CN212079573U - 线性压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及线性压缩机。本实用新型的实施例的线性压缩机包括：缸筒，形成有压缩空间；以及活塞，***到所述缸筒的内部，沿前后方向进行往复运动，所述缸筒包括：第一部分，形成所述缸筒的外周面；第二部分，设置于所述第一部分的内部，形成所述缸筒的内周面；以及凹槽，在所述缸筒凹陷形成，在所述第一部分和所述第二部分之间形成空间。由此容易使缸筒变形，从而能够增大在活塞的外周面与缸筒的内周面之间形成的间隙。

Description

线性压缩机

技术领域

本实用新型涉及线性压缩机。

背景技术

通常，压缩机(Compressor)作为从电动机或涡轮机等的动力发生装置接收动力，并通过压缩空气或制冷剂或其他的多种工作气体来提高压力的机械装置，在家电产品或整个工业中广泛使用。

这种压缩机可以大致区分为往复式压缩机(Reciprocating compressor)、旋转式压缩机(Rotary compressor)以及涡旋式压缩机(Scroll compressor)，所述往复式压缩机在活塞(Piston)与缸筒(Cylinder)之间形成吸入、吐出工作气体的压缩空间，并通过使活塞在缸筒内部进行直线往复运动时压缩制冷剂，所述旋转式压缩机在偏心旋转的辊子(Roller)与缸筒之间形成吸入、吐出工作气体的压缩空间，并在辊子沿缸筒内壁偏心旋转时压缩制冷剂，所述涡旋式压缩机在回旋涡旋盘(Orbiting scroll)与固定涡旋盘(Fixedscroll) 之间形成吸入、吐出工作气体的压缩空间，并在所述回旋涡旋盘沿着固定涡旋盘旋转时压缩制冷剂。

最近，在所述往复式压缩机中，尤其大量开发将活塞直接连接于进行往复直线运动的驱动电机，由此能够避免因运动转换引起的机械损失并提高压缩效率，而且以简单的结构构成的线性压缩机。

关于现有的线性压缩机，本申请人已申请了专利(以下，称作现有文献) 并获得了授权。

公开号(公开日期)：韩国公开专利10-2016-0000403(2016年1月4 日)

发明名称：线性压缩机

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种通过使轴承容易在线性压缩机的缸筒与活塞之间工作，来减小活塞与缸筒之间的摩擦的线性压缩机。

另外，本实用新型的目的还在于，提供一种在缸筒设置有能够变形的部分，并能够通过作用于活塞与缸筒之间的压力来增大所述部分与活塞之间的间隙的线性压缩机。

尤其，本实用新型的目的在于，提供一种在供活塞***的缸筒的后方部形成有凹槽，由此提供能够使所述后方部的至少一部分变形的空间的线性压缩机。

本实用新型的实施例的线性压缩机的缸筒包括从缸筒的后面部向前方凹陷的凹槽，由此使缸筒容易变形，从而能够增大在活塞的外周面与缸筒的内周面之间形成的间隙。

所述凹槽可在构成缸筒的后方部的第一部分和第二部分之间形成为环形状。

所述凹槽可形成为其径向宽度恒定，或朝向前方减小。

本实用新型的实施例的线性压缩机包括：缸筒，形成有压缩空间；以及活塞，***到所述缸筒的内部，沿前后方向进行往复运动，所述缸筒包括：第一部分，形成所述缸筒的外周面；第二部分，设置于所述第一部分的内部，形成所述缸筒的内周面；以及凹槽，在所述缸筒凹陷形成，在所述第一部分和所述第二部分之间形成空间。

所述压缩空间形成于所述缸筒的前方部，所述凹槽在所述缸筒的后面凹陷。

所述第一部分可配置为包围所述第二部分，所述凹槽可具有环形状。

所述缸筒可包括中空的圆筒形状的缸筒主体，所述第一部分和所述第二部分可构成所述缸筒主体的后方部。

所述第二部分可进行悬臂变形，所述悬臂变形是所述第二部分的后端部以前端部为中心张开的变形。

所述第二部分可由铝或钢构成。

所述活塞可在所述缸筒的内部沿轴向进行往复运动，所述第二部分的径向厚度可在前后方向上恒定。

所述第二部分的径向厚度t1相对于所述缸筒的内径do的比率范围可以为0.2～0.4。

所述第二部分的轴向长度l1相对于所述缸筒的轴向长度lo的比率范围可以为0.3～0.5。

所述凹槽的径向宽度可朝向前方减小。

所述活塞可在所述缸筒的内部沿轴向进行往复运动，所述第二部分的前端部的径向厚度t4可大于后端部的径向厚度t3。

所述缸筒的第二部分的后端部的径向厚度t3相对于所述缸筒的内径的比率范围可以为0.1～0.2，所述缸筒的第二部分的前端部的径向厚度t4相对于所述缸筒的内径的比率范围可以为0.2～0.4。

根据本实用新型的实施例，使轴承容易在线性压缩机的缸筒与活塞之间工作，由此能够减小活塞与缸筒之间的摩擦。

另外，在缸筒设置有能够变形的部分，并能够通过作用于活塞与缸筒之间的压力来增大所述部分与活塞之间的间隙。

尤其，在供活塞***的缸筒的后方部形成有凹槽，由此能够提供使所述后方部的至少一部分变形的空间。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的缸筒和活塞的分解立体图。

图2是表示本实用新型的实施例的活塞***到缸筒的内部的状态的剖视图。

图3是表示本实用新型的第一实施例的缸筒的结构的立体图。

图4是图3的IV-IV'线剖视图。

图5是表示本实用新型的第一实施例的在活塞进行往复运动时，凹槽的大小发生变化的状态的剖视图。

图6是图5的VI-VI'线剖视图。

图7A是表示本实用新型的第一实施例的随着第二部分的径向厚度相对于缸筒的内径的比率而变化的最小间隙的实验曲线图。

图7B是表示本实用新型的第一实施例的随着第二部分的轴向长度相对于缸筒的轴向长度的比率而变化的最小间隙的实验曲线图。

图8是表示本实用新型的第二实施例的缸筒的结构的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本实用新型的具体实施例进行说明。但是，本实用新型的思想不限于提及到的实施例，对于理解本实用新型思想的本领域普通技术人员而言，在同一思想范围内，能够容易提出其他实施例。

图1是本实用新型的实施例的缸筒和活塞的分解立体图，图2是表示本实用新型的实施例的活塞***到缸筒的内部的状态的剖视图。

参照图1和图2，本实用新型的实施例的线性压缩机包括形成压缩空间的缸筒100和在所述缸筒100的内部沿轴向进行往复运动的活塞150。

在所述缸筒100的内部形成有通过所述活塞150来压缩制冷剂的压缩空间P。并且，在所述活塞150的前面部152形成有使制冷剂流入所述压缩空间P的吸入孔152a，在所述吸入孔152a的前方设置有选择性地开放所述吸入孔152a的吸入阀160。在所述吸入阀160的大致中心部形成有供紧固构件 153结合的阀紧固孔165。

在所述压缩空间P的前方设置有以能够开放或封闭所述压缩空间P的方式移动的吐出阀140，以选择性地排出从所述压缩空间P排出的制冷剂。

定义方向。“轴向”是指所述活塞150进行往复运动的方向，即可理解为是图2中的横向。在所述“轴向”中，将从所述吸入阀160朝向所述吐出阀140的方向，即制冷剂的流动方向定义为“前方”，将与其相反的方向定义为“后方”。

所述缸筒100包括大致圆筒形状的缸筒主体110和从所述缸筒主体110 的前方部向径向外侧延伸的缸筒凸缘部120。所述缸筒凸缘部120可以与框架(未图示)结合。

在所述缸筒主体110形成有凹陷部130，在所述吐出阀140开放时排出的压缩制冷剂中的至少一部分在凹陷部130流动。所述凹陷部130可沿所述缸筒主体110的圆周方向凹陷形成，并具有环形状。流动到所述凹陷部130 的制冷剂可以流入到所述缸筒主体110的内周面，并作为气体轴承发挥作用。

所述凹陷部130可沿轴向隔开设置有多个。详细地说，所述凹陷部130 包括在所述缸筒主体110的前方部形成的第一凹陷部131和与所述第一凹陷部131向后侧隔开形成的第二凹陷部133。

在所述凹陷部130可设置有过滤部145。所述过滤部145可分别设置在所述第一凹槽131和所述第二凹槽133。作为一例，所述过滤部145包括线过滤器，所述线过滤器可设置为多次缠绕在所述第一凹槽131和所述第二凹槽133上。

所述活塞130包括大致圆筒形状的活塞主体151和从所述活塞主体151 的后方部沿径向延伸的活塞凸缘部155。所述活塞主体151可在所述缸筒主体110的内部进行往复运动，所述活塞凸缘部155可在所述缸筒主体110的外侧进行往复运动。

所述活塞凸缘部155可包括供规定的紧固构件结合的活塞紧固孔157。所述紧固构件可贯通所述活塞紧固孔157，并与设置有磁铁的框架(未图示) 结合。

所述缸筒主体110包括缸筒喷嘴135，所述缸筒喷嘴135在所述凹陷部 130凹陷形成，并使制冷剂向所述缸筒主体110的内周面侧流入。即，所述缸筒喷嘴135连接所述凹陷部130和所述缸筒主体110的内周面111。

此外，所述缸筒喷嘴135可以沿圆周方向隔开设置有多个。所述多个喷嘴135的结构彼此相同，经由所述过滤部145而过滤掉杂质的制冷剂可流向所述多个喷嘴135。

图3是表示本实用新型的第一实施例的缸筒的结构的立体图，图4是图 3的IV-IV'线剖视图，图5是表示本实用新型的第一实施例的在活塞进行往复运动时，凹槽的大小发生变化的状态的剖视图，图6是图5的VI-VI'线剖视图。

参照图3和图4，本实用新型的第一实施例的缸筒100包括具有中空的圆筒形状的缸筒主体110，和从所述缸筒主体110的前方部外周面径向延伸的缸筒凸缘部120。

活塞150可***到所述缸筒主体110的内部，所述缸筒主体110的内周面111可配置为与所述活塞150的外周面相对。

所述缸筒100形成为前端部和后端部开口。详细地说，在所述缸筒主体 110的前端部形成有开口的前方开口部110a。所述前方开口部110a可以具有圆形状。

在所述前方开口部110a可设置有排出阀140。并且，在所述排出阀140 和与活塞150结合的吸入阀160之间可形成有压缩空间P。

在所述缸筒主体110的后端部形成有开口的后方开口部110b。所述后方开口部110b可以具有圆形状。并且，所述活塞主体151可通过所述后方开口部110b***到缸筒主体110的内部。

所述缸筒100可包括能够变形的可变机构，以在活塞150进行往复运动时防止缸筒与所述活塞150的表面接触。所述可变机构可包括切开所述缸筒 110的至少一部分而形成的凹槽115。

详细地说，所述活塞150因受到重力和所述活塞150在前后方向上发挥作用时作用于径向的侧力(side force)，而可能相对于缸筒100的内部中心偏心地运动。在此情况下，在活塞150与缸筒100之间可能会产生摩擦，因此存在活塞150或缸筒100受损的隐患。尤其，当使活塞150的偏心的力大于作为气体轴承发挥作用的制冷剂的压力时，这种摩擦会更大。

为了防止出现上述现象，在所述缸筒100设置能够变形的部分，若在所述活塞150偏心运动时所述活塞150靠近缸筒100，则所述缸筒100的至少一部分因受气体轴承的作用而变形，由此保持缸筒100的内周面与活塞150 的外周面之间的间隙(gap)。

所述缸筒主体110包括缸筒后方部113。

详细地说，所述缸筒后方部113包括形成外周面的第一部分114、向所述第一部分114的内侧隔开的第二部分116以及形成所述第一部分和所述第二部分114、116之间的空间的凹槽115。

所述第一部分114具有圆筒形状，以形成缸筒主体110的外周面。并且，所述第二部分116可具有圆筒形状，以形成所述缸筒主体110的内周面111。所述第一部分114可构成为包围所述第二部分116。

所述凹槽115可形成在所述第一部分114与所述第二部分116之间，并且为环形状(环形)。从不同观点来看，所述缸筒主体110的后面部112可通过后方开口部110b而具有环形状，所述凹槽115可从所述后面部112朝向前方凹陷形成为环形状。

形成有所述凹槽115，因此所述缸筒主体110的后方部的至少一部分被切开，即可以理解为所述缸筒主体110的厚度变薄。因此，当高压制冷剂在所述活塞150与缸筒100之间作为轴承发挥作用时，所述第二部分116可以变形。即，可以理解为所述凹槽115是能够使所述第二部分116的变形的空间部。

所述第二部分116的后端部的厚度形成第一厚度t1，所述第二部分116 的前端部的厚度形成第二厚度t2。并且，所述第一厚度t1的值和所述第二厚度t2的值可以相同。即，所述第二部分116的径向厚度恒定。

所述第二部分116的轴向长度，即前后方向上的长度形成为规定长度l1。根据这种第二部分116的结构，所述第二部分116的截面可以是矩形形状。并且，所述第一部分114的截面也可以是矩形形状。

所述凹槽115可形成为其径向宽度W1恒定。但是，在所述第二部分116 与所述活塞115的移动对应地发生变形时，所述凹槽115的宽度W1可以变化。

详细地说，活塞150可在动作时相对于所述缸筒100的内部中心线Co 偏心。作为一例，如图5所示，所述活塞150可向所述缸筒后面部113的下部侧偏心。

此时，所述活塞150的外表面可能会与所述缸筒100的内周面接触。这种接触可能在基于所述活塞150的偏心的压力达到气体轴承压力以上时发生。

若发生这种接触可能性，则作为所述气体轴承发挥作用的制冷剂的压力会对所述第二部分116发挥作用，由此所述第二部分116发生向径向外侧张开规定量△d的变形。作为一例，所述第二部分116的后端部可能发生以所述第二部分116的前端部为中心进行悬臂变形。

此外，所述第二部分116的变形可通过所述凹槽115来实现，随着所述第二部分116变形，所述凹槽115的径向宽度会减小。

即，如图6所示，所述凹槽115的宽度可从所述第二部分116未变形时的第一宽度W1变为基于所述第二部分116的变形的第二宽度W2。当然，所述第二宽度W2可小于所述第一宽度W1。

根据所述凹槽115的变形，环形状的凹槽115可以形成具有垂直径向长轴和水平径向短轴的椭圆形。此时，保持所述第一宽度W1的凹槽115的一部分形成第一凹槽115'，形成所述第二宽度W1的凹槽115的另一部分形成第二凹槽115”。所述第一凹槽115'和所述第二凹槽115”之间可连通。

所述第二部分116可由具有规定弹性的金属构件构成，以使所述第二部分116容易变形。作为一例，所述金属构件可包括铝或钢。

所述第二部分116和所述第一部分114可形成为一体。并且，所述第一部分114和所述第二部分116可与所述缸筒主体110形成为一体。

图7A是表示本实用新型的第一实施例的随着第二部分的径向厚度相对于缸筒的内径的比率而变化的最小间隙的实验曲线图，图7B是表示本实用新型的第一实施例的随着第二部分的轴向长度相对于缸筒的轴向长度的比率而变化的最小间隙的实验曲线图。

参照图7A，在使本实用新型的第一实施例的第二部分116的径向厚度 t1相对于缸筒100的内径do的比率不同的状态下，当活塞150进行往复运动时，活塞主体151的外周面与缸筒主体110的内周面115之间的最小间隙 (以下，称作轴承间隙)可以发生变化。

若所述轴承间隙过小，则所述活塞150和缸筒100的接触可能性高。在线性压缩机运转的环境下，所述轴承间隙需要保持基准间隙(0.18mm)以上，使得所述活塞150和缸筒100的接触可能性变低。

能够使所述轴承间隙形成为基准间隙以上的比率t1/do的范围可以是 0.2～0.4。因此，本实用新型的第一实施例的第二部分116的径向厚度和缸筒100的内径可在上述比率范围内进行设计。

参照图7B，在使本实用新型的第一实施例的第二部分116的轴向长度 l1相对于缸筒100的轴向长度lo的比率不同的状态下，当活塞150进行往复运动时，活塞主体151的外周面和缸筒主体110的内周面115之间的最小间隙(以下，称作轴承间隙)可能发生变化。

能够使所述轴承间隙形成为基准间隙(0.18mm)以上的比率l1/lo范围可以是0.3～0.5。因此，本实用新型的第一实施例的相对于缸筒100的轴向长度lo的第二部分116的轴向长度l1可在上述比率范围内进行设计。

图8是表示本实用新型的第二实施例的缸筒的结构的剖视图。

参照图8，本实用新型的第二实施例的缸筒100a包括具有能够变形的可变机构的后方部113a。

缸筒主体110的后方部113a包括形成外周面的第一部分114a、向所述第一部分114a的内侧隔开的第二部分116a以及在所述第一部分114a和所述第二部分116a之间形成空间的凹槽115a。

所述第一部分114a具有圆筒形状，以形成缸筒主体110的外周面。所述第二部分116a形成所述缸筒主体110的内周面部111，并且具有倾斜的面。所述第一部分114a可构成为包围所述第二部分116a。

所述凹槽115a形成于所述第一部分114a和所述第二部分116a之间，并具有环形状(环形)。从另一观点来看，所述缸筒主体110的后面部112可通过后方开口部110b而具有环形状，所述凹槽115a可形成为从所述后面部 112朝向前方凹陷。

通过所述凹槽115，所述缸筒主体110的后方部的至少一部分凹陷，可以理解为所述缸筒主体110的厚度变薄。因此，当高压的制冷剂在所述活塞 150与缸筒100之间作为轴承发挥作用时，所述第二部分116a可以变形。即，可以理解为所述凹槽115a是能够使所述第二部分116a变形的空间部。

所述第二部分116a的后端部的厚度形成第一厚度t3，所述第二部分116a 的前端部的厚度形成第二厚度t4。并且，所述第二厚度t4可大于所述第一厚度t3。

根据这种结构，所述凹槽115a可具有其径向宽度朝向前方变小的形状。作为一例，如图8所示，所述凹槽115a的剖视图的形状可以是三角形。

所述第二部分116a的轴向长度，即前后方向长度以规定长度l2形成。根据这种第二部分116a的结构，所述第二部分116a的截面t可以是梯形形状。并且，所述第一部分114a的截面可以是矩形形状。

若活塞150和缸筒110a的接触可能性发生，则作为气体轴承发挥作用的制冷剂的压力会作用于所述第二部分116a，由此所述第二部分116a发生张开规定量△d的变形。作为一例，所述第二部分116a的后端部可以以所述第二部分116a的前端部为中心进行悬臂变形。

并且，所述第二部分116a的变形可通过所述凹槽115来实现，随着所述第二部分116a变形，所述凹槽115的径向宽度会变小。

本实用新型的第二实施例的第二部分116a的后端部的径向厚度t3相对于缸筒100的内径的比率可以是0.1～0.2。并且，第二部分116a的前端部的径向厚度t4相对于所述缸筒100的内径的比率可以是0.2～0.4。在此情况下，轴承间隙可形成为基准间隙0.18mm以上。

另一方面，第二部分116a的轴向长度相对于所述缸筒100的轴向长度的比率范围可以是0.3～0.5。在此情况下，轴承间隙可形成为基准间隙 (0.18mm)以上。

如上所述，通过包括以能够变形的方式设置于缸筒的可变机构，能够将活塞的外周面与缸筒的内周面之间的轴承间隙保持为基准间隙以上。因此，能够防止活塞150与缸筒100的接触。

下面，提出另一实施例。

在以上的第一实施例和第二实施例中，说明了应用使用高压制冷剂的气体轴承的情形，以使活塞在缸筒的内部悬浮。

但是，不限于此，也可以应用向缸筒的内部供给油，并通过在活塞与缸筒之间形成油膜来发挥轴承作用的油轴承。

Claims (10)

1.一种线性压缩机，其中，包括：

缸筒，形成有压缩空间；以及

活塞，***到所述缸筒的内部，沿前后方向进行往复运动，

所述缸筒包括：

第一部分，形成所述缸筒的外周面；

第二部分，设置于所述第一部分的内部，形成所述缸筒的内周面；以及

凹槽，在所述缸筒凹陷形成，在所述第一部分和所述第二部分之间形成空间。

2.根据权利要求1所述的线性压缩机，其中，

所述压缩空间形成于所述缸筒的前方部，

所述凹槽在所述缸筒的后面凹陷。

3.根据权利要求1所述的线性压缩机，其中，

所述第一部分配置为包围所述第二部分，

所述凹槽具有环形状。

4.根据权利要求1所述的线性压缩机，其中，

所述缸筒包括具有中空的圆筒形状的缸筒主体，

所述第一部分和所述第二部分构成所述缸筒主体的后方部。

5.根据权利要求4所述的线性压缩机，其中，

所述第二部分进行悬臂变形，所述悬臂变形是所述第二部分的后端部以前端部为中心张开的变形。

6.根据权利要求1所述的线性压缩机，其中，

所述第二部分由铝或钢构成。

7.根据权利要求1所述的线性压缩机，其中，

所述活塞在所述缸筒的内部沿轴向进行往复运动，

所述第二部分的径向厚度在前后方向上恒定。

8.根据权利要求7所述的线性压缩机，其中，

所述第二部分的径向厚度(t1)相对于所述缸筒的内径(do)的比率为0.2～0.4，

所述第二部分的轴向长度(l1)相对于所述缸筒的轴向长度(lo)的比率为0.3～0.5。

9.根据权利要求2所述的线性压缩机，其中，

所述凹槽的径向宽度朝向前方减小，

所述第二部分的前端部的径向厚度(t4)大于后端部的径向厚度(t3)。

10.根据权利要求9所述的线性压缩机，其中，

所述第二部分的后端部的径向厚度(t3)相对于所述缸筒的内径的比率为0.1～0.2，

所述第二部分的前端部的径向厚度(t4)相对于所述缸筒的内径的比率为0.2～0.4。

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