專利名稱：往復式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種往復式壓縮機，更具體地說，本發(fā)明涉及一種能夠降低昂貴磁鐵使用量、增加驅動電機輸出以及使部件簡化的往復式壓縮機。
背景技術：
通常，往復式壓縮機是當活塞在氣缸內直線往復運動時抽吸制冷劑氣體并壓縮該制冷劑氣體的裝置。往復式壓縮機依據(jù)驅動機構基本上分為兩種。一種是把電機旋轉運動轉換成直線往復運動，然后把轉換的直線往復運動傳輸?shù)交钊?，而另一種是把電機的直線往復運動直接傳輸?shù)交钊?br>
圖1示出了電機直線往復運動直接傳遞到活塞上的往復式壓縮機的一個實例。如圖所示，該往復式壓縮機包括吸氣管1和排氣管2連接于其上的殼體10；以一定間隔彈性支撐在該殼體10上的前框架20和中間框架30；安裝在該前框架20和該中間框架30之間用于產生驅動力的驅動電機40；插入到該前框架20的氣缸50；通過接收驅動電機40的驅動力在氣缸50內直線往復運動的活塞60；覆蓋活塞60的后框架70；通過彈性地支撐活塞60而引起共振的共振彈簧80；以及用于打開和關閉氣體流路從而當活塞60直線往復運動時將氣體吸入到該氣缸50并壓縮氣體的閥組件90。
該驅動電機40包括安裝在該前框架20和該中間框架30之間的外定子41；以一定間隔插入外定子41內從而安裝在前框架20的內定子42；連接到上該外定子41上的繞組線圈43；以及可直線移動地插入在該外定子41和該內定子42之間的動子44。
該動子44由圓筒狀支架45以及連接到該支架45上的多個磁鐵46組成。該支架45連接到活塞60。
該外定子41為具有一定長度的圓筒形狀，繞組線圈43定位在其中的開口槽41a形成在該外定子41的內圓周表面上。磁極部41b形成在開口槽41a的兩側。
該內定子42為具有一定長度的圓筒形狀，其一側的截面具有正方形形狀。
該外定子41和該內定子42由一定形狀的多個疊片堆疊而形成。
如圖2所示，磁鐵在軸向的長度L1為外定子開口槽41a長度L2和一個磁極部長度L3之和。在該磁鐵46連接到支架45上的狀態(tài)下，磁鐵46兩端分別定位在該磁極部41b的中間部。
該閥組件90包括連接到該前框架20用于覆蓋氣缸50一側的排放罩91；定位在該排放罩91上用于打開/關閉氣缸50一側的排放閥92；設置在排放罩91上用于彈性地支撐該排放閥92的閥彈簧93；以及連接到活塞60端部上、用于打開和關閉貫穿形成在活塞60的內流動通道61上的吸入閥94。
未經(jīng)說明的參考數(shù)字21表示聯(lián)接螺栓，而22表示螺母。
下面將說明該往復式壓縮機的操作。
首先，當電力提供給驅動電機40時，電流通過該驅動電機40的繞組線圈42。通過該電流，磁通量形成在外定子41和內定子42上。通過在產生的磁通量和動子44的磁鐵46形成的磁通量之間交互作用，該動子44直線地往復運動，從而連接到動子44的活塞60在氣缸50內直線地往復運動。
當活塞60在氣缸50內直線地往復運動時，在該氣缸50內形成壓力差。通過在氣缸50內的壓力差，組成閥組件90的吸入閥94和排放閥92啟閉氣體流動通道，從而把氣體抽吸到該氣缸50內，壓縮該氣體并排放該氣體。當重復上述過程時，抽吸氣體被連續(xù)地壓縮。
為了提高壓縮機的價格競爭能力，部件和制造工藝必須簡化。此外，為了使消耗電力最小化，驅動電機輸出必須最大化。
然而，在常規(guī)的往復式壓縮機中，磁鐵46在安裝在支架45狀態(tài)下設置在外定子41和內定子42之間的空氣間隙。因此，用于固定磁鐵46的支架45需要具有復雜部件，從而增加了支架45的制造費用。此外，由于使用支架45，在外定子41和內定子42之間的空氣間隙變得相對較大，從而產生電機損失。
此外，由于磁鐵46兩端分別設置在外定子磁極部41b中間部上，從而該磁鐵46的長度L1變得相對較長，從而安裝在支架45的磁鐵46的使用量過度地增加。由于磁鐵46是非常昂貴的，因此整個制造費用增加。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠降低昂貴磁鐵使用量以及能夠增強驅動電機輸出的往復式壓縮機。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠簡化部件的往復式壓縮機。
為實現(xiàn)這些及其他優(yōu)點，根據(jù)在這里具體和概括地描述的本發(fā)明的目的，提供一種往復式壓縮機，該往復式壓縮機包括設置在殼體的前框架；以與前框架一定間隔設置在該殼體上的中間框架；具有繞組線圈并連接在前框架和中間框架之間的外定子；連接到該前框架上的氣缸；在其兩端具有伸出磁極部并可直線移動地插入到該外定子內的磁鐵安裝內定子；安裝在該磁鐵安裝內定子外圓周表面的磁鐵；插入該氣缸內的活塞；用于連接活塞和磁鐵安裝內定子的連接單元；用于使活塞和磁鐵安裝內定子共振的共振彈簧單元；以及用于打開和關閉氣體流路從而當活塞直線往復運動時氣體吸入到該氣缸并被壓縮的閥組件。
通過以下結合附圖對本發(fā)明的詳細說明，前述以及本發(fā)明的其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更加明顯。
包括的附圖提供對本發(fā)明更進一步理解，同時并入以及組成說明書一部分，這些附圖示出了實施例并與說明書一起用來闡明本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1為示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術往復式壓縮機的剖視圖；圖2為示出了構成根據(jù)傳統(tǒng)技術往復式壓縮機的驅動電機一部分的剖視圖；圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的往復式壓縮機一個實施例的剖視圖；圖4為示出了構成根據(jù)本發(fā)明往復式壓縮機驅動電機一部分的透視圖；圖5為示出了構成根據(jù)本發(fā)明往復式壓縮機連接單元改型實例的剖視圖；圖6為示出了構成根據(jù)本發(fā)明往復式壓縮機連接單元另一個改型實例的剖視圖；以及圖7為示出了構成根據(jù)本發(fā)明往復式壓縮機驅動電機操作狀態(tài)的剖視圖。
具體實施例方式
下面將詳細參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中在附圖中示出了優(yōu)選在下文中，參考
本發(fā)明的往復式壓縮機。
圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的往復式壓縮機盤一個實施例的剖視圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的往復式壓縮機包括設置在殼體100的前框架200；以與前框架200一定間隔設置在該殼體100中的中間框架300；具有繞組線圈410并連接在前框架200和中間框架300之間的外定子420；連接到該前框架200上的氣缸500；在其兩端具有伸出磁極部421并可直線移動地插入到該外定子420內的磁鐵安裝內定子430；安裝在該磁鐵安裝內定子430外圓周表面的磁鐵440；插入該氣缸500內的活塞600；用于連接活塞600和磁鐵安裝內定子430的連接單元；用于使活塞600和磁鐵安裝內定子430共振的共振彈簧單元700；以及用于打開和關閉氣體流路從而當活塞600直線往復運動時氣體吸入到該氣缸500并被壓縮的閥組件800。
該殼體100具有一定的內部空間，而吸氣管110和排氣管120連接到該殼體100的一側上。
該前框架200包括在其中具有一定形狀內部空間的主體210；以及貫穿地形成在主體210中心部的氣缸插入孔220。
該中間框架300具有與該前框架200對應的形狀，并具有一定厚度。
該外定子420為具有一定長度的圓筒形狀，而使繞組線圈410設置在其中的開口槽420a形成在該外定子420的內圓周表面上。磁極部432形成在開口槽422的兩側。
優(yōu)選的是，該外定子420為具有一定形狀的薄板在圓周方向堆疊的疊層主體。
作為另一個實施例，該外定子420為多個疊層塊，每個疊層塊為具有一定形狀的多個薄板堆疊而形成，沿圓周方向連接到繞組線圈410上。
該外定子420設置在該前框架200和中間框架300之間。該前框架200、該外定子420和該中間框架300通過多個聯(lián)接螺栓和螺母(未示出)固定地連接。
該磁鐵安裝內定子430包括具有一定長度圓筒狀的圓筒部431；以及以一定寬度和高度分別從該圓筒部431兩端的外圓周表面伸出的磁極部432。優(yōu)選的是，在一個磁極部432的內側表面和另一個磁極部432的內側表面之間的距離幾乎等于外定子420的長度。該磁極部432的外徑小于外定子420內徑。該磁極部432的截面具有正方形形狀。
如圖4所示，在該磁極部432的另一個改型實例中，以一定傾斜角傾斜的傾斜表面437設置在正方形磁極部432的內緣上。
該磁鐵安裝內定子430為磁粉末通過燒結法模制而形成的柔軟磁性混合物(SMC)。
作為該磁鐵安裝內定子430的改型實例，該磁鐵安裝內定子430可以是具有一定形狀的多個薄板沿圓周方向堆疊的疊層主體。
該磁鐵440具有一定厚度和面積。磁鐵440在軸向的長度小于或者等于外定子的開口槽422在軸向的長度或者該繞組線圈410在軸向的長度。多個磁鐵440以一定間隔連接到該磁鐵安裝內定子430的外圓周表面上。該磁鐵440連接到該磁鐵安裝內定子430上，以便設置在磁極部432之間的圓筒部431的外圓周表面中間部上。磁鐵440的厚度等于或者小于磁極部432的高度。
磁鐵440連接到其中的磁鐵安裝內定子430可移動地被插入到該外定子420中。
該繞組線圈410、該外定子420、該磁鐵440和該磁鐵安裝內定子430組成驅動電機。
該氣缸500包括在其中具有通孔510的圓筒部520；以及以具有一定厚度環(huán)形從該圓筒部520外圓周表面伸出的凸緣部530。該圓筒部520貫穿地插入到該前框架和磁鐵安裝內定子430的氣缸插入孔220內，而凸緣部530連接到該前框架200上，從而把氣缸500連接到該前框架200上。
該磁鐵安裝內定子430設置在該氣缸500的外圓周表面和外定子420內圓周表面之間。
該活塞600包括在其中具有貫通流動通路620的圓柱體620；以及以具有一定厚度的環(huán)形從該圓筒圓柱體620一個端部伸出的凸緣部630。該圓柱體620插入到該氣缸的通孔510內，而該凸緣部630與該磁鐵安裝內定子430的側面接觸，從而把活塞600連接到氣缸500上。
活塞600和磁鐵安裝內定子430通過連接單元彼此連接。
該連接單元由多個聯(lián)接螺栓910組成。多個通孔631以一定間隔形成在活塞的該凸緣部630上，而與該凸緣部630的通孔631對應的多個內螺紋孔433形成在該磁鐵安裝內定子430的側面上。當該聯(lián)接螺栓910連接到該活塞凸緣部的通孔631和該磁鐵安裝內定子的內螺紋孔433上時，活塞600連接到磁鐵安裝內定子430上。
如圖5所示，在連接單元的改型實例中，具有一定深度和內徑的多個孔434形成在該磁鐵安裝內定子430的一個側面上，而螺旋彈簧920分別固定地連接到孔434上。當該多個聯(lián)接螺栓910連接到該活塞凸緣部的通孔631并且螺旋彈簧920連接到該磁鐵安裝內定子的孔434上時，活塞600和磁鐵安裝內定子430彼此連接。
如圖6所示，在連接單元的另一個改型實例中，多個通孔435在縱向形成在該磁鐵安裝內定子430上。多個聯(lián)接螺栓930貫穿地插入在活塞凸緣部的通孔631和磁鐵安裝內定子的通孔435內，而螺母940連接到聯(lián)接螺栓930的螺紋部上，從而把活塞600和磁鐵安裝內定子430彼此連接。
該共振彈簧單元700包括連接到該中間框架300上的后框架710；連接到活塞600上的彈簧支撐板720；以及分別設置在該彈簧支撐板720兩側、用于彈性地支撐該彈簧支撐板720的共振彈簧730。
后框架710具有一定內部空間。優(yōu)選的是，后框架710通過連接螺栓910和930連接到該中間框架300上，連接螺栓930用于連接該中間框架300、該外定子420和該前框架200。
該彈簧支撐板720具有曲線段，并通過該連接單元固定地連接到該活塞的凸緣部630上。
該共振彈簧730為螺旋圈簧。該共振彈簧730的一側由該彈簧支撐板720的一個表面接觸支撐，而該共振彈簧730的另一側由后框架710的內側表面接觸支撐。根據(jù)這種情況，該共振彈簧730連接在該彈簧支撐板720和該中間框架300之間。
該彈簧支撐板720可通過連接螺栓910和930、連接單元連接，以便設置在活塞的凸緣部630和磁鐵安裝內定子430之間。
用于引導氣體抽吸的吸氣導管130設置在活塞的貫通流動通路610上。吸氣導管130連接到該殼體100的內表面上或者吸氣管110上，以便連接到與該殼體100連接的吸氣管110上。
該閥組件800包括連接到該前框架200用于覆蓋氣缸500一側的排放罩810；設置在該排放罩810上用于打開/關閉氣缸500一側的排放閥820；設置在排放罩810上用于彈性地支撐該排放閥820的閥彈簧830；以及連接到活塞600端部上、用于打開和關閉貫穿形成在活塞600的內流動通道61上的吸入閥840。
該排放罩810通過附加的環(huán)狀管與連接到殼體100上的排氣管120連接。
在下文中，將描述本發(fā)明的往復式壓縮機的效果。
首先，當電力提供給驅動電機40時，電流在該驅動電機40的繞組線圈410上流動。通過該電流，磁通量形成在外定子420和磁鐵安裝內定子430上。通過在產生的磁通量和磁鐵安裝內定子的磁極部432形成的磁通量之間的交互作用，其中安裝磁鐵440的磁鐵安裝內定子430直線往復運動。
以下更詳細地解釋上述過程。
如圖7所示，當該磁鐵440的N和S磁極磁化時，通過該磁鐵440產生磁通量，從而N極相應形成在該磁鐵安裝內定子的磁極部432上。當在繞組線圈410上電流方向交替變化時，N極和S極交替形成在該磁鐵安裝內定子的磁極部432上。在這時候，如果N極形成在該外定子左磁極部423上，而S極形成在該外定子的右磁極部423上，則在磁鐵安裝內定子430的右磁極部432和該外定子右磁極部423之間施加吸引力，而在該磁鐵安裝內定子430的左磁極部432和該外定子的左磁極部423之間形成排斥力。因此，該磁鐵安裝內定子430朝左側方向移動。
相反，如果該S極形成在該外定子的左磁極部423，而該N極形成在該外定子的右磁極部423，該磁鐵安裝內定子430朝右側方向移動。
當該磁鐵安裝內定子430直線往復運動時，連接到該磁鐵安裝內定子430上的活塞600在該氣缸500內直線往復運動。
當活塞600在氣缸500內直線地往復運動時，在該氣缸500內形成壓力差。通過在氣缸500內的壓力差，組成閥組件800的吸入閥840和排放閥820啟閉氣體流動通道，從而把氣體抽吸到該氣缸500內，壓縮該氣體并排放該氣體。當重復上述過程時，抽吸氣體被連續(xù)地壓縮。
該磁鐵安裝內定子430和活塞600通過共振彈簧單元700連續(xù)地保持共振運動。
氣體經(jīng)由吸氣管110和吸氣導管130吸入到該氣缸500，以及氣體從該氣缸500排放。然后，經(jīng)由該排放罩810和排氣管120，氣體排放到該殼體100外部。由于氣體的吸入是通過該吸氣導管130來引導，因此抽吸的氣體防止被在該殼體100內的加熱氣體加熱。
在本發(fā)明中，通過集中形成在從該磁鐵安裝內定子430伸出的磁極部432上形成的磁通量以及集中形成在該外定子磁極部423上的磁通量，產生往復運動驅動力，從而往復運動驅動力較大。也就是說，不僅從磁鐵440產生的磁通量集中于磁鐵安裝內定子的磁極部432，而且通過在繞組線圈410上電流產生的磁通量也集中于該磁鐵安裝內定子的磁極部432和該外定子的磁極部423，從而產生較大驅動力。因此，該磁鐵440的長度可變得比常規(guī)磁鐵長度短，從而減少了磁鐵440的使用量。
可采用具有低磁通密度的便宜的鐵氧體作為該磁鐵440。
由于該磁鐵440連接到該磁鐵安裝內定子430上，而該磁鐵安裝內定子430直接往復運動，從而在該外定子420和該磁鐵安裝內定子430之間的空氣間隙最小化。此外，由于該磁鐵安裝內定子430直接移動，運動質量相對較大，從而使該系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
此外，由于該磁鐵440直接連接到該磁鐵安裝內定子430上，從而不需要用于安裝磁鐵46的常規(guī)支架45，從而減少的部件數(shù)目。由于該支架45設置在該內定子42和該外定子41之間，從而磁鐵440連接到該支架45的外圓周表面上，因此結構復雜并且制造非常困難。如果不使用該支架45，該制造費用大大降低。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的往復式壓縮機中，驅動電機的輸出增強，從而通過接收驅動力壓縮氣體的壓縮效率提高。此外，當該驅動電機的輸出增強時，磁鐵的使用量相對降低，從而可降低制造費用。
另外，由于部件數(shù)目降低，制造成本也降低，從而裝配過程數(shù)目降低。因此，制造費用更加降低，同時裝配生產率提高。
由于本發(fā)明在沒有脫離其精神或者必要特性時可具有若干形式，因此還應當理解的是，除非另作說明外，上述實施例不由上文描述任何細節(jié)限制，而是應該概括地認為在附加權利要求書限定的精神和范圍內，因此屬于權利要求書范圍內的所有變化和改型或者這種范圍的等同范圍由附加的權利要求書所包括。
權利要求
1.一種往復式壓縮機，包括具有一定形狀的前框架；具有距離該前框架一定間隔的中間框架；具有繞組線圈并連接在前框架和中間框架之間的外定子；連接到該前框架上的氣缸；在其兩端具有伸出磁極部并可直線移動地插入到該外定子內的磁鐵安裝內定子；安裝在該磁鐵安裝內定子外圓周表面的磁鐵；插入該氣缸內的活塞；用于連接活塞和磁鐵安裝內定子的連接單元；用于使活塞和磁鐵安裝內定子共振的共振彈簧單元；以及用于打開和關閉氣體流路從而當活塞直線往復運動時氣體吸入到該氣缸并被壓縮的閥組件。
2.如權利要求1的往復式壓縮機，其中在一個磁極部的內側表面和另一個磁極部的內側表面之間的距離對應于外定子的長度。
3.如權利要求1的往復式壓縮機，其中該磁極部的截面具有正方形形狀。
4.如權利要求3的往復式壓縮機，其中以一定傾斜角傾斜的傾斜表面設置在該磁極部的內緣。
5.如權利要求1的往復式壓縮機，其中在軸向的磁鐵長度比繞組線圈在軸向的長度短。
6.如權利要求1的往復式壓縮機，其中磁鐵安裝內定子由具有一定形狀的多個薄板堆疊而形成。
7.如權利要求1的往復式壓縮機，其中磁鐵安裝內定子是由通過燒結法模制磁粉末而形成的柔軟磁性混合物。
8.如權利要求1的往復式壓縮機，其中該氣缸的一側設置在該外定子上，而磁鐵安裝內定子插入在該氣缸外圓周表面和該外定子內圓周表面之間。
9.權利要求1的往復式壓縮機，其中該連接單元是多個聯(lián)接螺栓。
10.如權利要求1的往復式壓縮機，其中該連接單元穿過活塞一側，并固定地連接到該磁鐵安裝內定子上。
11.如權利要求10的往復式壓縮機，其中螺旋彈簧設置在該磁鐵安裝內定子的連接部分上，而該連接單元固定地連接到該螺旋彈簧上。
12.如權利要求1的往復式壓縮機，其中該連接單元包括穿過活塞和磁鐵安裝內定子的多個聯(lián)接螺栓和分別連接到該連接螺栓上的多個螺母。
13.如權利要求1的往復式壓縮機，其中用于使氣體流動的貫通流動通路形成在該活塞上，而用于引導氣體吸入的吸氣導管設置在活塞貫通流動通路。
全文摘要
一種往復式壓縮機包括具有一定形狀的前框架；以與該前框架一定間隔設置的中間框架；具有繞組線圈并連接在前框架和中間框架之間的外定子；連接到該前框架上的氣缸；在其兩端具有伸出磁極部并可直線移動地插入到該外定子內的磁鐵安裝內定子；安裝在該磁鐵安裝內定子外圓周表面的磁鐵；插入該氣缸內的活塞；用于連接活塞和磁鐵安裝內定子的連接單元；用于使活塞和磁鐵安裝內定子共振的共振彈簧單元；以及用于打開和關閉氣體流路從而當活塞直線往復運動時氣體吸入到該氣缸并被壓縮的閥組件。因此，降低了昂貴磁鐵使用量，增加了驅動電機輸出以及使部件簡化。
文檔編號H02K33/00GK1793645SQ20051007017
公開日2006年6月28日 申請日期2005年5月9日 優(yōu)先權日2004年12月22日
發(fā)明者李爀, 鄭相燮 申請人:Lg電子株式會社