CN107023453B - 直线压缩机及制冷*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种直线压缩机及制冷***。直线压缩机包括外壳、设于外壳内的压缩机本体结构与电机结构；压缩机本体结构包括气缸、在气缸的压缩腔内往复运动的活塞、将后挡板与气缸连接的共振弹簧、气缸设置排气阀片；电机结构包括动子、外定子及内定子；在动子上间隔设有第一组永磁体与第二组永磁体，第一组永磁体与第二组永磁***于内定子与外定子之间，内定子为U形状，内定子上对应设有两组线圈；两组独立设置。本发明直线压缩机的两组线圈独立设置，一组线圈通电工作时，另外一组线圈可通电也可不通电，避免因一组线圈结构电机通过提高电流值对应高负荷工况而引起电机效率下降、线圈发热、永磁体消磁的问题。

Description

直线压缩机及制冷***
技术领域
本发明涉及直线压缩机制冷技术领域，特别是涉及一种直线压缩机及制冷***。
背景技术
在制冷技术中，目前通常是采用直线压缩机进行制冷，但现有直线压缩机的电机结构普遍采用一组线圈，而一组线圈结构电机在应对高温环境工况时，一般是通过提高电流值以对应高负荷工况，这样就会引起电机效率下降、线圈发热、永磁体消磁的问题。
发明内容
本发明的目的是在于克服上述的缺陷而提供一种直线压缩机及安装有此直线压缩机的制冷***，该直线压缩机通过改变通电线圈组数目来应对制冷***和压缩机所处的环境温度，避免因一组线圈结构电机通过提高电流值对应高负荷工况而引起电机效率下降、线圈发热、永磁体消磁的问题。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种直线压缩机，包括外壳、设于外壳内的压缩机本体结构与电机结构；所述外壳上一端设有吸气管而另一端设有排气管；所述压缩机本体结构包括气缸、在气缸的压缩腔内往复运动的活塞、共振弹簧、所述气缸设置排气阀片；所述电机结构包括与活塞连接的动子、外定子及内定子；在所述动子上间隔设有第一组永磁体与第二组永磁体，所述第一组永磁体与第二组永磁***于所述内定子与外定子之间，所述内定子为U形状，对应所述第一组永磁体与第二组永磁体，所述内定子上对应设有第一组线圈与第二组线圈；所述第一组线圈与第二组线圈独立设置。
所述气缸通过形成压缩腔的筒状部穿插在所述内定子的内部，所述外定子固定在与所述筒状部一体式结构的法兰型安装部上，所述排气阀片的外侧设有气缸盖而将所述排气阀片盖住。
所述动子为“山”形结构从而在中部形成有气缸***部，所述气缸***部插装于所述气缸的压缩腔内与所述活塞连接。
所述共振弹簧安装在所述动子与内定子之间以及所述动子与后挡板之间，所述后挡板上固定有吸气消音器，所述吸气消音器的消音筒体伸入所述气缸***部的内侧端封闭的内腔中。
本发明还提供一种制冷***，包括所述的直线压缩机、冷凝器、节流阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第一蒸发器、第二蒸发器；所述直线压缩机通过排气管连接所述冷凝器的进气口；所述节流阀及第一电磁阀安装在所述冷凝器与所述第一蒸发器之间的制冷剂气体输出管上，且所述第一电磁阀设置于所述节流阀和第一蒸发器之间，所述第二电磁阀设置于所述第一蒸发器与压缩机的吸气管连接的制冷剂气体返回管上并且与所述第一电磁阀通过连接管相连接，所述第二蒸发器的制冷剂气体的入口及出口通过对应管路分别与所述第二电磁阀以及直线压缩机的吸气管的相连接。
当制冷***处于低负荷工况工作时，所述直线压缩机的第一组线圈或第二组线圈通电进行制冷；当制冷***处于高负荷工况时，所述直线压缩机的第一组线圈或第二组线圈同时通电进行制冷。
当制冷***处于低负荷工况工作时，所述第一蒸发器、第二蒸发器以串联方式进行工作；当制冷***处于高负荷工况时，所述第一蒸发器、第二蒸发器以并联方式进行工作。
所述制冷器具具有第一制冷间室与第二制冷间室，分别冷藏制冷间室与冷冻制冷间室；所述第一蒸发器安装在第一制冷间室，所述第二蒸发器安装在第二制冷间室。
本发明的提供的直线压缩机在内定子上设置有两组线圈，动子上设置有两组永磁体，且两组线圈独立设置，其中一组线圈通电工作时，另外一组线圈可以通电也可不通电。通电后的一组线圈或两组线圈形成交变磁场，作用在安装于动子的永磁体上，永磁体引起动子运动形成电机牵引力并作用在活塞上，驱动活塞在气缸内往复运动吸收、压缩制冷剂气体，被压缩的制冷剂气体经排气管进入制冷***内。
在制冷***处于低负荷工况工作时直线压缩机的其中一组线圈通电，所产生的电机力驱使动子牵引活塞往复运动，对制冷剂吸气、压缩并经排气管排入冷凝器内冷却，之后经节流阀的节流降压进入蒸发器，制冷剂在蒸发器内汽化吸收周围环境热量，从而达到制冷的效果。
制冷***负荷提高时，直线压缩机第二组线圈通电，产生的电机力与第一组通电线圈产生的电机力叠加，压缩气体的电机力提高，从而实现了在不提高电流（或能耗）的情况下应对高负荷工况，避免了因一组线圈结构电机通过提高电流值对应高负荷工况而引起电机效率下降、线圈发热、永磁体消磁的问题。
另外，对于本设计的制冷***，在节流阀和冷藏间室蒸发器之后分别设置了电磁阀。在环境温度低或制冷器具的食品等负载少时，压缩机第一组线圈通电压缩制冷剂气体，制冷剂气体进入冷凝器，经节流阀节流降压，之后经节流阀后的电磁阀调节进入第一制冷间室--冷藏间室的蒸发器，然后经另一个电磁阀的调节进入第二制冷间室--冷冻间室的蒸发器，最后经吸气管进入压缩机内部（第一蒸发器和第二蒸发器串联）；环境温度提高或制冷器具间室内的食品等负载增加时，压缩机的第二组线圈也同时通电压缩制冷剂气体，制冷剂气体流经冷凝器和节流阀后，经节流阀后的电磁阀调节一部分制冷剂进入第一制冷间室--冷藏间室的蒸发器，另一部分制冷剂进入第一制冷间室--冷冻间室的蒸发器内，制冷剂在两个蒸发器内完成换热后，一起进入压缩机的吸气管并流入压缩机内部（第一蒸发器和第二蒸发器串联）。此压缩机和制冷***的目的是在不增加能耗的基础上实现在较高环境温度或较多食品负载下冷藏间室和冷冻间室快速制冷的效果，达到食品快速冷冻保鲜的目的。
本发明直线压缩机可通过改变通电线圈组数目来应对制冷***和压缩机所处的环境温度，可适应不同负荷工况，避免因一组线圈结构电机通过提高电流值对应高负荷工况而引起电机效率下降、线圈发热、永磁体消磁的问题。
本发明制冷***通过第一蒸发器和第二蒸发器的串联、并联设置来应对制冷***和压缩机所处的环境温度，在不增加能耗的基础上实现食品快速冷冻保鲜的目的。
附图说明
图1是本发明的直线压缩机的内部结构剖面图；
图2是本发明的直线压缩机的侧视图；
图3是本发明的直线压缩机的主视图；
图4是本发明的制冷***的结构示意图；
图5是低环境温度工况下制冷***的工作原理示意图；
图6是的高环境温度工况下制冷***的工作原理示意。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，一种直线压缩机，包括外壳14、设于外壳内的压缩机本体结构与电机结构；所述外壳上一端设有吸气管22而另一端设有排气管23；所述压缩机本体结构包括气缸11、在气缸的压缩腔内往复运动的活塞10、共振弹簧2、所述气缸设置排气阀片12；所述电机结构包括与活塞连接的动子3、外定子4及内定子5；在所述动子上间隔设有第一组永磁体6与第二组永磁体8，所述第一组永磁体与第二组永磁***于所述内定子与外定子之间，所述内定子为U形状，对应所述第一组永磁体与第二组永磁体，所述内定子上对应间隔设有第一组线圈7与第二组线圈9；所述第一组线圈与第二组线圈独立设置，独立控制通电或不通电，直线压缩机设置的两组线圈，用于制冷***环境温度低时一组线圈通电，环境温度高时两组线圈同时通电。
具体的，所述外定子、内定子分别为两个，对称布置；第一组线圈7与第二组线圈9也分别有两个线圈，且每组线圈的两个线圈是串联连接并分别安装在两个内定子上的两侧，即一个内定子有一个第一组线圈7与一个第二组线圈9。
其中，所述外定子通过固定环16与气缸相连接固定。
其中，所述气缸通过形成压缩腔的筒状部穿插在所述内定子的内部，所述外定子固定在与所述筒状部一体式结构的通过向外延伸形成的法兰型安装部上，所述排气阀片的外侧设有气缸盖而将所述排气阀片盖住。
其中，所述动子为“山”形结构从而在中部形成有气缸***部，所述气缸***部插装于所述气缸的压缩腔内与所述活塞连接。
其中，所述共振弹簧安装在所述动子与内定子之间以及所述动子与后挡板之间，所述后挡板上固定有吸气消音器15，所述吸气消音器的消音筒体伸入所述气缸***部的内侧端封闭的内腔中。
其中，所述后挡板及气缸分别通过底脚弹簧24与外壳的内壁面相连接，将压缩机本体及电机结构支撑于外壳内。
本发明还提供一种制冷***，包括所述的直线压缩机、冷凝器、节流阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第一蒸发器、第二蒸发器；所述直线压缩机通过排气管连接所述冷凝器的进气口；所述节流阀及第一电磁阀安装在所述冷凝器与所述第一蒸发器之间的制冷剂气体输出管上，且所述第一电磁阀设置于所述节流阀和第一蒸发器之间，所述第二电磁阀设置于所述第一蒸发器与压缩机的吸气管连接的制冷剂气体返回管上并且与所述第一电磁阀通过连接管相连接，所述第二蒸发器的制冷剂气体的入口及出口通过对应管路分别与所述第二电磁阀以及直线压缩机的吸气管的相连接。
所述制冷器具具有第一制冷间室与第二制冷间室，分别冷藏制冷间室与冷冻制冷间室；所述第一蒸发器安装在第一制冷间室，所述第二蒸发器安装在第二制冷间室。
本发明中，所述制冷***的节流阀和第一蒸发器后分别设置电磁阀，可以实现制冷***环境温度低或负载少时，制冷剂先流入第一蒸发器（冷藏蒸发器）后进入第二蒸发器（冷冻蒸发器）；制冷***环境温度高或负载多时，由电磁阀将制冷剂分为两份分别进入第一蒸发器（冷藏蒸发器）和第二蒸发器（冷冻蒸发器）。
当制冷***处于低负荷工况工作时，所述直线压缩机的第一组线圈或第二组线圈通电进行制冷；当制冷***处于高负荷工况时，所述直线压缩机的第一组线圈或第二组线圈同时通电进行制冷。
当制冷***处于低负荷工况工作时，所述第一蒸发器、第二蒸发器以串联方式进行工作；当制冷***处于高负荷工况时，所述第一蒸发器、第二蒸发器以并联方式进行工作。
具体的，在环境温度低或制冷器具的食品等负载少时，直线压缩机的第一组线圈通入交流电电，即第一线圈7通电，通电后的线圈产生交变磁场，安装于动子3上的永磁体6在交变磁场作用下产生电机力，牵引活塞10在气缸11内往复运动，吸气、压缩、排气出制冷剂气体，制冷剂气体进入冷凝器32，经节流阀33节流降压，之后经第一电磁阀34调节进入第一制冷间室42（冷藏室）的第一蒸发器37，然后经第二电磁阀35的调节进入第二制冷间室43（冷冻室）的第二蒸发器36，最后经吸气管22进入压缩机内部（第一蒸发器和第二蒸发器串联），实现制第一冷间室42和第二制冷间室43的先后制冷，如图5所示。
环境温度提高或制冷器具41两个间室内的食品等负载增加时，直线压缩机的第二组线圈 9通电，直线压缩机31的电流没有增加，永磁体8在交变磁场作用下产生电机力与第一组线圈7的电机力相叠加，压缩气体的电机力提高，被直线压缩机31的排气管23排出的制冷剂气体流经冷凝器32和节流阀33后，经节流阀33后的第一电磁阀34调节一部分制冷剂进入第一制冷间室42（冷藏室）的第一蒸发器37，另一部分制冷剂经第二电磁阀35进入第二制冷间室43（冷冻室）的第二蒸发器36。从第一蒸发器37流出的制冷剂经第二电磁阀35，及从第二蒸发器36流出的制冷剂一起并入直线压缩机31的吸气管22，并流入直线压缩机31内部（第一蒸发器和第二蒸发器并联）。这样制第一冷间室42和第二制冷间室43的同时制冷，实现两个间室的食品快速冷冻保鲜的目的，如图6所示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种直线压缩机，包括外壳、设于外壳内的压缩机本体结构与电机结构；所述外壳上一端设有吸气管而另一端设有排气管；所述压缩机本体结构包括气缸、在气缸的压缩腔内往复运动的活塞、共振弹簧、所述气缸设置排气阀片；所述电机结构包括与活塞连接的动子、外定子及内定子；其特征在于，在所述动子上间隔设有第一组永磁体与第二组永磁体，所述第一组永磁体与第二组永磁***于所述内定子与外定子之间，所述内定子为U形状，对应所述第一组永磁体与第二组永磁体，所述内定子上对应设有第一组线圈与第二组线圈；所述第一组线圈与第二组线圈独立设置，所述气缸通过形成压缩腔的筒状部穿插在所述内定子的内部，所述外定子固定在与所述筒状部一体式结构的法兰型安装部上，所述排气阀片的外侧设有气缸盖而将所述排气阀片盖住。
2.如权利要求1所述直线压缩机，其特征在于，所述动子为″山″形结构从而在中部形成有气缸***部，所述气缸***部插装于所述气缸的压缩腔内与所述活塞连接。
3.如权利要求1所述直线压缩机，其特征在于，所述共振弹簧安装在所述动子与内定子之间以及所述动子与后挡板之间，所述后挡板上固定有吸气消音器，所述吸气消音器的消音筒体伸入所述气缸***部的内侧端封闭的内腔中。
4.一种制冷***，安装在制冷器具中，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的直线压缩机、冷凝器、节流阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第一蒸发器、第二蒸发器；所述直线压缩机通过排气管连接所述冷凝器的进气口；所述节流阀及第一电磁阀安装在所述冷凝器与所述第一蒸发器之间的制冷剂气体输出管上，且所述第一电磁阀设置于所述节流阀和第一蒸发器之间，所述第二电磁阀设置于所述第一蒸发器与压缩机的吸气管连接的制冷剂气体返回管上并且与所述第一电磁阀通过连接管相连接，所述第二蒸发器的制冷剂气体的入口及出口通过对应管路分别与所述第二电磁阀以及直线压缩机的吸气管相连接，当制冷***处于低负荷工况工作时，所述直线压缩机的第一组线圈或第二组线圈通电进行制冷；当制冷***处于高负荷工况时，所述直线压缩机的第一组线圈和第二组线圈同时通电进行制冷。
5.如权利要求4所述制冷***，其特征在于，当制冷***处于低负荷工况工作时，所述第一蒸发器、第二蒸发器以串联方式进行工作；当制冷***处于高负荷工况时，所述第一蒸发器、第二蒸发器以并联方式进行工作。
6.如权利要求4所述制冷***，其特征在于，所述制冷器具具有第一制冷间室与第二制冷间室，分别冷藏制冷间室与冷冻制冷间室；所述第一蒸发器安装在第一制冷间室，所述第二蒸发器安装在第二制冷间室。
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