截面的立体图,图3是图2的侧视图,图4是将图3的A部分放大并示出的剖视图。
参照图2至图4,本实用新型的实施例的缸筒240可以结合于所述框架 220。作为一例,所述缸筒240可以配置成插入到所述框架220的内部。
所述框架220包括:框架主体221,其沿着轴向延伸;以及框架凸缘222,其从所述框架主体221朝向半径方向的外侧延伸。
换言之,所述框架凸缘222可以从所述框架主体221的外周面以第一设定角度延伸。作为一例,所述第一设定角度可以形成为约90度。
所述框架主体221可以构成为具有轴向中心轴的圆筒形状,并且在其内部可以形成有用于容纳缸筒主体241的主体容纳部。
在所述框架主体221的后方部可以形成有第三设置槽221a,配置在所述内定子(参照图1的134)和所述框架主体221之间的第三密封构件252插入到所述第三设置槽221a。
所述框架凸缘222包括:第一壁225a,其具有环形状,并且与缸筒凸缘 242结合;第二壁225b,其配置成围绕所述第一壁225a,并且具有环形状;以及第三壁225c,其使所述第一壁225a的后端部和所述第二壁225b的后端部相连接。所述第一壁225a和第二壁225b可以沿着轴向延伸,所述第三壁 225c可以沿着半径方向延伸。
框架空间部225d可以由所述第一壁225a、第二壁225b以及第三壁225c 限定。所述框架空间部225d从所述框架凸缘222的前端部朝向后方凹陷,并且形成用于使经由所述排出阀(参照图1的171)而排出的制冷剂进行流动的吐出流路的一部分。
所述第一壁225a的内侧空间包括凸缘容纳部221b,所述缸筒240的至少一部分插入到所述凸缘容纳部221b,作为一例,缸筒凸缘242插入于所述凸缘容纳部221b。作为一例,所述凸缘容纳部221b的内径可以形成为,与所述缸筒凸缘242的外径相同,或者略小于所述缸筒凸缘242的外径。
当所述缸筒240压入于所述框架220的内侧时,所述缸筒凸缘242可能与所述第一壁225a发生干扰,在此过程中,所述缸筒凸缘242可能会发生变形。
所述框架凸缘222还包括密封构件安置部226,其从所述第一壁225a的后端部朝向半径方向的内侧延伸。在所述密封构件安置部226,形成有用于使所述第一密封构件250插入的第一设置槽226a。所述第一设置槽226a可以构成为,从所述密封构件安置部226朝向后方凹陷。
所述框架凸缘222还包括紧固孔229a,为了使所述框架220和周边的部件之间实现紧固,其与规定的紧固构件结合。所述紧固孔229a可以沿着所述第二壁225a的外周配置有多个。
在所述框架凸缘222形成有端子插入部229b,其提供所述驱动单元(参照图1的130)的端子部的引出路径。所述端子插入部229b在前后方向上贯通所述框架凸缘222。
所述端子部可以从所述线圈(coil,参照图1的132b)朝向前方延伸,并且插入到所述端子插入部229b。通过上述构成,所述端子部可以从所述驱动单元130和框架220露出于外部,从而能够连接到电缆。
所述端子插入部229b可以设置有多个,并且多个所述端子插入部229b 可以沿着所述第二壁225b的外周配置。在所述多个端子插入部229b中,用于插入所述端子部的端子插入部229b只设置有一个。可以将其余的端子插入部229b理解为,是为了防止所述框架220发生变形而设置的。
作为一例,在所述框架凸缘222形成有三个端子插入部229b。其中,所述端子部插入到一个端子插入部229b,而在其余的两个端子插入部229b不会插入端子部。
所述框架220在与所述定子盖(参照图1的137)或所述吐出盖组装体 (参照图1的180)紧固的过程中,或者在与所述缸筒240压入结合的过程中,可能会受到较多的应力。假设,在所述框架凸缘222仅形成有一个端子插入部229b的情况下,所述应力可能会集中在特定部位,从而可能会使所述框架凸缘222发生变形。因此,在本实施例中,通过使所述端子插入部229b形成在所述框架凸缘222的三个位置,即,通过将所述端子插入部229b以所述框架220的中心部为基准在圆周方向上均匀地配置,来能够防止发生所述应力的集中。
所述框架220还包括,所述框架倾斜部223从所述框架凸缘222朝向所述框架主体221倾斜延伸。所述框架倾斜部223的外表面可以以与所述框架主体221的外周面、即轴向形成第二设定角度的方式延伸。作为一例,所述第二设定角度可以形成为,大于0度且小于90度的角度值。
在所述框架倾斜部223形成有气体孔224,所述气体孔224用于将从所述排出阀(参照图1的171)排出的制冷剂引向所述缸筒240的气体流入部 232。所述气体孔224可以形成为贯通所述框架倾斜部223的内部。
详细而言,所述气体孔224可以从所述框架凸缘222延伸,并且经过所述框架倾斜部223而延伸到所述框架主体221。
由于所述气体孔224通过具有较厚厚度的框架220的一部分来形成至所述框架凸缘222、框架倾斜部223以及框架主体221,因此,能够防止所述框架220的强度因形成所述气体孔224而变弱。
所述气体孔224的延伸方向可以与所述框架倾斜部223的延伸方向相对应地,与所述框架主体221的内周面、即轴向形成所述第二设定角度。
在所述气体孔224的入口部可以配置有吐出过滤器230,所述吐出过滤器230用于对将要流入到所述气体孔224的制冷剂中的异物进行过滤。所述吐出过滤器230可以设置于所述第三壁225c。
详细而言,所述吐出过滤器230设置在形成于所述框架凸缘222的过滤器槽227。所述过滤器槽227可以形成为从所述第三壁225c朝向后方凹陷,并且可以具有与所述吐出过滤器230的形状相对应的形状。
换言之,所述气体孔224的入口部与所述过滤器槽227连接,所述气体孔224从所述过滤器槽227贯通所述框架凸缘222和所述框架倾斜部223,并且朝向所述框架主体221的内周面延伸。因此,所述气体孔224的出口部可以与所述框架主体221的内周面连通。
另外,在所述框架凸缘222可以形成有引导槽225e,所述导槽225e用于使所述气体孔224的加工变得容易。所述第二壁225b的至少一部分凹陷而形成所述引导槽225e,并且所述引导槽225e可以位于所述过滤器槽227的边缘。
在加工所述气体孔224的过程中,加工器具可以从所述过滤器槽227朝向所述框架倾斜部223进行钻孔。此时,所述加工器具与所述第二壁225b 发生干扰,从而可能会发生不易进行所述钻孔的问题。因此,在本实施例中,通过在所述第二壁225b形成引导槽225e,并且使所述加工器具位于所述引导槽225e,来能够使所述气体孔224的加工变得容易。
所述线性压缩机10还包括过滤器密封构件228,所述过滤器密封构件228 设置于所述吐出过滤器230的后方、即出口侧。所述过滤器密封构件228可以具有大致的环形状。详细而言,所述过滤器密封构件228放置在所述过滤器槽227,随着所述吐出过滤器230对所述过滤器槽227进行加压,所述过滤器密封构件228能够被压入到所述过滤器槽227。
另一方面,可所述框架倾斜部223以沿着所述框架主体221的外周设置有多个。在多个所述框架倾斜部223中,形成有所述气体孔224的框架倾斜部223只设置有一个。可以将其余的框架倾斜部223理解为,是为了防止所述框架220发生变形而设置的。
所述框架220在与所述定子盖137或所述吐出盖组装体180紧固的过程中,或者在与所述缸筒240压入结合的过程中,可能会受到较多的应力。假设,在所述框架220仅形成一个框架倾斜部223的情况下,所述应力可能会集中在特定部位,从而可能会使所述框架220发生变形。因此,在本实施例中,通过使所述框架倾斜部223形成在所述框架主体221的外侧的三个位置,即,通过将所述框架倾斜部223以所述框架220的中心部为基准在圆周方向上均匀地配置,来能够防止发生所述应力的集中。
所述缸筒240结合于所述框架220的内侧。作为一例,所述缸筒240可以通过压入工序结合于所述框架220。
所述缸筒240包括:缸筒主体241,其沿着轴向延伸;以及缸筒凸缘242,其设置于所述缸筒主体241的前方部的外侧。所述缸筒主体241构成为具有轴向中心轴的圆筒形状,并且插入到所述框架主体221的内部。因此,所述缸筒主体241的外周面可以设置成与所述框架主体221的内周面相向。
在所述缸筒主体241形成有气体流入部232,所述气体流入部232用于使穿过所述气体孔224而进行流动的气体制冷剂流入。
所述线性压缩机200还包括气袋(gas pocket)231,所述气袋231形成在所述框架220的内周面和所述缸筒240的外周面之间,并且使用于实现润滑功能的气体进行流动。
从所述气体孔224的出口部到所述气体流入部232的制冷剂气体流路,将会形成所述气袋231的至少一部分。所述气体流入部232可以配置于后述的喷嘴部233的入口侧。
详细而言,所述气体流入部232可以构成为,从所述缸筒主体241的外周面朝向半径方向的内侧凹陷。所述气体流入部232可以沿着所述缸筒主体 241的外周面构成为以轴向中心轴为基准的环形的形状。
所述气体流入部232可以设置有多个。作为一例,所述气体流入部232 可以设置有两个。在两个所述气体流入部232中,第一气体流入部232a配置于所述缸筒主体241的前方部、即更靠近排出阀(参照图1的171)的位置,而第二气体流入部232b配置于所述缸筒主体241的后方部、即靠近压缩机的制冷剂吸入侧的位置。换言之,以所述缸筒主体241的前后方向的中心部为基准,所述第一气体流入部232a可以位于前方侧,而所述第二气体流入部232b可以位于后方侧。
以所述中心部为基准,连接于所述第一气体流入部232a的第一喷嘴部 233a可以位于前方侧;以所述中心部为基准,连接于所述第二气体流入部 232b的第二喷嘴部233b可以位于后方侧。
详细而言,所述第一气体流入部232a或第一喷嘴部233a形成在从所述缸筒主体241的前端部隔开第一距离的位置上。所述第二气体流入部232b 或第二喷嘴部233b形成在从所述缸筒主体241的前端部隔开第二距离的位置上。所述第二距离可以大于所述第一距离。从所述缸筒主体241的前端部到所述中心部的第三距离可以形成为,大于所述第一距离且小于所述第二距离。
另外,从所述中心部到所述第一气体流入部232a或第一喷嘴部233a的第四距离可以确定为,比从所述中心部到所述第二气体流入部232b或第二喷嘴部233b的第五距离更小的值。
另一方面,所述第一气体流入部232a形成在与所述气体孔224的出口部相邻的位置上。换言之,从所述气体孔224的出口部到所述第一气体流入部 232a的距离可以形成为,小于从所述出口部到所述第二气体流入部232b的距离。例如,可以将气体孔224的出口部和第一气体流入部232a配置成部分地重叠。
所述缸筒240的内部的压力在靠近制冷剂的吐出侧的位置上、即所述第一气体流入部232a的内侧形成为相对较高,因此,通过使所述气体孔224 的出口部和所述第一气体流入部232a相邻配置,来能够使相对较多量的制冷剂经由所述第一气体流入部232a而流入到缸筒240的内部。其结果,通过增强气体轴承的功能,来能够在活塞150的往复运动过程中防止缸筒240和活塞150之间发生磨损。
所述缸筒主体241包括喷嘴部233,所述喷嘴部233从所述气体流入部 232朝向半径方向的内侧延伸。所述喷嘴部233可以延伸到所述缸筒主体241 的内周面。例如,喷嘴部233的入口的截面积可以是0.2平方毫米。
所述喷嘴部233的半径方向上的长度,小于所述气体流入部232的半径方向上的长度、即凹陷的深度。所述喷嘴部233的内部空间的大小可以形成为,小于所述气体流入部232的内部空间的大小。
详细而言,考虑到所述缸筒240的刚性、所述缸筒过滤构件232c的量、或穿过所述喷嘴部233的制冷剂的压降的大小等,可以将所述气体流入部232 的凹陷的深度、宽度和所述喷嘴部233的长度确定为适当的大小。
作为一例,若所述气体流入部232的凹陷了的深度和宽度过大,或者所述喷嘴部233的长度过小,则所述缸筒240的刚性可能会变弱。相反,若所述气体流入部232的凹陷了的深度和宽度过小,则能够设置于所述气体流入部232的缸筒过滤构件232c的量可能会太少。若所述喷嘴部233的长度过大,则穿过所述喷嘴部233的制冷剂的压降会过大,从而无法充分发挥气体轴承的功能。
在本实施例中,提议将所述喷嘴部233的长度相对于所述气体流入部232 的长度的比率设为0.65以上且0.75的范围内。在所述比率的范围内,气体轴承的效果能够得到改善,并且能够将缸筒240的刚性保持在所需水平。
另外,在所述喷嘴部233中,其入口部的直径可以形成为大于其出口部的直径。以制冷剂的流动方向为基准,所述喷嘴部233的流动截面积可以形成为,从所述入口部随着靠近所述出口部逐渐减小。在此,所述入口部可以理解为,是连接于所述气体流入部232并用于使制冷剂流入到所述喷嘴部233 的部分;所述出口部可以理解为,是连接于所述缸筒240的内周面并用于将制冷剂供应到所述活塞150的外周面的部分。
详细而言,若所述喷嘴部233的直径变得太大,则通过所述排出阀171 排出的高压的气体制冷剂中的流入到所述喷嘴部233的制冷剂的量将会变得过多,从而存在压缩机的流量损失变大的问题。相反,若所述喷嘴部233的直径变得太小,则在所述喷嘴部233中的压降会变大,从而存在气体轴承的性能降低的问题。
因此,在本实施例中,通过将所述喷嘴部233的入口部的直径形成为相对较大,来能够减少流入到所述喷嘴部233的制冷剂的压降,并且,通过将所述出口部的直径形成为相对较小,来能够将穿过所述喷嘴部233的气体轴承的制冷剂的流入量调节到规定值以下。
作为一例,在本实施例中,将所述入口部的直径相对于所述喷嘴部233 的出口部的直径的比率设定为4以上且5以下的值。在这种比率的范围内,能够期待气体轴承的效果的改善。
所述喷嘴部233包括:第一喷嘴部233a,其从所述第一气体流入部232a 朝向所述缸筒主体241的内周面延伸;以及第二喷嘴部233b,其从所述第二气体流入部232b朝向所述缸筒主体241的内周面延伸。
穿过所述第一气体流入部232a的同时被所述缸筒过滤构件232c过滤掉的制冷剂,将会穿过所述第一喷嘴部233a而流入到所述缸筒主体241的内周面和所述活塞150的外周面之间的空间。穿过所述第二气体流入部232b的同时被所述缸筒过滤构件232c过滤掉的制冷剂,将会穿过所述第二喷嘴部233b 而流入到所述缸筒主体241的内周面和所述活塞150的外周面之间的空间。
穿过所述第一喷嘴部233a、第二喷嘴部233b并流向所述活塞150的外周面侧的气体制冷剂,将会对所述活塞150提供悬浮力,由此发挥针对所述活塞150的气体轴承的功能。
所述第一密封构件250对所述气袋231的前方侧空间进行密封,因此,能够防止在所述气袋231中进行流动的制冷剂从所述框架220和缸筒240的前方侧泄露。所述第二密封构件251对所述气袋231的后方侧空间进行密封,因此,能够防止在所述气袋231中进行流动的制冷剂从所述框架220和缸筒 240的后方侧泄露。因此,能够改善气体轴承的性能。
在所述缸筒主体241的后方部可以形成有用于使第二密封构件251插入的第二设置槽241a,所述第二密封构件251配置在所述缸筒主体241和所述框架主体221之间。
如上所述,本实用新型的实施例可以采用气体轴承单元。气体轴承单元朝向活塞150的外周面和缸筒240的内周面之间的间隔供应吐出气体,由此能够对缸筒240和活塞150之间进行气体润滑。缸筒240和活塞150之间的吐出气体对活塞150提供悬浮力,从而能够减少活塞150和缸筒240之间的摩擦。
以下,将缸筒240和活塞150之间的空间、即为提供悬浮力而被供应的吐出气体所填充的空间称作滑动部。
图5A和图5B是表示在油分流入到滑动部时可能会发生的现象的图,图 6是用于说明油分渗入到缝隙的情况的示意图。
若油流入到滑动部,则吐出气体的润滑性能可能会急剧下降。这是因为,所流入的油在滑动部内产生较高的动压并起到气囊作用,由此将活塞150推向一侧,从而可能会使活塞150与缸筒240的内壁发生接触。这可能会导致活塞150的磨损和破损。
因此,为了防止油流入到滑动部内,在结合结构中设置有多个密封构件。但是,为了使用气体轴承单元,需要设置用于使制冷剂气体流入到滑动部的气体流入部232,并且需要阻断油经由气体流入部232流入。
在气体流入部232安装有用于阻断异物的吐出过滤器230,但是,由于受到吐出过滤器230的规格上的限制,因此难以过滤掉溶解在制冷剂中的油分。这是因为,制冷剂以气体状态经由吸入管吸入,但是,制冷剂在压缩机 200内的局部的高压和低温的部分可能会相变为液体状态,并且周围的油分可以会溶解到相变了的制冷剂。例如,即使安装了最高规格的吐出过滤器 230,也无法过滤出溶解在r600a制冷剂中的油分。
溶解于制冷剂中的油分将会在框架220和缸筒240之间产生油块,所产生的油分会流入到滑动部,由此可能会引发问题。作为参考,油分的表面张力比水小很多,因此,当油分接触到固体的表面时,接触角非常小,从而油分能够经由相对较窄的缝隙而容易地穿过。
参照图5A,当在滑动部的下部产生油分O时,在活塞150的压缩冲程的过程中,油分O起到气囊作用,从而产生将活塞150的前方朝向上部抬起的力,由此活塞150的前方上部将会与缸筒240的内壁中的前方上部接触或发生碰撞。
参照图5B,当在滑动部的上部产生油分O时,在活塞150的吸入冲程的过程中,油分O起到当气囊作用,从而产生将活塞150的后方推向下部的力,由此活塞150的后方下部将会与缸筒240的内壁中的后方下部接触或发生碰撞。
参照图6,可以确认到:当油分O与水分w混合时,油分O能够渗入到狭窄的缝隙。这是因为油分O的表面张力比水w小很多,因此可能会发生。微细的多个油滴o聚集在狭窄的缝隙周边并生长,并且,具有较小表面张力的油滴o将会因压力差而吸入到狭窄的缝隙。渗入了的油分O将会以包含微滴状态的水分w的状态填充狭窄的缝隙。
在图4中,示出了对比实施例的缸筒过滤构件232c。
再次参考图4,在气体流入部232可以设置有缸筒过滤构件232c。缸筒过滤构件232c发挥:阻断规定大小以上的异物流入到缸筒主体241的内部,并且吸附制冷剂中所含有的油分的功能。在此,所述规定大小可以是1μm。
缸筒过滤构件232c可以是,在气体流入部232以规定的张力缠绕30次至70次的设置成线(thread)形状的线过滤器232c。详细而言,线过滤器232c 可以由PET(PolyethyleneTerephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PTFE (Polytetrafluoroethylene:聚四氟乙烯)材质构成,并且可以具有规定的厚度或直径。
线过滤器232c起到用于阻断制冷剂气体中所含有的微细异物和油分的过滤作用。另外,线过滤器232c还起到用于降低从气体轴承系统流入的制冷剂气体的压力的限流(restrictor)功能。
但是,上述的线过滤器232c具有几个问题。
通过将线(thread)缠绕在缸筒主体241之后,对其表面的一部分进行热熔接,来能够将线过滤器232c固定于缸筒主体241的表面,但是,在结合压缩机100时,或者在运行环境的影响下,热熔接了的部分随着时间的流逝将会发生受损,从而线过滤器232c的张力会减小。若线过滤器232c的张力减小,则不仅过滤功能会变弱,而且限流功能也会变弱,从而可能会使气体轴承的性能下降。
另外,线过滤器232c将线(thread)以施加张力的方式缠绕紧固于缸筒主体241的槽加工而成的气体流入部232,此时,缸筒主体241可能会发生变形,从而气体轴承的性能因如上所述的理由可能会下降。
在压缩机中,形成有气体流入部232,其从缸筒主体241的外周面朝向半径方向的内侧凹陷,并且沿着外周面以环形的形状延伸。气体流入部232 与气体孔224连通,并且可以通过气体孔224接收润滑气体。
在缸筒主体241的内周面可以形成有凹陷而成的气体容纳槽234,所述气体容纳槽234沿着圆周方向延伸规定的角度。气体容纳槽234可以在圆周方向上设置有多个,多个气体容纳槽234可以以相同的间隔隔开配置。例如,气体容纳槽234可以以在圆周方向上延伸约15度至45度之间的角度的方式凹陷,并且,三个气体容纳槽234可以以在圆周方向上以120度的角度隔开相同的间隔的方式配置。
位于缸筒主体241的前方且与第一气体流入部232a相对应的气体容纳槽 234、和位于缸筒主体241的后方且与第二气体流入部232b相对应的气体容纳槽234,可以配置成彼此交错。例如,可以将位于缸筒主体241的前方的气体容纳槽234配置成,与位于缸筒主体241的后方的气体容纳槽234交错 60度的角度。
另外,位于缸筒主体241的前方且与第一气体流入部232a相对应的气体容纳槽234、和位于缸筒主体241的后方且与第二气体流入部232b相对应的气体容纳槽234,可以配置成彼此在平行于轴向的方向上不重叠。
气体容纳槽234可以形成在与气体流入部232相向的位置上。即,气体容纳槽234可以配置成靠近气体流入部232,并且可以配置于由气体流入部 232形成的圆周的内侧面。
气体容纳槽234可以经由喷嘴部233而与气体流入部232连通。例如,喷嘴部233可以沿着半径方向贯通气体容纳槽234的中央,由此形成与气体流入部232连通的孔。
喷嘴部233的直径通常被加工成数十微米。但是,在反复使用压缩机的期间,渗入到气体流入部232的油分堆积在喷嘴部233,从而会频繁发生堵塞现象。如此地,若油分堆积在喷嘴部233,则会增加表面附着力,从而,即使在活塞150的压缩冲程期间施加的压力下,也不会流出。
缸筒240可以形成气体流入部232(232a、232b),所述气体流入部232 是用于使从框架220的气体孔224提供的制冷剂气体经过的通路。气体流入部232可以是,沿着圆周方向凹陷形成于缸筒240的外周面的槽。气体流入部232包括:第一气体流入部232a,其位于缸筒240的前方;以及第二气体流入部232b,其位于缸筒240的后方。
第一气体流入部232a和第二气体流入部232b,可以通过形成在缸筒240 和框架220之间的气袋231来彼此连通。
另外,在缸筒240可以形成有喷嘴部233(233a、233b),所述喷嘴部 233沿着半径方向贯通气体流入部232,并且,喷嘴部233可以在气体流入部 232的圆周方向上设置有多个。在第一气体流入部232a可以形成有多个第一喷嘴部233a,而在第二气体流入部232b可以形成有多个第二喷嘴部233b。
详细而言,第一气体流入部232a和第一喷嘴部233a形成在从缸筒主体 241的前端部隔开第一距离的位置,第二气体流入部232b和第二喷嘴部233b 形成在从所述缸筒主体241的前端部隔开比第一距离大的第二距离的位置。从缸筒主体241的前端部到中心部的第三距离可以形成为,大于第一距离且小于第二距离。
另一方面,第一气体流入部232a形成在与气体孔224的出口部相邻的位置。例如,气体孔224的出口部和第一气体流入部232a可以配置成其一部分重叠。
缸筒240的内部压力在靠近于制冷剂的吐出侧的位置上、即第一气体流入部232a的内侧形成为相对较高,因此,通过使气体孔224的出口部和第一气体流入部232a相邻配置,来能够使相对较多量的制冷剂经由第一气体流入部232a而流入到缸筒240的内部。其结果,能够增强气体轴承的功能,由此能够在活塞150的往复运动过程中防止缸筒240和活塞150之间的磨损。
另外,根据本实用新型的实施例的压缩机200,通过形成气体容纳槽234 来能够防止油分堆积在喷嘴部233。这是因为,若喷嘴部233的出口直接接触于活塞150,或者非常靠近活塞150,则喷嘴部233的油分发生堆积,从而会增加发生堵塞的可能性。
气体容纳槽234的深度可以在圆周方向上连续地发生变化。例如,气体容纳槽234的凹陷面的曲率可以形成为,大于缸筒主体241的内周面的曲率。在此情况下,喷嘴部233与气体容纳槽234的最深的部位连通,从而能够确保活塞150和喷嘴部233之间的空间。并且,随着气体容纳槽234的深度沿着活塞150的圆周连续地减小,能够使经由喷嘴部233供应的制冷剂气体容易扩散扫活塞150和缸筒主体241之间。
另外,在本实用新型的实施例的压缩机200中,通过减小气袋231(其在框架220和缸筒240之间起到制冷剂气体的流路的功能)的间距,来能够阻挡已被渗入的油分的移动,并且能够将其捕集到气袋231的内部。气袋231 可以具有形成在框架主体221的内周面和缸筒主体241的外周面之间的空间的圆筒带形状,并且其两端被密封构件250、251密封。例如,气袋231的前端可以被第一密封构件250密封,而其后端可以被第二密封构件251密封。
通常,在使用气体轴承单元的压缩机中,气袋231的间距设置成150微米左右。如此地,通过预留相当于组装公差的余量,来能够使组装工序变得容易。
在本实用新型的实施例中,可以将气袋231的间距设定在10微米至30 微米的范围。即,将框架主体221的内周面和缸筒240的外周面之间的间距 (公差)设定在10微米至30微米的范围。
若将气袋231的间距设定为30微米以下,则油分在气袋231的表面摩擦力的作用下无法流入到气体流入部232。油分的表面摩擦力随着气袋231的间距减小而变大,这是因为与气袋231的间距越小则油分越会被压缩有关。即,当气袋231的间距为30微米时,油分的摩擦力的大小与施加到油分的应力相同,或者摩擦力的大小大于施加到油分的应力。
另外,还可以附带地期待被捕集到气袋231的缝隙的油分起到用于捕获朝向滑动部进行移动的异物的过滤作用。
若将气袋231的间距设定为10微米以上,则气体流入部232区域中的压降为0.35bar水平,由此满足润滑性能标准。
如上所述,通过减小缸筒240和框架220之间的组装公差来防止油分渗透到滑动部的结构并不是增加特定的部件或增加加工工序的,因此是在不增加成本的情况下能够提高可靠性的方法。
以下,对与图4中的设置成线(thread)形状的缸筒过滤构件232c相对应的多孔过滤构件260进行说明。
图7是表示本实用新型的第一实施例的结合有缸筒过滤构件260的缸筒的立体图,图8是图7的分解立体图。
参照图7和图8,本实用新型的实施例的压缩机可以包括缸筒过滤构件 260,其安置于在缸筒主体241的外周面沿着圆周方向形成的气体流入部243,并且围绕所述缸筒主体241。
所述气体流入部243可以设置成,从所述缸筒主体241的外周面沿着半径方向凹陷而形成的槽形状。所述气体流入部243可以设置成环形状。
缸筒过滤构件260可以设置成,在圆周方向上连接为一体的环形状。
所述缸筒过滤构件260可以设置成能够发生弹性变形。详细而言,所述缸筒过滤构件260能够在半径方向上发生弹性变形,以增加直径。
即,在缸筒过滤构件260的内径设置成小于缸筒主体241的外径的情况下,缸筒过滤构件260在发生变形之前无法与缸筒主体241的外周面相结合,但是,若拉伸缸筒过滤构件260而使其发生弹性变形,则能够与缸筒主体241 结合。缸筒过滤构件260在安置到气体流入部243之后,其形状可以部分地复原。
缸筒过滤构件260的至少一部分可以在安置于所述气体流入部243的状态下,与缸筒主体241的外周面相比更朝向半径方向的外侧凸出。当缸筒240 结合于框架220时,缸筒过滤构件260可以在缸筒240和框架220之间被所述缸筒240和框架220的结合力按压,从而其形状发生变形。
图9是表示缸筒过滤构件260的截面的扫描电子显微镜(SEM)的图像,图10是将图9的A1区域放大并示出的扫描电子显微镜(SEM)的图像。
缸筒过滤构件260可以由多孔(porous)过滤构件构成。即,缸筒过滤构件260可以包括形成有连续微孔的结构,并且制冷剂气体可以通过由多个微孔所形成的空间进行流动。此时,大于微孔的异物和油分无法穿过微孔。
换言之,由多孔过滤构件构成的缸筒过滤构件260的微孔可以形成为,其大小大于制冷剂气体的大小且小于异物和油分的大小。例如,微孔可以能够过滤出20微米以上的粒子。
例如,缸筒过滤构件260可以包括多孔聚合物(Porous Polymer)。
具体地,缸筒过滤构件260可以包括PTFE(polytetrafluoroethylene:聚四氟乙烯)、ePTFE(expanded polytetrafluoroethylene:膨体聚四氟乙烯)、UHMWPE(Ultra HighMolecular Weight Polyethylene:超高分子量聚乙烯)、 PE(Polyethylene:聚乙烯)、PA(polyamide:聚酰胺)、PVDF(Polyvinylidene difluoride:聚偏二氟乙烯)或者PP(polypropylene:聚丙烯)中的任意一个。但是,这些仅仅是多孔结构的示例,缸筒过滤构件260可以包括除了以上公开的多孔结构以外的多孔结构。
另外,缸筒过滤构件260可以具有如下特性:可以制造成超薄型;产生微粒(particle)的风险小;即使在高温或低温下,过滤性能也不会改变;其化学性质与制冷剂气体的种类无关地具有惰性;摩擦系数低;具有不可燃性。
另外,缸筒过滤构件260可以设置成中空的管子或管(tube)形状。即,在缸筒过滤构件260的内部可以形成有内部通路261。
所述内部通路261可以形成为,与所述缸筒过滤构件260的形状相对应的形状。当所述缸筒过滤构件260设置成管形状时,所述内部通路261可以设置成沿着管的长度方向(或延伸方向)形成的环形状。
所述内部通路261可以与多孔聚合物的多个所述微孔连通。即,经由所述微孔而流入或流出的制冷剂气体可以在所述内部通路261进行流动。
图11是表示本实用新型的实施例的缸筒240的轴向剖视图,图12是,为了说明油分无法渗入的状态,将图11的A2区域放大并示出的图。
参照附图,在所述缸筒主体241可以形成有喷嘴部244,所述喷嘴部244 用于使气袋231(参照图2)和所述缸筒主体241的内部连通,所述气袋231 形成在所述缸筒240的外周面和框架220的内周面之间。所述喷嘴部244可以形成为沿着半径方向贯通所述缸筒主体241。
所述喷嘴部244可以与在所述缸筒主体241的外周面凹陷形成的气体流入部243连接。详细而言,所述气体流入部243可以与所述喷嘴部244的入口连接。
所述缸筒过滤构件260可以插入并安置于所述气体流入部243。此时,所述缸筒过滤构件260的直径可以形成为大于所述喷嘴部244的直径,从而安置于所述气体流入部243的缸筒过滤构件260可以遮蔽所述喷嘴部244的入口。
即,用于使气袋231(参照图2)和缸筒主体241的内部连通的喷嘴部 244被缸筒过滤构件260堵住其入口,因此,气袋231的制冷剂气体穿过缸筒过滤构件260并流向喷嘴部244。
详细而言,所述制冷剂气体可以穿过所述缸筒过滤构件260的微孔并流向所述喷嘴部244。此时,与制冷剂气体一起进行移动的异物和油分被缸筒过滤构件260过滤掉,只有纯净的制冷剂气体才能流向喷嘴部244。
图13是表示本实用新型的实施例的缸筒240的半径方向上的剖视图,图 14是为了说明油分无法渗入的状态,将图13的A3区域放大并示出的图。
参照附图,在缸筒过滤构件260的内部可以形成有管形状的内部通路 261。若长时间使用缸筒过滤构件260而在缸筒过滤构件260外表面堆积了异物和油分,由此流体阻力变大,则存在经由缸筒过滤构件260的微孔而流入的制冷剂气体的流量会变少的担忧。
但是,由于制冷剂气体可以通过形成于缸筒过滤构件260的内部且阻断异物或油分流入的内部通路261,来以低阻力状态进行流动而保持流量,因此能够长期保持可靠性。
图15是表示第一实施例的缸筒过滤构件260的结合方法的实施例的剖视图。
参照图15,缸筒过滤构件260可以以热固性树脂270作为媒介附着在气体流入部243。详细而言,所述缸筒过滤构件260可以以热固性树脂270作为媒介附着在具有槽形状的气体流入部243的内表面。
由于缸筒主体241暴露在高温环境中,因此用于固定缸筒过滤构件260 的粘合剂需要具有耐热性。
设置于所述气体流入部243的热固性树脂270,可以配置在所述喷嘴部 244的入口和位于所述入口的周边的气体流入部243。
作为另一例,与图15所示不同地,所述热固性树脂270可以设置成不阻塞喷嘴部244的入口。即,缸筒过滤构件260可以在除了用于设置喷嘴部244 的入口的区域以外的区域,粘合在气体流入部243的内表面。
图16是表示第一实施例的缸筒过滤构件260的结合方法的变形实施例的剖视图。
参照图16,缸筒过滤构件260可以压入结合于气体流入部243-1。
例如,气体流入部243-1可以具有多边形形状的截面,而缸筒过滤构件 260可以具有圆形的截面,并且缸筒过滤构件260的直径可以大于气体流入部243-1的宽度。
即,所述缸筒过滤构件260设置成能够发生弹性变形,从而能够压入并夹持在气体流入部243-1。此时,缸筒过滤构件260的形状发生复原的同时所作用的力,将会在气体流入部243-1的内壁产生摩擦力,从而能够防止缸筒过滤构件260脱离。
作为一例,所述气体流入部243-1可以具有矩形的截面。
图17是表示第二实施例的缸筒过滤构件260-1的立体图。
第二实施例的缸筒过滤构件260-1设置成,围绕缸筒主体261且包含被切开的部分。
所述缸筒过滤构件260-1可以具有其一部分被切开的环形状。
另外,所述缸筒过滤构件260-1的被切开的部分,可以由连接构件262 相连接。
所述连接构件262可以设置成,其两端部能够插入到所述缸筒过滤构件 260-1。即,所述连接构件262的两端部可以插入到所述缸筒过滤构件260-1 的内部通路261并固定。
连接构件262和缸筒过滤构件260-1的结合包括压入结合或槽和凸起之间的结合。
连接构件262可以对因所述缸筒过滤构件260-1的被切开的部分而被开放的内部通路261进行密封,使得异物等不会流入到内部通路261。即,即使在所述缸筒过滤构件260-1形成有被切开了的部分,也能通过所述连接构件262来防止异物等经由所述被切开的部分而流入到内部通路261。
例如,连接构件262的一端可以压入结合于缸筒过滤构件260-1的被切开的一端部260a,而连接构件262的另一端可以压入结合于缸筒过滤构件 260-1的被切开的另一端部260b。
另外,所述连接构件262可以设置成,其曲率与所述气体流入部243的曲率相对应。
图18是表示第三实施例的缸筒过滤构件260-2的立体图。
第三实施例的缸筒过滤构件260-2设置成,围绕缸筒主体261且包括被切开的部分。
所述缸筒过滤构件260-2的被切开的部分设置成其两端部彼此结合。
例如,在缸筒过滤构件260-2的一端部260b可以凸出形成有结合凸起 264,而在缸筒过滤构件260-2的另一端部260a可以设置有用于使所述结合凸起264插入的结合槽263。通过将所述结合凸起264插入到所述结合槽263 的内侧,来使缸筒过滤构件260-2的两端部彼此结合,由此内部通路261相对于外部被密封,从而能够阻断异物等流入。
图19是表示第四实施例的缸筒过滤构件260-3的立体图,图20是图19 的轴向剖视图,另外,图21是将图20的A4区域放大并示出的图。
参照图19至图21,本实用新型的另一实施例的压缩机可以包括:气体流入部243-2,其在缸筒主体241的外周面沿着缸筒主体241的长度方向延伸;以及缸筒过滤构件260-3,其容纳于所述气体流入部243-2,并沿着缸筒主体241的长度方向配置。
所述气体流入部243-2可以与所述喷嘴部244的入口部连通。所述气体流入部243-2的延伸方向,可以与贯通所述缸筒主体241的喷嘴部244的延伸方向交叉。
所述气体流入部243-2的轴向截面,可以形成为矩形的形状。
气体流入部243-2和形成于所述气体流入部243-2的喷嘴部244,可以分别设置在缸筒主体241的前方部和后方部。即,设置于缸筒主体241前方部的气体流入部243-2和喷嘴部244,可以将气袋231的制冷剂气体供应到缸筒240-1的内部空间中的前方;设置于缸筒主体241后方部的气体流入部 243-2和喷嘴部244,可以将气袋231的制冷剂气体供应到缸筒240的内部空间中的后方。
所述气体流入部243-2沿着缸筒主体241的圆周方向可以形成有多个。多个所述气体流入部243-2可以在所述缸筒主体241的圆周方向上彼此隔开配置。
另外,随着形成多个所述气体流入部243-2,所述缸筒过滤构件260-3 也可以形成有多个。
缸筒过滤构件260-3可以在安置于气体流入部243-2的状态下,与缸筒主体241的外周面相比更朝向外侧凸出。因此,当缸筒240-1和框架220结合时,缸筒过滤构件260-3可以被按压在缸筒240-1和框架220之间而其形状发生变形。
在缸筒240-1和框架220结合的状态下,缸筒过滤构件260-3的内部通路261可以不露出于气体流入部243-2的外侧。
即,缸筒过滤构件260-3压入结合于气体流入部243-2,由此使缸筒过滤构件260-3的两端部能够紧贴在气体流入部243-2的内壁,并且内部通路261 可以位于比缸筒主体241的外周面更靠向半径方向的内侧的位置上。
如上所述,内部通路261不会露出于缸筒240-1的外部,因此能够防止异物侵入。
图22是表示第五实施例的缸筒过滤构件260-4的立体图,图23是图22 的轴向剖视图。另外,图24是将图23的A5区域放大并示出的图。
参照图22至图24,根据本实用新型的另一实施例的压缩机,可以包括:气体流入部243-3,其沿着所述缸筒主体241的长度方向形成在缸筒240-2 的缸筒主体241的外周面;以及缸筒过滤构件260-4,其容纳于所述气体流入部243-3,并沿着缸筒主体241的长度方向配置。
所述缸筒过滤构件260-4可以安置在所述气体流入部243-3的内壁。即,所述缸筒过滤构件260-4可以形成为,能够容纳于所述气体流入部243-3的长度。
连通于气体流入部243-3的喷嘴部244,可以分别设置在缸筒主体241 的前方部和后方部。所述喷嘴部244的入口部可以与所述气体流入部243-3 连通,所述喷嘴部244可以形成为从所述气体流入部243-3延伸到所述缸筒主体241的内周面。
气体流入部243-3和缸筒过滤构件260-4可以沿着缸筒主体241的长度方向延伸,以覆盖位于缸筒主体241前方部的喷嘴部244和位于缸筒主体241 后方部的喷嘴部244。
换言之,所述气体流入部243-3的轴向长度可以形成为,大于从位于所述缸筒主体241前方的喷嘴部244到位于所述所述缸筒主体241后方的喷嘴部244的轴向长度。
缸筒过滤构件260-4可以在安置于气体流入部243-3的状态下,比缸筒主体241的外周面更朝向外侧凸出。因此,当缸筒240-2和框架220结合时,缸筒过滤构件260-4可以被按压在缸筒240-2与框架220之间而其形状发生变形。
在缸筒240-2和框架220已结合的状态下,缸筒过滤构件260-4的内部通路261可以不露出于气体流入部243-3的外侧。
即,缸筒过滤构件260-4压入结合于气体流入部243-3,由此能够使缸筒过滤构件260-4的两端部紧贴在气体流入部243-3的内壁,并且内部通路261 可以位于比所述缸筒主体241的外周面更靠向半径方向的内侧的位置。
如上所述,内部通路261不会露出于缸筒240-2的外部,因此能够防止异物侵入。
图25是将图2中的B部分放大并示出的剖视图。
参照图25,根据本实用新型的实施例的压缩机,形成有气体流入部243,其从缸筒主体241的外周面朝向半径方向的内侧凹陷,并且以环形的形状沿着所述缸筒主体241的圆周方向延伸。气体流入部243可以与所述气体孔224 连通,并且可以通过气体孔224接收润滑气体。
详细而言,所述气体孔224可以与形成在所述缸筒主体241的前方部的气体流入部243连通。
气体流入部243可以包括:前方气体流入部,其形成于缸筒主体241的前方部;以及后方气体流入部,其形成于缸筒主体241的后方部。在前方气体流入部和后方气体流入部,可以分别形成有一个以上的喷嘴部244。
喷嘴部244起到使气袋231和缸筒240的内部空间连通的通路的功能。
喷嘴部244的直径通常被加工成数十微米。但是,在反复使用压缩机的期间,渗入到气体流入部243的油分堆积在喷嘴部244,从而会频繁发生堵塞现象。如此地,若油分堆积在喷嘴部244,则会增加表面附着力,从而,即使在活塞150的压缩冲程期间施加的压力下,也不能流出。
在所述气体流入部243设置有缸筒过滤构件260,所述缸筒过滤构件260 可以对将要流入喷嘴部244的制冷剂气体进行过滤。
缸筒过滤构件260可以包括:前方缸筒过滤构件260,其容纳于前方气体流入部243;以及后方缸筒过滤构件260,其容纳于后方气体流入部243。
另外,当缸筒240和框架220结合时,缸筒过滤构件260在其形状发生变形的同时可以紧贴在气体流入部243的内壁,据此,能够阻断可能会在安置于气体流入部243的缸筒过滤构件260和喷嘴部244之间产生的间隙。
另外,本实用新型的实施例的压缩机200通过减小气袋231(其在框架220和缸筒240之间起到制冷剂气体的流路的功能)的间距,来能够阻挡已被渗入的油分朝向气体流入部243进行移动,并且能够将其捕集在气袋231 的内部。
气袋231可以具有,形成在框架主体221的内周面和缸筒主体241的外周面之间的空间的中空的圆筒形状,并且,所述气袋231的两端被密封构件 250、251密封。
例如,气袋231的前端可以被第一密封构件250密封,而其后端可以被第二密封构件251密封。
通常,在使用气体轴承单元的压缩机中,气袋231的间距设置成150微米左右。如此地,通过预留相当于组装公差的余量,来能够使组装工序变得容易。
在本实用新型的实施例中,其特征在于,将气袋231的间距设定在10 微米至30微米的范围。即,将框架主体221的内周面和缸筒240的外周面之间的间距(公差)设定在10微米至30微米的范围。
图26是用于说明油分在摩擦的作用下无法进入到缸筒内部的现象的图。
参照图26,若将气袋231的间距设定为30微米以下,则油分O在气袋 231的表面摩擦力的作用下无法流入到气体流入部243。油分的表面摩擦力随着气袋231的间距减小而会变大,这是因为与气袋231的间距越小则油分O 越会被压缩有关。即,当气袋231的间距为30微米时,油分O的摩擦力的大小与施加到油分O的应力相同,或者摩擦力的大小大于施加到油分O的应力。
另外,还可以附带地期待被捕集到气袋231的缝隙的油分O起到用于捕获朝向滑动部进行移动的异物的过滤作用。
若将气袋231的间距设定为10微米以上,则气体流入部243区域中的压降为0.35bar水平,由此满足润滑性能标准。
如上所述,通过减少缸筒240和框架220之间的组装公差来防止油分渗透到滑动部的结构并不是增加特定的部件或增加加工工序的,因此是在不增加成本的情况下能够提高可靠性的方法。
图27是表示图25的变形实施例的剖视图。
参照图27,在框架主体221的内周面可以形成有收集槽235,以收集气袋231的缝隙中的油分或异物。
所述收集槽235可以形成为从所述框架主体221的内周面朝向半径方向凹陷。所述收集槽235可以形成为沿着所述框架主体221的圆周方向延伸。
例如,收集槽235可以形成为以环形的形状延伸360度,所述收集槽235 也可以沿着所述框架主体221的圆周方向隔开设置有多个。
收集槽235可以形成在框架主体221的内周面,或者也可以形成在缸筒主体241的外周面。但是,为了防止缸筒240发生变形,可以优选形成在框架主体221的内周面。
另外,所述收集槽235可以位于前方气体流入部243和后方气体流入部 243之间。
由于收集槽235的深度大于气袋231的缝隙的间距,因此,捕集到收集槽235的油分或异物不会再次流入到气袋231,而是会残留在收集槽235内。
图28是表示图25的另一变形实施例的剖视图。
参照图28,在收集槽235可以插入有能够吸收油分或异物的多孔物质236。所述多孔物质236的形状可以设置成与收集槽235的形状相对应。
例如,在收集槽235沿着圆周方向延伸360度的情况下,可以将多孔物质236设置成环形状。
多孔物质236可以设计成,吸收油分或异物,同时使制冷剂气体的流动阻力最小化。例如,在多孔物质236可以形成有只能使直径为5微米以下的颗粒穿过的空隙。
以上进行说明的本说明书的任一实施例或其他实施例并非彼此排他或区分。以上进行说明的本实用新型的任一实施例或其他实施例的各个构成要素或功能可以并用或组合。
例如,这意味着在特定的实施例和/或附图中进行说明的A构成和其他实施例和/或附图中说明到的B构成可以结合。即,即使未直接对构成之间的结合进行说明,但是除非明确指出不能结合,否则也表示可以结合。
因此,以上所述的详细说明在所有方面上不应被理解为限制性的,而是应当被理解为是示例性的。本实用新型的范围应当由对所附的权利要求书的合理的解释而定,本实用新型的等价范围内的所有变更应当落入本实用新型的范围。
Claims (10)
1.一种压缩机,其特征在于,包括:
缸筒,具备形成为圆筒形状的缸筒主体,活塞在所述缸筒主体的内部空间沿着轴向进行往复移动,所述缸筒形成所述活塞压缩制冷剂气体的压缩空间;以及
框架,所述缸筒容纳于在所述框架的内部形成的空间,所述框架形成有气体孔,所述气体孔的一侧与外部连通以流入制冷剂气体,所述气体孔延伸到所述框架的内周面以引导所述制冷剂气体,
所述气体孔与气袋连通,所述气袋包括形成在所述缸筒的外周面和所述框架的内周面之间的空间,
所述缸筒包括:
喷嘴部,贯通所述缸筒主体,以使所述气袋和所述缸筒主体的内部空间连通;
气体流入部,具有凹陷形成于所述缸筒的外周面的槽形状,所述气体流入部与所述喷嘴部的入口连通;以及
多孔过滤构件,安置于所述气体流入部并对流入所述喷嘴部的制冷剂气体进行过滤,在所述多孔过滤构件形成有使所述制冷剂气体进行流动的内部通路。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,
所述多孔过滤构件具有形成有微孔的多孔形状,所述微孔用于过滤在所述气袋中进行流动的制冷剂气体含有的油分或异物,
所述微孔设置成使20微米以上的油分或异物无法从所述气袋流入到所述喷嘴部。
3.根据权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,
所述气体流入部形成为在所述缸筒主体的外周面沿着圆周方向延伸的槽,
所述多孔过滤构件安置于所述气体流入部,并且在所述缸筒主体的圆周方向上整体或部分地围绕所述缸筒主体。
4.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,
所述多孔过滤构件设置成围绕所述缸筒主体的环形状,
所述多孔过滤构件设置成具有弹性以紧贴于所述气体流入部的内壁。
5.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,
所述多孔过滤构件设置成围绕所述缸筒主体的环形状,
所述多孔过滤构件以热固性树脂作为媒介接合于所述气体流入部的内壁。
6.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,
所述多孔过滤构件设置成围绕所述缸筒主体并具有一部分被切开的环形状,
所述多孔过滤构件还包括连接构件,通过将所述连接构件的一端和另一端分别插入于所述多孔过滤构件的由被切开的一部分而形成的第一切开端部和第二切开端部,来使所述多孔过滤构件的所述第一切开端部和所述第二切开端部连接。
7.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,
所述多孔过滤构件设置成围绕所述缸筒主体并具有一部分被切开的环形状,
通过将所述多孔过滤构件的一端部插入到所述多孔过滤构件的另一端部,来使所述多孔过滤构件在整体上设置成环形状。
8.根据权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,
所述气体流入部形成为沿着所述缸筒主体的长度方向延伸的槽,
所述多孔过滤构件沿着所述缸筒主体的长度方向延伸。
9.根据权利要求8所述的压缩机,其特征在于,
所述喷嘴部包括:
前方喷嘴部,位于所述缸筒主体的前方部;以及
后方喷嘴部,位于所述缸筒主体的后方部,
所述多孔过滤构件从对应于所述前方喷嘴部的位置延伸到对应于所述后方喷嘴部的位置,或者
所述多孔过滤构件包括:
前方多孔过滤构件,对流入所述前方喷嘴部的制冷剂气体进行过滤;以及
后方多孔过滤构件,对流入所述后方喷嘴部的制冷剂气体进行过滤。
10.根据权利要求8所述的压缩机,其特征在于,
所述多孔过滤构件设置成中空的管形状,以形成使所述制冷剂气体进行流动的内部通路,
所述多孔过滤构件以在所述框架的内周面和所述缸筒主体的外周面之间被压缩并发生变形的状态安置于所述气体流入部,所述多孔过滤构件的两端部的开口被所述气体流入部的侧面密封。
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