CN209671160U - 一种直线式家用空调压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种直线式家用空调压缩机，可解决现有的家用制冷***应用的直线电机可承载的输入功率较小不能满足实际应用的技术问题。包括外壳，所述外壳内设置定子组件和动子组件；所述动子组件包括内铁芯、永磁组件和气缸，所述永磁组件固定在内铁芯的外部，所述气缸固定在内铁芯的内孔里；所述动子组件带动气缸往复运动；所述气缸内部设置活塞结构，所述活塞结构固定在活塞支撑座上，所述活塞支撑座固定在底座上；所述活塞结构采用静压气体轴承支承结构；本实用新型采用静压气体轴承支承结构，活塞和气缸直径可以实现不接触运行，可以不添加润滑油，利于提高家用空调***COP；电机结构紧凑，传动效率高，噪音低，采用轴对称型，容易设计压缩机的整体结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及直线电机技术领域，具体涉及一种直线式家用空调压缩机。
背景技术
普遍使用的家用制冷机压缩机大多数使用旋转式电动机驱动活塞作往复振荡，必须有一套将电动机的旋转运动转变为活塞直线往复运动的转换机构。这种机器总体体积庞大、传动效率低、噪声大、磨损利害、寿命短，因此活塞式制冷压缩机具有很大的改善潜力。
利用直线电机利用电能直接产生直线运动，它有以下突出的优点：
结构简单：在需要直线运动的地方，采用直线电机可以实现直接传动，不需要一套将旋转运动转变为活塞直线往复运动的中间转换机构，因而使机器设备总体结构大大简化，体积大大缩小。
反应速度快，随动性好：直线电机容易做到无刷无接触运行，动子在运动中毫无机械阻力，这是其它传统驱动装置无法竞争的优点。
稳定可靠，寿命长：直线电机是一种直接传动的特种电机，可实现无接触传递力，没有什么机械损耗，故障少，几乎不需要维修，不怕震动和冲击，因此稳定可靠，寿命长。
但是目前针对于家用制冷***应用的直线电机可承载的输入功率较小，而家用空调***的压缩机需要千瓦以上。
实用新型内容
本实用新型提出的一种直线式家用空调压缩机，可解决现有的家用制冷***应用的直线电机可承载的输入功率较小不能满足实际应用的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种直线式家用空调压缩机，其中直线驱动电机包括定子、动子、内外铁芯、线圈和气缸，采用的是环型铁芯和星型动子方案，环型铁芯上可以形成多个磁力线回路，与星型动子可以形成了多个气隙。在每个气隙中都布置有两组高性能永磁磁铁，而且相邻的两个磁铁组的安装方向相反，多个线圈串联或并联在铁芯上，且相邻的两个线圈的电流方向始终相反。当线圈中通以交变电流时，动子就产生往复振动；
其中，气缸和动子为一体设计，同步运行，与气缸套配合的活塞保持静止，通过压缩气缸套的往复运动将制冷工质压缩并输出至冷凝器前管道中；
其中，活塞采用静压气体轴承结构，具体包括活塞外层和内套两部分，沿活塞内套轴向端面设进气孔和阀片机构，内套和外层之间预留储气环槽，活塞外层表面延圆柱面设两组节流孔，在活塞外层圆柱面上开设垂直于活塞中心线的环形浅槽将同一组的节流孔贯通，同时节流孔与储气槽相通，储气槽通过进气孔和阀片机构与压缩腔相通，形成气体流动的路径，在活塞外表面和气缸内表面之间形成了气体静压轴承；则本实用新型的一种直线家用空调压缩机，无需采用润滑油润滑，由气体静压轴承保证运动部件处于悬浮状态。
由上述技术方案可知，本实用新型的直线式家用空调压缩机包括：定子，动子，铁芯和线圈组成，采用的环型铁芯和星型动子方案，环型铁芯上可以形成多个磁力线回路，与星型动子可以形成了多个气隙。在每个气隙中都布置有两组高性能永磁磁铁，而且相邻的两个磁铁组的安装方向相反。多个线圈串联或并联在铁芯上，且相邻的两个线圈的电流方向始终相反；在相邻的两个气隙中，产生始终相反的磁场的方向，但是由于相邻的两组线圈的电流方向相反，因此通电时所有磁铁所受的磁力方向都相同，推动动子往一个方向运动；当线圈中通以交变电流时，动子就产生往复振动，对制冷工质进行压缩。
本实用新型的有益效果：
一、采用静压气体轴承支承结构，活塞和气缸直径可以实现不接触运行，可以不添加润滑油，利于提高家用空调***COP；
二、电机结构紧凑，单位体积功率大，传动效率高，噪音低，采用轴对称型，容易设计压缩机的整体结构；
三、可靠性高，直线电机驱动活塞和气缸相对进行往复运动，不需要旋转电机的曲柄连杆机构，基本不产生磨损，可靠性更高；
四、铁芯的结构与交流旋转电机相似，可以采用交流旋转电机的铁芯制造方法。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的直线电机的定子结构示意图；
图3是本实用新型的直线电机的动子结构示意图一；
图4是本实用新型的直线电机的动子结构示意图二；
图5是本实用新型的静压气体轴承活塞结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1-图4所示，本实用新型实施例的一种静压气体轴承支承的直线式家用空调压缩机，包括外壳2，所述外壳2底部设置底座1，所述外壳2设置密封；
其中，所述外壳2内设置定子组件3和动子组件4；所述定子组件 3包括外铁芯31，所述外铁芯31固定在外壳2内壁上，所述外铁芯31 上设置线圈32；
所述动子组件4包括内铁芯41、永磁组件42和气缸5，所述永磁组件42固定在内铁芯41的外部，所述气缸5固定在内铁芯41的内孔里；
所述动子组件4带动气缸5往复运动；
所述气缸5内部设置活塞结构6，所述活塞结构6固定在活塞支撑座7上，所述活塞支撑座7固定在底座1上；
所述活塞结构6采用静压气体轴承支承结构；
还包括进/排气阀门组件8和进/排气管道组件9，所述进/排气阀门组件8和进/排气管道组件9设置在底座1的外侧，所述进/排气阀门组件8和进/排气管道组件9分别与活塞结构6连通。
如图2所示，所述定子组件3由外铁芯31和线圈32组成，外铁芯31 外圆为环型，内圆按照均布的方式布置了六个线圈安装锥形凸台33，并以此将环型铁芯分为六个磁力线回路；线圈32按轴对称方式安装在外铁芯31的锥形凸台33位置，且相邻的线圈的绕制方向相反。
如图3和图4所示，所述动子组件4由内铁芯41、永磁组件42和气缸 5组成，内铁芯41为星型结构，内铁芯41和外铁芯31类似的布置了六个凸台43，在翅片凸台43两侧粘接高性能永磁体即永磁组件42，相邻的两个磁铁组的安装方向相反；所述动子组件4的内铁芯41和气缸5按照过盈配合要求装配，当线圈中通以交变电流时，动子就收到交变磁场的驱动，并带动气缸5一起沿轴向进行往复运动，对制冷工质进行压缩。
所述活塞结构6保持静止在压缩机运行过程中固定在活塞支承座7 上，通过气缸5的往复运动将制冷工质压缩并输出至冷凝器前管道中；
如图4所示，活塞结构6采用静压气体轴承支承结构，具体包括活塞外层61和内套62两部分，沿活塞内套轴向端面设进气孔63和阀片机构64，内套和外层之间预留储气环槽65，活塞外层表面延圆柱面设两组节流孔66，在活塞外层61圆柱面上开设垂直于活塞中心线的环形浅槽67将同一组的节流孔66贯通，同时节流孔66与储气槽67相通，储气槽67通过进气孔63和阀片机构64与压缩腔相通，形成气体流动的路径，在活塞外表面和气缸内表面之间形成了气体静压轴承。所述气体静压轴承保证运动部件处于悬浮状态，使得活塞和气缸直径在相对运动过程中不产生接触和摩擦，因此无需采用润滑油润滑。
由上可知，本实施例的一种用于家用空调压缩机的直线电机包括：定子，动子，铁芯和线圈组成，采用的技术方案是环型铁芯和星型动子方案，环型铁芯上可以形成多个磁力线回路，与星型动子可以形成了多个气隙。在每个气隙中都布置有两组高性能永磁磁铁，而且相邻的两个磁铁组的安装方向相反。多个线圈串联或并联在铁芯上，且相邻的两个线圈的电流方向始终相反；同时直线电机会在相邻的两个气隙中，产生始终相反的磁场的方向，但是由于相邻的两组线圈的电流方向相反，因此通电时所有磁铁所受的磁力方向都相同，推动动子往一个方向运动；当线圈中通以交变电流时，动子就产生往复振动。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种直线式家用空调压缩机，包括外壳(2)，所述外壳(2)底部设置底座(1)，所述外壳(2)设置密封，其特征在于：
所述外壳(2)内设置定子组件(3)和动子组件(4)；
所述定子组件(3)包括外铁芯(31)，所述外铁芯(31)固定在外壳(2)内壁上，所述外铁芯(31)上设置线圈(32)；
所述动子组件(4)包括内铁芯(41)、永磁组件(42)和气缸(5)，所述永磁组件(42)固定在内铁芯(41)的外部，所述气缸(5)固定在内铁芯(41)的内孔里；
所述动子组件(4)带动气缸(5)往复运动；
所述气缸(5)内部设置活塞结构(6)，所述活塞结构(6)固定在活塞支撑座(7)上，所述活塞支撑座(7)固定在底座(1)上；
所述活塞结构(6)采用静压气体轴承支承结构；
还包括进/排气阀门组件(8)和进/排气管道组件(9)，所述进/排气阀门组件(8)和进/排气管道组件(9)设置在底座(1)的外侧，所述进/排气阀门组件(8)和进/排气管道组件(9)分别与活塞结构(6)连通。
2.根据权利要求1所述的直线式家用空调压缩机，其特征在于：
所述活塞结构(6)包括活塞外层(61)和活塞内套(62)，沿活塞内套(62)轴向端面设进气孔(63)和阀片机构(64)，活塞外层(61)和活塞内套(62)之间预留储气槽(65)，活塞外层(61)表面延圆柱面设两组节流孔(66)，在活塞外层(61)圆柱面上开设垂直于活塞中心线的环形浅槽(67)将同一组的节流孔(66)贯通，同时节流孔(66)与储气槽(65)相通，储气槽(65)通过进气孔(63)和阀片机构(64)与压缩腔相通，形成气体流动的路径，在活塞外表面和气缸(5)内表面之间形成了气体静压轴承。
3.根据权利要求2所述的直线式家用空调压缩机，其特征在于：
所述外铁芯(31)为环形，所述外铁芯(31)环形内侧均匀分布设置N1个锥形凸台(33)，N1为双数，将环型铁芯分为N1个磁力线回路；线圈(32)按轴对称方式安装在锥形凸台(33)上，且相邻的线圈的绕制方向相反；
所述内铁芯(41)为星型结构，内铁芯(41)的外侧均匀布置了成N2个翅片凸台(43)，N2＝N1，在翅片凸台(43)两侧粘接永磁组件(42)，相邻的两个永磁组件(42)的安装方向相反。
4.根据权利要求1所述的直线式家用空调压缩机，其特征在于：所述内铁芯(41)和气缸(5)过盈配合。
5.根据权利要求3所述的直线式家用空调压缩机，其特征在于：所述N1＝6。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822153868.1U CN209671160U (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种直线式家用空调压缩机 |
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| CN209671160U true CN209671160U (zh) | 2019-11-22 |
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| CN201822153868.1U Active CN209671160U (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种直线式家用空调压缩机 |
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| CN (1) | CN209671160U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109595136A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-09 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种直线式家用空调压缩机 |
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2018
- 2018-12-21 CN CN201822153868.1U patent/CN209671160U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN109595136A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-09 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种直线式家用空调压缩机 |
| CN109595136B (zh) * | 2018-12-21 | 2024-05-10 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种直线式家用空调压缩机 |
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