CN215521173U - 线性压缩机 - Google Patents

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CN215521173U CN202121654832.7U CN202121654832U CN215521173U CN 215521173 U CN215521173 U CN 215521173U CN 202121654832 U CN202121654832 U CN 202121654832U CN 215521173 U CN215521173 U CN 215521173U
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Abstract

本实用新型公开了一种线性压缩机,其中包括:缸筒;活塞,配置于所述缸筒的内部,在轴向上往复运动;定子铁芯,配置于所述缸筒的外部;线圈绕组,配置于所述定子铁芯,包括在圆周方向上彼此隔开间隔的第一线圈、第二线圈、第三线圈以及第四线圈;移动件,连接于所述活塞,在其与所述线圈绕组之间的电磁相互作用下,在轴向上往复运动;以及切换部,根据负载大小,使所述第一线圈和所述第二线圈串联或并联连接于所述第三线圈和所述第四线圈;所述第一线圈和所述第二线圈串联连接,所述第三线圈和所述第四线圈串联连接,所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈及所述第四线圈彼此具有相同的电感。根据本实用新型,能够消除电压不足现象。

Description

线性压缩机
技术领域
本实用新型涉及线性压缩机。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(turbine)等动力产生装置接收动力,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,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旋转来压缩流体的方式。
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,因此具有压缩机效率提高,并且结构较简单的优点。
在线性压缩机中,缸筒位于形成密闭空间的壳体内部并形成压缩室,用于覆盖压缩室的活塞在所述缸筒的内部往复运动。线性压缩机反复执行如下过程: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。
在线性压缩机的内部分别设置有压缩单元和驱动单元,通过驱动单元中所产生的移动,压缩单元在共振弹簧的作用下共振运动,并且对制冷剂进行压缩并吐出的过程。
线性压缩机反复进行如下一系列过程:活塞在共振弹簧的作用下在缸筒的内部高速往复运动,同时经由吸入管将制冷剂吸入到壳体的内部,之后该制冷剂通过活塞的前进运动来从压缩空间吐出,然后经由吐出管移动到冷凝器。
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。
油润滑式线性压缩机构成为,在壳体的内部存储有规定量的油,利用所述油来对缸筒和活塞之间进行润滑。
相反,气体润滑式线性压缩机构成为,在壳体的内部并不存储有油,而是将从压缩空间吐出的制冷剂的一部分引导至缸筒和活塞之间,由此利用该制冷剂的气体压力来对缸筒和活塞之间进行润滑。
对于油润滑式线性压缩机而言,由于温度相对较低的油供给到缸筒和活塞之间,因此能够抑制缸筒和活塞因马达热或压缩热等而发生过热。由此,油润滑式线性压缩机能够抑制流过活塞的吸入流路的制冷剂吸入到缸筒的压缩室的同时被加热而使比容(specific volume)上升,由此能够事先防止发生吸入损失。
然而,在油润滑式线性压缩机中,如果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,则有可能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,并且由于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。
另一方面,就现有的线性压缩机而言,为了使活塞进行轴向行程(stroke),向马达施加驱动电压。通常,线性压缩机的马达的功率损耗与电流大小成正比,因此为了提高效率,可以通过最大限度地增加马达的线圈的匝数来减小电流大小。在此情况下,如果马达的线圈的匝数增加,则使反电动势和电感增加。即,由于负载增加,因此就有限的驱动电压而言,存在发生电压不足现象的问题。
专利文献1:韩国授权专利公告10-1484324B(公告日:2015.01.20)
实用新型内容
本实用新型所要解决的课题在于,提供一种能够消除电压不足现象的线性压缩机。
另外,提供一种能够防止因线圈电感不均匀而引起温度上升的线性压缩机。
用于解决上述课题的本实用新型一方面的线性压缩机,可以包括:缸筒;活塞,配置于所述缸筒的内部,在轴向上往复运动;定子铁芯,配置于所述缸筒的外部;线圈绕组,配置于所述定子铁芯,包括在圆周方向上彼此隔开间隔的第一线圈、第二线圈、第三线圈以及第四线圈;移动件,连接于所述活塞,在其与所述线圈绕组之间的电磁相互作用下,在轴向上往复运动;以及切换部,根据负载大小,使所述第一线圈和所述第二线圈串联或并联连接于所述第三线圈和所述第四线圈。
在此情况下,所述第一线圈和所述第二线圈可以串联连接,所述第三线圈和所述第四线圈可以串联连接,所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此可以具有相同的电感。
即,根据负载大小,使已串联连接的第一线圈和第二线圈串联或并联连接于已串联连接的第三线圈和第四线圈,从而可以消除电压不足现象。
另外,第一线圈、第二线圈、第三线圈以及第四线圈彼此可以具有相同的电感,从而可以防止因线圈电感不均匀而引起温度上升。
另外,如果所述负载大小小于基准负载,则所述切换部可以使所述第一线圈和所述第二线圈串联连接于所述第三线圈和所述第四线圈。
另外,如果所述负载大小大于基准负载,则所述切换部可以使所述第一线圈和所述第二线圈并联连接于所述第三线圈和所述第四线圈。
另外,所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈在圆周方向上彼此可以具有相同的间隔距离。
另外,所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此的截面面积可以相同。
另外,所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此的匝数可以相同。
另外,所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此的长度可以相同。
另外,所述第一线圈和所述第二线圈可以以互不相同的方向缠绕,所述第三线圈和所述第四线圈可以以互不相同的方向缠绕。
另外,所述第一线圈和所述第三线圈可以以彼此相同的方向缠绕。
另外,所述第一线圈的前端和所述第四线圈的后端可以连接于电源端,所述第一线圈的前端、所述第二线圈的后端、所述第三线圈的前端以及所述第四线圈的后端可以连接于所述切换部。
另外,所述移动件可以包括在圆周方向上彼此隔开间隔的第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁以及第四磁铁,所述第一磁铁、所述第二磁铁、所述第三磁铁以及所述第四磁铁分别与所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈发挥电磁相互作用,所述第一磁铁、所述第二磁铁、所述第三磁铁以及所述第四磁铁可以在圆周方向上彼此具有相同的间隔距离。
另外,所述移动件可以包括在圆周方向上彼此隔开间隔的第一磁铁和第二磁铁,所述第一磁铁和所述第二磁铁分别与所述第一线圈和所述第三线圈发挥电磁相互作用,所述第一磁铁和所述第二磁铁可以配置于以所述缸筒的中心为基准彼此对称的位置。
用于解决上述课题的本实用新型另一方面的线性压缩机,包括:圆筒形状的缸筒,形成制冷剂的压缩空间;活塞,配置于所述缸筒的内部,在轴向上往复运动;定子铁芯,配置于所述缸筒的外部;线圈绕组,配置于所述定子铁芯,包括在圆周方向上彼此隔开间隔的第一线圈和第二线圈;移动件,连接于所述活塞,在其与所述线圈绕组之间的电磁相互作用下,在轴向上往复运动;以及切换部,根据负载大小,使所述第一线圈和所述第二线圈串联或并联连接。
即,根据负载大小,使第一线圈和第二线圈串联或并联连接,从而可以消除电压不足现象。
在此情况下,所述第一线圈和所述第二线圈可以彼此具有相同的电感。由此,可以防止因线圈电感不均匀而引起温度上升。
另外,如果所述负载大小小于基准负载,则所述切换部可以使所述第一线圈和所述第二线圈串联连接。
另外,如果所述负载大小大于基准负载,则所述切换部可以使所述第一线圈和所述第二线圈并联连接。
另外,所述第一线圈和所述第二线圈可以配置在以所述缸筒的中心为基准彼此对称的位置。
另外,所述第一线圈和所述第二线圈彼此的截面面积可以相同。
另外,所述第一线圈和所述第二线圈彼此的匝数可以相同。
另外,所述第一线圈和所述第二线圈彼此的长度可以相同。
另外,所述第一线圈的前端和所述第二线圈的后端可以连接于电源端,所述第一线圈的前端、所述第一线圈的后端、所述第二线圈的前端以及所述第二线圈的后端可以连接于所述切换部。
通过本实用新型,可以提供一种能够消除电压不足现象的线性压缩机。
另外,可以提供一种能够防止因线圈电感不均匀而引起温度上升的线性压缩机。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的线性压缩机的立体图。
图2是本实用新型一实施例的线性压缩机的剖视图。
图3是本实用新型一实施例的驱动单元的立体图。
图4是本实用新型一实施例的驱动单元的剖视图。
图5和图6是本实用新型一实施例的驱动单元的电路图。
图7是本实用新型另一实施例的驱动单元的立体图。
图8是本实用新型另一实施例的驱动单元的剖视图。
图9和图10是本实用新型另一实施例的驱动单元的电路图。
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:减振构件
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:第二结合部
119c:支撑部 120:框架
121:主体部 122:第一凸缘部
123:后盖 123a:支撑托架
130、230:驱动单元 131:外定子
132:线圈绕组 132a:线轴(bobbin)
132b:线圈 133:定子铁芯
134:内定子 135:移动件(mover)
136:磁体框架 136a:第一结合部
137:定子盖 140:缸筒
141:第二凸缘部 142:气体流入口
150:活塞 151:头部
152:引导部 153:第三凸缘部
154:吸入端口 155:吸入阀
160:消声器单元 161:吸入消声器
161a:第四凸缘部 162:内部引导件
164:主体 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、300:切换部
具体实施方式
下面,参照附图对本说明书中公开的实施例进行详细的说明,并且与附图编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,若判断为对于相关公知技术的具体说明致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。
图1是本实用新型一实施例的压缩机的立体图。
参照图1,本实用新型一实施例的线性压缩机100可以包括:外壳111和结合于外壳111的外壳盖112、113。广义上说,可以理解为外壳盖112、113是外壳111的一个构成要素。
在外壳111的下侧,可以结合有腿部20。腿部20可以结合于在供线性压缩机100设置的产品的底座。例如,产品可以包括冰箱,底座可以包括冰箱的机械室的底座。作为另一例子,产品可以包括空调机的室外机,底座可以包括室外机的底座。
外壳111可以具有大致的圆筒形状,可以横向设置或纵向设置。以图1为基准,外壳111可以在横向上长长地延伸,而在半径方向上具有较低的高度。即,线性压缩机100可以具有较低的高度,因此,例如在将线性压缩机100设置于冰箱的机械室的底座时,具有可以降低机械室的高度的优点。
另外,外壳111的长度方向上的中心轴与后述的压缩机100的主体的中心轴一致,压缩机100的主体的中心轴与构成压缩机100的主体的缸筒140和活塞150的中心轴一致。
在外壳111的外表面,可以设置有接线端子(terminal)30。接线端子30能够将外部电源提供到线性压缩机100的驱动单元130。具体地说,接线端子30可以连接于线圈132b的引线。
在接线端子30的外侧,可以设置有托架31。托架31可以包括:围绕接线端子30的复数个托架。托架31可以执行从外部的冲击等中保护接线端子30的功能。
外壳111的两侧部可以开放。在呈开口的外壳111的两侧部,可以结合有外壳盖112、113。具体地说,外壳盖112、113可以包括:与外壳111的呈开口的一侧部结合的第一外壳盖112,和与外壳111的呈开口的另一侧部结合的第二外壳盖113。外壳111的内部空间可以被外壳盖112、113密闭。
以图1为基准,第一外壳盖112可以位于线性压缩机100的右侧部,而第二外壳盖113可以位于线性压缩机100的左侧部。换言之,第一外壳盖112和第二外壳盖113可以配置成彼此相对。另外,可以理解为,第一外壳盖112位于制冷剂的吸入侧,第二外壳盖113位于制冷剂的吐出侧。
线性压缩机100可以包括复数个管114、115、40,复数个所述管114、115、40设置于外壳111或外壳盖112、113,能够吸入、吐出或注入制冷剂。
复数个管114、115、40可以包括:吸入管114,其用于使制冷剂流入到线性压缩机100的内部;吐出管115,其用于使压缩的制冷剂从线性压缩机100排出;以及补充管40,其用于向线性压缩机100补充制冷剂。
例如,吸入管114可以结合于第一外壳盖112。制冷剂可以经由吸入管114沿着轴向吸入到线性压缩机100的内部。
吐出管115可以结合于外壳111的外周面。经由吸入管114吸入的制冷剂,可以在轴向上流动的同时被压缩。之后,压缩的制冷剂可以经由吐出管115排出。吐出管115可以配置于比第一外壳盖112更靠近第二外壳盖113的位置。
补充管40可以结合于外壳111的外周面。作业人员可以通过补充管40向线性压缩机100的内部注入制冷剂。
补充管40可以在与吐出管115不同的高度上与外壳111结合,以避免与吐出管115发生干扰。在此,高度可以理解为,以腿部20为起点的竖直方向上的距离。通过将吐出管115和补充管40在彼此不同的高度上与外壳111的外周面结合,来能够获得作业便利性。
在外壳111的内周面中与结合有补充管40的位置相对应的部位,可以相邻配置有第二外壳盖113的至少一部分。换言之,第二外壳盖113的至少一部分可以作为经由补充管40注入的制冷剂的阻力而发挥作用。
因此,从制冷剂的流路方面来看,经由补充管40流入的制冷剂的流路形成为,流路的大小在进入外壳111的内部空间的过程中因第二外壳盖113而变小,在经过所述第二外壳盖113之后重新变大。在此过程中,制冷剂的压力变小,从而实现制冷剂的气化,在此过程中,可以分离出制冷剂中所包含的油分。因此,分离出油分的制冷剂流入到活塞150的内部,从而能够改善制冷剂的压缩性能。油分可以理解为存在于冷却系统的工作油。
图2是用于说明线性压缩机100的结构的剖视图。
下面,以执行通过活塞的直线往复运动来吸入并压缩流体,然后吐出被压缩了的流体的动作的压缩机100为一例,对本实用新型的线性压缩机100进行说明。
线性压缩机100可以是制冷循环的构成要素,在线性压缩机100中将要压缩的流体可以是在制冷循环中循环的制冷剂。除了压缩机之外,制冷循环还可以包括冷凝器、膨胀装置以及蒸发器等。另外,线性压缩机100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,可以在整个产业中广为使用。
参照图2,压缩机100可以包括:壳体110和容纳于壳体110的内部的主体。压缩机100的主体可以包括:框架120、固定于框架120的缸筒140、在缸筒140内部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116、117可以包括: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。支撑弹簧116、117可以包括板簧。支撑弹簧116、117可以对压缩机100的主体的复数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。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。
从连接于壳体110的后方侧的吸入管114吸入到的制冷剂填充于容纳空间101,而与容纳空间101连通的吸入空间102内的制冷剂在压缩空间103被压缩并向吐出空间104吐出,经由连接于壳体110的前方侧的吐出管115向外部排出。
壳体110可以包括:外壳111,其两端呈开口,形成为沿着横向长长的大致的圆筒形状;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,可以理解为,前方侧是指,被压缩的制冷剂向附图左侧吐出的方向;而后方侧是指,制冷剂向附图右侧流入的方向。另外,第一外壳盖112或第二外壳盖113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可以结合于外壳111,以密封外壳111的后方侧,吸入管114可以插入并结合于第一外壳盖112的中央。
压缩机100的主体的后方侧可以在第一外壳盖112的半径方向上被第一支撑弹簧116弹性支撑。
第一支撑弹簧116可以包括圆形的板簧。第一支撑弹簧116的边缘部可以通过支撑托架123a朝前方方向被弹性支撑于后盖123。第一支撑弹簧116的开口的中央部可以通过吸入引导件116a朝后方方向被支撑于第一外壳盖112。
在吸入引导件116a的内部,可以形成有贯通流路。吸入引导件116a可以形成为圆筒形状。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,可以另行设置有吸入侧支撑构件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吸入的制冷剂可以流过吸入引导件116a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,可以配置有减振构件116c。减振构件116c可以由橡胶材质等形成。由此,能够阻断在制冷剂经由吸入管114吸入的过程中发生的振动传递到第一外壳盖112。
第二外壳盖113可以结合于外壳111,以密封外壳111的前方侧,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吐出的制冷剂,可以流过吐出盖组装体180之后经由循环管115a和吐出管115向制冷循环排出。
压缩机100的主体的前方侧可以在外壳111或第二外壳盖113的半径方向上被第二支撑弹簧117弹性支撑。
第二支撑弹簧117可以包括圆形的板簧。第二支撑弹簧117的开口的中央部可以通过第一支撑引导件117b朝后方方向被支撑于吐出盖组装体180。第二支撑弹簧117的边缘部可以通过支撑托架117a朝前方方向被支撑于外壳111的内侧面或与第二外壳盖113邻接的外壳111的内周面。
与图2不同地,第二支撑弹簧117的边缘部也可以通过与第二外壳盖113结合的另行设置的托架(未图示)朝前方方向被支撑于外壳111的内侧面或与第二外壳盖113邻接的外壳111的内周面。
第一支撑引导件117b可以形成为圆筒形状。第一支撑引导件117b的截面可以具有复数个直径。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结合于第一支撑引导件117b的前方侧。在支撑盖117c的前方侧,可以结合有向后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相对且向前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/或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可以包括:主体部121,其用于支撑缸筒140的外周面;以及第一凸缘部122,其与主体部121的一侧连接,用于支撑驱动单元130。框架120可以与驱动单元130和缸筒140一起,可以通过第一支撑弹簧116和第二支撑弹簧117来弹性支撑于壳体110。
主体部121可以包围缸筒140的外周面。主体部121可以形成为圆筒形状。第一凸缘部122可以在主体部121的前方侧端部朝半径方向延伸而形成。
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可利用另行设置的固定环(未图示)被固定。
在第一凸缘部122的后方面,可以结合有外定子131,而在其前方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可以通过机械式结合单元固定。
在第一凸缘部122的前方面的一侧,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,向主体部121的内周面倾斜而形成。并且,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,或者也可以均形成于主体部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可以由铝或铝合金材质形成。
缸筒140可以形成为,其两端部开放的圆筒形状。活塞150可以经由缸筒140的后方端部插入于缸筒140。缸筒140的前方端部可以被排出阀组装体170关闭。在缸筒140、活塞150的前方端部以及排出阀组装体170之间,可以形成有压缩空间103。在此,可以将活塞150的前方端部称作头(head)部151。如果活塞150后退,则压缩空间103的体积增大,如果活塞150前进,则压缩空间103的体积减小。即,就流入到压缩空间103内部的制冷剂而言,可以随着活塞150的前进而被压缩,然后经由排出阀组装体170吐出。
缸筒140可以包括配置于其前方端部的第二凸缘部141。第二凸缘部141可以向缸筒140的外侧弯折。第二凸缘部141可以沿着缸筒140的外周方向延伸。缸筒140的第二凸缘部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的第二凸缘部141相对应的凸缘槽,缸筒140的第二凸缘部141可以插入到所述凸缘槽,并且通过结合构件相结合。
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,缸筒140可以包括气体流入口142。气体流入口142可以与形成于主体部121内周面的气体槽125c连通。气体流入口142可以沿着半径方向贯通缸筒140。气体流入口142可以将流入到气体槽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。与此不同地,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,而其出口可以形成为细小的通孔而发挥喷嘴的作用。在气体流入口142的入口部,可以追加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,也可以通过缠绕像细线一样的构件来形成。
气体流入口142可以独立地形成有复数个,或者也可以是入口呈环形槽,而出口沿着该环形槽隔着一定的间隔形成有复数个。气体流入口142可以只形成于以缸筒140的轴向中间为基准的前方侧。与此不同地,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后方的开放的端部,以密闭压缩空间103的后方。
活塞150可以包括头部151和引导部152。头部151可以形成为圆盘形状。头部151可以局部开放。头部151可以划分压缩空间103。引导部152可以从头部151的外周面向后方延伸。引导部152可以形成为圆筒形状。引导部152可以形成为其内部为中空,其前方的一部分被头部151密闭。引导部152的后方可以开口,并与消声器单元160连接。头部151可以是与引导部152结合的另行设置的构件。与此不同地,头部151和引导部152可以形成为一体。
活塞150可以包括吸入端口154。吸入端口154可以贯通头部151。吸入端口154可以使活塞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,可以流过吸入端口154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。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可以延伸成,朝越接近活塞150的后方越远离中心轴的方向倾斜。
吸入端口154的截面可以形成为圆形。吸入端口154的内径可以形成为恒定。与此不同地,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,而其内径越接近后方越变大。
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复数个。
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可以通过弹性变形来动作,从而开放或关闭吸入端口154。即,吸入阀155可以通过经由吸入端口154流向压缩空间103的制冷剂的压力,来弹性变形而开放吸入端口154。
活塞150可以与移动件135连接。移动件135可以随着活塞150的移动而在前后方向上往复运动。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彼此连接,所述磁体框架136向后方绕开缸筒140和内定子134而形成。
消声器单元160可以与活塞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吸入的制冷剂,可以经过消声器单元160流向活塞150的内部的吸入空间102。
消声器单元160可以包括: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,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沿着轴向形成有流路,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。
吸入消声器161的内部可以形成有被挡板(baffle)分隔的复数个噪声空间。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复数个噪声空间。此外,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的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可以形成为管(pipe)形状。内部引导件162的两端可以具有相同的内径。内部引导件162可以形成为圆筒形状。与此不同地,在所述内部引导件162中,作为吐出侧的前方端的内径可以大于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,通过这些可以调节流过消声器单元160的制冷剂的压力。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,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的前方面。排出阀171可以选择性地开闭缸筒140的前方开口。排出阀171可以通过弹性变形来动作,由此能够开放或关闭压缩空间103。排出阀171可以利用经由压缩空间103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的前方面的状态下,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的前方面隔开的状态下,可以向开放的空间排出压缩空间103的压缩制冷剂。
阀弹簧172可以设置在排出阀171和吐出盖组装体180之间,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通过向前方发生变形来开放排出阀171,制冷剂可以从压缩空间103吐出,向吐出盖组装体180的第一吐出空间104a排出。若结束制冷剂的排出,则阀弹簧172向排出阀171提供复原力,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,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于缸筒140的内部往复直线运动的过程中,若压缩空间103的压力为预设的吸入压力以下,则吸入阀155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的压力为预设的吐出压力以上,则阀弹簧172向前方发生变形,由此开放与其连接的排出阀171,制冷剂从压缩空间103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,使排出阀171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,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可以容纳有排出阀组装体170的同时与框架120的第一凸缘部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与第一凸缘部122结合。
并且,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,和用于抑制吐出空间104的制冷剂发生泄漏的O型环(O-ring)。
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,则制冷剂的热量经由吐出盖组装体180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,也可以配置成复数个吐出盖依次连通。在吐出盖组装体180由复数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复数个空间部。复数个空间部可以沿着前后方向配置,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104a,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104b,其与第一吐出空间104a连通,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104c,与第二吐出空间104b连通,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。
并且,第一吐出空间104a可以通过排出阀171选择性地与压缩空间103连通,第二吐出空间104b可以与第一吐出空间104a连通,第三吐出空间104c可以与第二吐出空间104b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104a、第二吐出空间104b以及第三吐出空间104c而吐出噪声衰减,然后经由与第三吐出盖183连通的循环管115a和吐出管115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的第一凸缘部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。并且,内定子134可以向外定子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可以设置有绕组线圈,移动件135可以包括永磁体。永磁体可以由具有一个磁极的单一磁铁构成,或者可以结合具有三个磁极的复数个磁铁而构成。
外定子131可以包括:线圈绕组132,其沿着圆周方向围绕轴向;以及定子铁芯133,其以围绕线圈绕组132的方式层叠。线圈绕组132可以包括:向定子铁芯133的内侧延伸的线轴(bobbin)132a,和缠绕于线轴132a的线圈132b。与此不同地,线圈绕组132也可以包括: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可以以放射状层叠复数个层压板(lamination sheet),也可以沿着圆周方向层叠复数个层压块(lamination block)。在本实用新型一实施例中,说明了定子铁芯133由复数个芯板在轴向上层叠而形成的例子。在此情况下,活塞150可以沿着轴向往复运动,定子铁芯133中流动的磁通可以沿着与轴向垂直的方向形成。可以将本实用新型一实施例的驱动单元130称作“横向磁通式往复马达”。
外定子131的前方侧可以支撑于框架120的第一凸缘部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的前方面,共振弹簧118可以支撑于所述定子盖137的后方面。
内定子134可以是将复数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的一侧可以结合并支撑于磁体框架136。磁体框架136可以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。并且,磁体框架136可以设置成与活塞150的后方侧结合并与活塞150一起移动。
作为一例,磁体框架136的后方端部朝半径方向的内侧弯折并延伸而形成第一结合部136a,第一结合部136a可以结合于在活塞150后方形成的第三凸缘部153。磁体框架136的第一结合部136a和活塞150的第三凸缘部153可以通过机械式结合构件相结合。
进一步,在活塞150的第三凸缘部153和磁体框架136的第一结合部136a之间,可以设置有形成于吸入消声器161前方的第四凸缘部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线性往复移动。
若电流施加到驱动单元130,则在绕组线圈上形成磁通(magnetic flux),利用形成于外定子131的绕组线圈的磁通和由移动件135的永磁体所形成的磁通之间的相互作用而产生电磁力,由此能够使移动件135移动。并且,在移动件135轴向往复移动的同时,连接于磁体框架136的活塞150也与移动件135一体地在轴向上往复移动。
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通过放大因移动件135和活塞150的往复运动而产生的振动,来能够实现制冷剂的有效压缩。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,由此能够放大活塞150的往复运动。需要说明的是,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,因而可以严格地说算不上是固定的。
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的前方向半径方向内侧弯折的第二结合部119b,以及从主体部119a的后方向半径方向外侧弯折的支撑部119c。
弹簧支撑件119的第二结合部119b的前方面可以被磁体框架136的第一结合部136a支撑。弹簧支撑件119的第二结合部119b的内径可以围绕吸入消声器161的外径。例如,可以将弹簧支撑件119的第二结合部119b、磁体框架136的第一结合部136a以及活塞150的第三凸缘部153依次配置之后,通过机械式结合构件来结合为一体。此时,如前所述,吸入消声器161的第四凸缘部161a可以设置在活塞150的第三凸缘部153和磁体框架136的第一结合部136a之间并固定在一起。
第一共振弹簧118a可以配置在后盖123的前方面和弹簧支撑件119的后方面之间。第二共振弹簧118b可以配置在定子盖137的后方面和弹簧支撑件119的前方面之间。
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复数个。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可以沿着中心轴的放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,沿着中心轴的放射方向以120度的间隔配置。
压缩机100可以包括复数个密封构件,复数个所述密封构件用于增大框架120和其周边的复数个部件之间的结合力。
例如,复数个密封构件可以包括:第一密封构件,其设置在框架120和吐出盖组装体180相结合的部分,插入到设置于框架120的前方端部的设置槽中;以及第二密封构件,其设置于框架120和缸筒140相结合的部分,插入到设置于缸筒140的外侧面的设置槽中。第二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。另外,复数个密封构件还可以包括第三密封构件,所述第三密封构件设置于框架120和内定子134相结合的部分,插入到设置于框架120的外侧面的设置槽中。在此,第一密封构件至第三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,则因在线圈132b流动的电流而在外定子131形成磁通。形成于外定子131的磁通产生电磁力,设置有永磁体的移动件135因所产生的电磁力而直线往复运动。这种电磁力在如下两种方向上交替产生:一方向是在执行压缩冲程时,活塞150朝上死点(TDC,top dead center)移动的方向(前方方向);另一方向是在执行吸入冲程时,活塞150朝下死点(BDC,bottom dead center)移动的方向(后方方向)。即,驱动单元130可以产生将移动件135和活塞150推向移动方向力、即推力。
在缸筒140的内部线性往复运动的活塞150,可以反复地增加或减小压缩空间103的体积。
若活塞150向使压缩空间103的体积增加的方向(后方方向)移动,则压缩空间103的压力减小。此时,安装于活塞150的前方的吸入阀155开放,由此停留在吸入空间102中的制冷剂沿着吸入端口154吸入到压缩空间103。这种吸入冲程可以执行到活塞150使压缩空间103的体积增加为最大并位于下死点时为止。
移动至下死点的活塞150转换其运动方向,朝使压缩空间103的体积减小的方向(前方方向)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被压缩空间103的压力推出而使缸筒140开放,制冷剂可以经由隔开的空间向吐出空间104吐出。这种压缩冲程可以在活塞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持续执行。
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流入到压缩机100内部的容纳空间101的制冷剂可以依次经过吸入引导件116a、吸入消声器161以及内部引导件162流入到活塞150内部的吸入空间102,吸入空间102的制冷剂可以在活塞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,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排出至压缩机100的外部。
图3是本实用新型一实施例的驱动单元的立体图。图4是本实用新型一实施例的驱动单元的剖视图。图5和图6是本实用新型一实施例的驱动单元的电路图。
参照图1至图6,本实用新型一实施例的线性压缩机100可以包括驱动单元130、缸筒140以及活塞150,但是不排除除此以外的追加构成。可以理解为,以下未说明的线性压缩机100的详细构成和驱动单元130、缸筒140以及活塞150的详细构成,与在图2中说明的线性压缩机100的详细构成和驱动单元130、缸筒140以及活塞150的详细构成相同。
驱动单元130可以包括外定子131、移动件135以及切换部200。
外定子131可以配置在缸筒140的外部。外定子131可以配置为包围框架120的主体部121。外定子131可以结合于框架120的第一凸缘部122的后方面。外定子131可以配置在内定子134的外侧。外定子131可以与内定子134隔开间隔。外定子131可以包括线圈绕组132和定子铁芯133。
定子铁芯133可以配置在缸筒140的外部。定子铁芯133可以配置在缸筒140的外侧。定子铁芯133可以配置在框架120的外部。定子铁芯133可以配置为包围框架120的主体部121。定子铁芯133可以结合于框架120的第一凸缘部122的后方面。
定子铁芯133可以形成为其前方和后方形成开口的圆筒形状。定子铁芯133可以形成为圆形的带状。与图3和图4不同地,定子铁芯133也可以形成为多边形形状。定子铁芯133可以由复数个芯板层叠而形成。复数个芯板可以在轴向上层叠。
线圈绕组132可以包括:朝向定子铁芯133的内侧延伸的齿部132a和缠绕于齿部132a的线圈132b。在本实用新型一实施例中,也可以将齿部132a称作“线轴”。
齿部132a可以包括在圆周方向上隔开间隔的复数个齿132a1、132a2、132a3、132a4。具体而言,复数个齿132a1、132a2、132a3、132a4可以包括分别在圆周方向上隔开间隔的第一齿132a1、第二齿132a2、第三齿132a3以及第四齿132a4。第一齿132a1、第二齿132a2、第三齿132a3以及第四齿132a4之间的圆周方向上的间隔距离和/或角度可以彼此相同。在第一齿132a1、第二齿132a2、第三齿132a3以及第四齿132a4可以分别缠绕有第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4。第一齿132a1、第二齿132a2、第三齿132a3以及第四齿132a4可以配置在以缸筒140的中心为基准彼此对称的位置。
线圈132b可以包括在圆周方向上隔开间隔的复数个线圈132b1、132b2、132b3、132b4。具体而言,复数个线圈132b1、132b2、132b3、132b4可以包括在圆周方向上隔开间隔的第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4。第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4之间的圆周方向上的间隔距离和/或角度可以彼此相同。第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4可以分别缠绕于第一齿132a1、第二齿132a2、第三齿132a3以及第四齿132a4。
第一线圈132b1和第二线圈132b2可以串联连接。第一线圈132b1的缠绕方向和第二线圈132b2的缠绕方向可以彼此不同。例如,如图4所示,第一线圈132b1可以以顺时针方向缠绕,而第二线圈132b2可以以逆时针方向缠绕。与此不同地,第一线圈132b1也可以以逆时针方向缠绕,而第二线圈132b2可以以顺时针方向缠绕。
第三线圈132b3和第四线圈132b4可以串联连接。第三线圈132b3的缠绕方向和第四线圈132b4的缠绕方向可以彼此不同。例如,如图4所示,第三线圈132b3可以以顺时针方向缠绕,而第四线圈132b4可以以逆时针方向缠绕。与此不同地,第三线圈132b3也可以以逆时针方向缠绕,而第四线圈132b4可以以顺时针方向缠绕。
第一线圈132b1和第三线圈132b3可以以彼此相同的方向缠绕。例如,如图4所示,第一线圈132b1和第三线圈132b3可以以顺时针方向缠绕。与此不同地,第一线圈132b1和第三线圈132b3也可以以逆时针方向缠绕。
第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4彼此可以具有相同的电感。即,通过使第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4彼此具有相同的参数(parameter),即使已串联连接的第一线圈132b1和第二线圈132b2并联连接于已串联连接的第三线圈132b3和第四线圈132b4,也可以防止线圈的温度超过基准温度。
作为一例,第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4彼此的截面面积可以相同。第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4彼此的匝数可以相同。在此,匝数是指,第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4分别缠绕第一齿132a1、第二齿132a2、第三齿132a3以及第四齿132a4的卷绕次数。第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4彼此的长度可以相同。
即使第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4彼此的截面面积、匝数、长度中的至少一个不相同,但是只要第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4彼此能够具有相同的电感即可。
在本实用新型一实施例中,“彼此相同”不仅可以包括完全相同的情况,而且还可以包括普通技术人员可以掌握的近似相同程度的情况。
第一线圈132b1的前端和第四线圈132b4的后端可以连接于电源端。
移动件135可以连接于活塞150。移动件135可以结合于磁体框架136。移动件135可以结合于磁体框架136的外侧面。移动件135可以通过磁体框架136与活塞150一体地移动。移动件135可以在其与线圈绕组132之间的电磁相互作用下,沿着轴向往复运动。由此,活塞150可以在缸筒140的内部沿着轴向往复运动。
移动件135可以包括复数个磁铁135a、135b、135c、135d。复数个磁铁135a、135b、135c、135d可以包括在圆周方向上彼此隔开间隔的第一磁铁135a、第二磁铁135b、第三磁铁135c以及第四磁铁135d。与此不同地,第一磁铁135a、第二磁铁135b、第三磁铁135c以及第四磁铁135d也可以彼此接触。第一磁铁135a、第二磁铁135b、第三磁铁135c以及第四磁铁135d之间的圆周方向上的间隔距离和/或角度可以彼此相同。第一磁铁135a、第二磁铁135b、第三磁铁135c以及第四磁铁135d可以分别配置在以缸筒140的中心为基准彼此对称的位置。第一磁铁135a、第二磁铁135b、第三磁铁135c以及第四磁铁135d可以分别与第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4发挥电磁相互作用。为此,优选地,第一磁铁135a、第二磁铁135b、第三磁铁135c以及第四磁铁135d分别与第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4相对,但并不限于此。
与此不同地,复数个磁铁135a、135b、135c、135d也可以包括在圆周方向上彼此隔开间隔的第一磁铁和第二磁铁。在此情况下,第一磁铁可以与第一线圈132b1发挥电磁相互作用,而第二磁铁可以与第三线圈132b3发挥电磁相互作用。与此不同地,第一磁铁也可以与第二线圈132b2发挥电磁相互作用,而第二磁铁可以与第四线圈132b4发挥电磁相互作用。第一磁铁和第二磁铁可以配置在以缸筒140的中心为基准彼此对称的位置。在本实用新型一实施例中,也可以将术语“以缸筒140的中心为基准”替换成‘以活塞150的中心为基准’。
切换部200可以根据负载大小,使第一线圈132b1、第二线圈132b2、第三线圈132b3以及第四线圈132b4串联或并联连接。例如,切换部200可以根据负载大小,使第一线圈132b1和第二线圈132b2串联或并联连接于第三线圈132b3和第四线圈132b4。具体而言,切换部200可以根据负载大小,使已串联连接的第一线圈132b1和第二线圈132b2串联连接或并联连接于已串联连接的第三线圈132b3和第四线圈132b4。可以将切换部200称作“继电器(relay)”。切换部200可以与第一线圈132b1的前端、第二线圈132b2的后端、第三线圈132b3的前端以及第四线圈132b4的后端相连接。由此,可以使已串联连接的第一线圈132b1和第二线圈132b2串联连接或并联连接于已串联连接的第三线圈132b3和第四线圈132b4。
参照图5,如果负载大小小于基准负载,则切换部200可以使已串联连接的第一线圈132b1和第二线圈132b2串联连接于已串联连接的第三线圈132b3和第四线圈132b4。由此,可以减小输出电流,从而能够提高功率效率。
参照图6,如果负载大小大于基准负载,则切换部200可以使已串联连接的第一线圈132b1和第二线圈132b2并联连接于已串联连接的第三线圈132b3和第四线圈132b4。由此,可以消除因线圈电感增加而引起的电压不足现象。
图7是本实用新型另一实施例的驱动单元的立体图。图8是本实用新型另一实施例的驱动单元的剖视图。图9和图10是本实用新型另一实施例的驱动单元的电路图。
参照图1、图2以及图7至图10,本实用新型另一实施例的线性压缩机100可以包括驱动单元230、缸筒140以及活塞150,但是不排除除此以外的追加构成。可以理解为,以下未说明的线性压缩机100的详细构成和驱动单元230、缸筒140以及活塞150的详细构成,与在图2中说明的线性压缩机100的详细构成和驱动单元130、缸筒140以及活塞150的详细构成相同。
驱动单元230可以包括外定子231、移动件235以及切换部300。
外定子231可以配置在缸筒140的外部。外定子231可以配置为包围框架120的主体部121。外定子231可以结合于框架120的第一凸缘部122的后方面。外定子231可以配置在内定子134的外侧。外定子231可以与内定子134隔开间隔。外定子231可以包括线圈绕组232和定子铁芯233。
定子铁芯233可以配置在缸筒140的外部。定子铁芯233可以配置在缸筒140的外侧。定子铁芯233可以配置在框架120的外部。定子铁芯233可以配置为包围框架120的主体部121。定子铁芯233可以结合于框架120的第一凸缘部122的后方面。
定子铁芯233的前方和后方可以开口。在定子铁芯233的内侧可以配置有移动件235。在本实用新型另一实施例中,说明了定子铁芯233的截面为四边形的例子,但是定子铁芯233的截面形状也可以是除了四边形之外的多边形。定子铁芯233可以由复数个芯板层叠而形成。复数个芯板可以在轴向上层叠。
线圈绕组232可以包括:向定子铁芯233的外侧延伸的线轴232a和缠绕于线轴232a的线圈232b。在本实用新型另一实施例中,也可以将线轴232a称作“齿部”。线轴232a的一端和另一端连接于定子铁芯233,而线轴232a的剩余区域可以与定子铁芯233隔开间隔。
线轴232a可以包括彼此隔开间隔的复数个线轴232a1、232a2。复数个线轴232a1、232a2可以包括彼此隔开间隔的第一线轴232a1和第二线轴232a2。第一线轴232a1和第二线轴232a2可以配置在以缸筒140的中心为基准彼此对称的位置。第一线轴232a1和第二线轴232a2可以配置在以活塞150的中心为基准彼此对称的位置。第一线轴232a1和第二线轴232a2可以配置在以芯板233的中心为基准彼此对称的位置。在第一线轴232a1和第二线轴232a2可以分别缠绕有第一线圈232b1和第二线圈232b2。
线圈232b可以包括彼此隔开间隔的复数个线圈232b1、232b2。具体而言,复数个线圈232b1、232b2可以包括彼此隔开间隔的第一线圈232b1和第二线圈232b2。第一线圈232b1和第二线圈232b2可以配置在以缸筒140的中心为基准彼此对称的位置。第一线圈232b1和第二线圈232b2可以配置在以活塞150的中心为基准彼此对称的位置。第一线圈232b1和第二线圈232b2可以配置在以芯板233的中心为基准彼此对称的位置。第一线圈232b1和第二线圈232b2可以分别缠绕于第一线轴232a1和第二线轴232a2。
第一线圈232b1和第二线圈232b2可以以彼此相同的方向缠绕。例如,第一线圈232b1和第二线圈232b2可以以顺时针方向缠绕。与此不同地,第一线圈232b1和第二线圈232b2也可以以逆时针方向缠绕。
第一线圈232b1和第二线圈232b2彼此可以具有相同的电感。即,通过使第一线圈232b1和第二线圈232b2彼此具有相同的参数(parameter),即使第一线圈232b1和第二线圈232b2并联连接,也可以防止线圈的温度超过基准温度。
作为一例,第一线圈232b1和第二线圈232b2彼此的截面面积可以相同。第一线圈232b1和第二线圈23彼此的匝数可以相同。在此,匝数是指,第一线圈232b1和第二线圈232b2分别缠绕第一线轴232a1和第二线轴232a2的卷绕次数。第一线圈232b1和第二线圈232b2彼此的长度可以相同。
即使第一线圈232b1和第二线圈232b2彼此的截面面积、匝数、长度中的至少一个不相同,但是只要第一线圈232b1和第二线圈232b2彼此能够具有相同的电感即可。
在本实用新型另一实施例中,“彼此相同”不仅可以包括完全相同的情况,而且还可以包括普通技术人员掌握的近似相同程度的情况。
第一线圈232b1的前端和第二线圈232b2的后端可以连接于电源端。
移动件235可以连接于活塞150。移动件235可以结合于磁体框架236。移动件235可以结合于磁体框架236的外侧面。移动件235可以通过磁体框架236与活塞150一体地移动。移动件235可以在其与线圈绕组232之间的电磁相互作用下,沿着轴向往复运动。由此,活塞150可以在缸筒140的内部沿着轴向往复运动。移动件235的截面可以形成为圆形形状。
移动件235可以包括复数个磁铁235b1、235b2。复数个磁铁235b1、235b2可以包括第一磁铁235b1和第二磁铁235b2。第一磁铁235b1和第二磁铁235b2可以配置在以缸筒140的中心为基准彼此对称的位置。第一磁铁235b1和第二磁铁235b2可以配置在以活塞150的中心为基准彼此对称的位置。第一磁铁235b1和第二磁铁235b2可以配置在以定子铁芯233的中心为基准彼此对称的位置。第一磁铁235b1和第二磁铁235b2可以分别形成为圆弧形状。在本实用新型的另一实施例中,说明了第一磁铁235b1和第二磁铁235b2彼此相接触的例子,但是第一磁铁235b1和第二磁铁235b2也可以彼此隔开间隔。
切换部300可以根据负载大小,使第一线圈232b1和第二线圈232b2串联或并联连接。可以将切换部300称作“继电器(relay)”。切换部300可以与第一线圈232b1的前端、第一线圈232b1的后端、第二线圈232b2的后端相连接。由此,可以使第一线圈232b1和第二线圈232b2串联或并联连接。
参照图9,如果负载大小小于基准负载,则切换部300可以使第一线圈232b1和第二线圈232b2串联连接。由此,可以减小输出电流,从而能够提高功率效率。
参照图10,如果负载大小大于基准负载,则切换部300可以使第一线圈232b1和第二线圈232b2并联连接。由此,可以消除因线圈电感增加而引起的电压不足现象。
以上说明的本说明书中的任一实施例或其他实施例并非彼此排他或区分。以上说明的本实用新型中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。
这意味着例如在特定的实施例和/或附图中说明的A构成和其他实施例和/或附图中说明的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通过对所附的权利要求书合理解释而定,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)

1.一种线性压缩机,其特征在于,包括:
缸筒;
活塞,配置于所述缸筒的内部,在轴向上往复运动;
定子铁芯,配置于所述缸筒的外部;
线圈绕组,配置于所述定子铁芯,包括在圆周方向上彼此隔开间隔的第一线圈、第二线圈、第三线圈以及第四线圈;
移动件,连接于所述活塞,在其与所述线圈绕组之间的电磁相互作用下,在轴向上往复运动;以及
切换部,根据负载大小,使所述第一线圈和所述第二线圈串联或并联连接于所述第三线圈和所述第四线圈,
所述第一线圈和所述第二线圈串联连接,所述第三线圈和所述第四线圈串联连接,
所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此具有相同的电感。
2.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
如果所述负载大小小于基准负载,则所述切换部使所述第一线圈和所述第二线圈串联连接于所述第三线圈和所述第四线圈。
3.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
如果所述负载大小大于基准负载,则所述切换部使所述第一线圈和所述第二线圈并联连接于所述第三线圈和所述第四线圈。
4.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此在圆周方向上具有相同的间隔距离。
5.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此的截面面积相同。
6.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此的匝数相同。
7.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈以及所述第四线圈彼此的长度相同。
8.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一线圈和所述第二线圈以互不相同的方向缠绕,
所述第三线圈和所述第四线圈以互不相同的方向缠绕。
9.根据权利要求8所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一线圈和所述第三线圈以彼此相同的方向缠绕。
10.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一线圈的前端和所述第四线圈的后端连接于电源端,
所述第一线圈的前端、所述第二线圈的后端、所述第三线圈的前端以及所述第四线圈的后端连接于所述切换部。
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