CN215256702U - 线性压缩机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种线性压缩机。所述线性压缩机包括:缸筒,形成制冷剂的压缩空间,并且具有圆筒形状;以及活塞,配置在所述缸筒中,并且沿轴向进行往复运动,所述缸筒包括在径向上贯通所述缸筒的供气口,所述缸筒包括形成于所述缸筒的内周面并与所述供气口连通的凹部,所述供气口包括第一供气口以及配置在所述第一供气口的轴向后方的第二供气口,所述凹部包括第一凹部以及配置在所述第一凹部的轴向后方的第二凹部,所述第一凹部和所述第二凹部形成为彼此不同的形状。

Description

线性压缩机
技术领域
本实用新型涉及线性压缩机。更详细而言,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,压缩机是指构成为通过从马达或涡轮等动力发生装置接收动力来压缩空气或制冷剂等工作流体的装置。具体而言,压缩机广泛应用于整个工业或家用电器,特别是蒸汽压缩式冷冻循环(以下,称为“冷冻循环”)等。
这种压缩机可以根据压缩制冷剂的方式分为往复式压缩机(Reciprocatingcompressor)、旋转式压缩机(转子式压缩机,Rotary compressor)、涡旋压缩机(Scrollcompressor)。
往复式压缩机是在活塞和缸筒之间形成压缩空间并通过使活塞进行直线往复运动来压缩流体的方式,转子式压缩机是使用在缸筒内部进行偏心旋转的滚子来压缩流体的方式,并且涡旋压缩机是通过使形成为螺旋状的一对涡旋盘彼此啮合而旋转来压缩流体的方式。
近年来,在往复式压缩机中,逐渐增加了不使用曲轴而利用直线往复运动的线性压缩机(Linear Compressor)的使用。在线性压缩机中,由于与将旋转运动转换为直线往复运动相关的机械损失很小,因此具有提高压缩机的效率和结构相对简单的优点。
在线性压缩机中,缸筒位于形成封闭空间的外壳内部而形成压缩室,并且覆盖压缩室的活塞在缸筒内部往复运动。线性压缩机重复如下过程:在活塞位于下死点(BDC,Bottom Dead Center)的过程中,封闭空间内的流体被吸入到压缩室,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,压缩单元通过由驱动单元产生的运动,在借助共振弹簧进行共振运动的同时,执行压缩并吐出制冷剂的过程。
线性压缩机的活塞重复执行如下一系列过程:在借助共振弹簧在缸筒的内部高速地进行往复运动的同时,通过吸入管将制冷剂吸入到壳体内部,然后,通过活塞的向前运动使该制冷剂从压缩空间被吐出并经由吐出管移动到冷凝器。
另一方面,根据润滑方式的不同,线性压缩机可以分为油润滑线性压缩机和气体线性压缩机。
在油润滑线性压缩机中,在壳体的内部存储规定量的油,并且利用该油在缸筒和活塞之间进行润滑。
另一方面,在气体润滑线性压缩机中,将从压缩空间被吐出的一部分制冷剂引导至缸筒和活塞之间,从而利用该制冷剂的气体力在缸筒和活塞之间进行润滑,而不在壳体的内部存储油。
在油润滑线性压缩机中,温度相对较低的油被供应到缸筒和活塞之间,因此能够抑制缸筒和活塞因马达热或压缩热等而过热。由此,在油润滑线性压缩机中,能够抑制穿过活塞的吸入流路的制冷剂在被吸入到缸筒的压缩室的同时被加热而导致比体积增加,以提前防止吸入损失的发生。
但是,在油润滑线性压缩机中,当与制冷剂一起被吐出到冷冻循环装置的油不能被顺畅地回收到压缩机时,在该压缩机的壳体内部可能会发生缺油的情况,壳体内部的这种缺油的情况可能会导致压缩机的可靠性降低。
另一方面,与油润滑线性压缩机相比,气体润滑线性压缩机的优点在于,能够实现小型化,并且由于利用制冷剂在缸筒和活塞之间进行润滑,因此不会发生因缺油而导致压缩机的可靠性降低的情况。
参照图21至图23,在以往的线性压缩机中,在活塞150向上死点(TDC,top deadcenter)前进的压缩冲程中,活塞150的上部压力和下部压力之间的差异在活塞150的前方区域减小,使得活塞150相对于缸筒140的悬浮力减弱。在这种情况下,活塞150和缸筒140之间的间隙缩小,从而存在活塞150和缸筒140在活塞150的前方区域碰撞的问题。
另外,参照图24和图25,当活塞150在上死点和下死点之间进行往复运动时,由于活塞150相对于缸筒140的气体轴承支撑点的位置改变,因此存在阻碍将活塞150相对于缸筒140稳定地支撑中的问题。
专利文献1:韩国公开专利公报10-2003-0065836A(2003年8月9日公告)
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是,提供一种能够增加活塞和缸筒之间的最小间隙以防止活塞与缸筒之间发生碰撞的线性压缩机。
另外,提供一种能够将活塞相对于缸筒稳定地支撑的线性压缩机。
为了实现上述课题,根据本实用新型的一个方面的线性压缩机包括:缸筒,形成制冷剂的压缩空间,并且具有圆筒形状;以及活塞,配置在所述缸筒中,并且沿轴向进行往复运动,所述缸筒包括在径向上贯通所述缸筒的供气口,所述缸筒包括形成于内周面并与所述供气口连通的凹部,所述供气口包括第一供气口以及配置在所述第一供气口的轴向后方的第二供气口,所述凹部包括第一凹部以及配置在所述第一凹部的轴向后方的第二凹部。
在这种情况下,所述第一凹部和所述第二凹部可以形成为彼此不同的形状。
由此,能够增加活塞和缸筒之间的最小间隙以防止活塞与缸筒之间发生碰撞。
另外,能够将活塞相对于缸筒稳定地支撑。
另外,所述第一凹部的圆周方向长度与轴向长度的比率可以与所述第二凹部的圆周方向长度与轴向长度的比率不同。
另外,所述第一凹部的轴向长度可以大于圆周方向长度。
另外,所述第二凹部的圆周方向长度可以大于轴向长度。
另外,所述第一凹部的轴向长度可以大于所述第二凹部的轴向长度。
另外,所述第二凹部的圆周方向长度可以大于所述第一凹部的圆周方向长度。
另外,所述第一凹部的内表面和所述第二凹部的内表面可以具有曲率。
另外,所述第一凹部的轴向长度可以是所述第一供气口和所述第二供气口之间的轴向长度的1/4以下。
另外,所述第一凹部可以包括在圆周方向上延伸的第一部分、以及与所述第一部分连接且在轴向上延伸的第二部分。
另外,所述第二部分的圆周方向上的中间区域可以形成为比其余区域深。
另外,所述第二部分的前方区域可以形成为比轴向中间区域深。
另外,所述第一部分的圆周方向上的中间区域可以形成为比其余区域深。
为了实现上述课题,根据本实用新型的一个方面的线性压缩机包括:缸筒,形成制冷剂的压缩空间,并且具有圆筒形状;以及活塞,配置在所述缸筒中,并且沿轴向进行往复运动,所述缸筒包括在径向上贯通所述缸筒的第一供气口和第二供气口,所述活塞包括形成于外周面并与所述第一供气口相对的第一凹部,所述缸筒包括形成于内周面并与所述第二供气口连通的第二凹部,所述第一凹部配置在所述第二凹部的前方。
在这种情况下,所述第一凹部和所述第二凹部可以形成为彼此不同的形状。
由此,能够增加活塞和缸筒之间的最小间隙以防止活塞与缸筒之间发生碰撞。
另外,能够将活塞相对于缸筒稳定地支撑。
另外,所述第一凹部的圆周方向长度与轴向长度的比率可以与所述第二凹部的圆周方向长度与轴向长度的比率不同。
另外,所述第一凹部的轴向长度可以大于圆周方向长度。
另外,所述第二凹部的圆周方向长度可以大于轴向长度。
另外,所述第一凹部的轴向长度可以大于所述第二凹部的轴向长度。
另外,所述第二凹部的圆周方向长度可以大于所述第一凹部的圆周方向长度。
另外,所述第一凹部的内表面和所述第二凹部的内表面可以具有曲率。
另外,所述第一凹部可以包括在圆周方向上延伸的第一部分、以及与所述第一部分连接且在轴向上延伸的第二部分。
通过本实用新型,可以提供一种能够增加活塞和缸筒之间的最小间隙以防止活塞与缸筒之间发生碰撞的线性压缩机。
另外,提供一种能够将活塞相对于缸筒稳定地支撑的线性压缩机。
附图说明
图1是本实用新型的一实施例的线性压缩机的立体图。
图2是本实用新型的一实施例的线性压缩机的剖视图。
图3是本实用新型的一实施例的缸筒与活塞的分解立体图。
图4是本实用新型的一实施例的缸筒的剖视图。
图5是本实用新型的一实施例的第一凹部的变形实施例。
图6是本实用新型的一实施例的第一凹部的变形实施例。
图7是本实用新型的一实施例的第一凹部的变形实施例。
图8是本实用新型的一实施例的第一凹部的变形实施例。
图9是本实用新型的一实施例的第一凹部的变形实施例。
图10是关于现有技术和本实用新型的一实施例的缸筒和活塞之间的最小间隙的图。
图11是本实用新型的另一实施例的缸筒与活塞的分解立体图。
图12是本实用新型的另一实施例的缸筒的剖视图。
图13和图14是本实用新型的另一实施例的缸筒和活塞的剖视图。
图15是本实用新型的另一实施例的第一凹部的变形实施例。
图16是本实用新型的另一实施例的第一凹部的变形实施例。
图17是本实用新型的另一实施例的第一凹部的变形实施例。
图18是本实用新型的另一实施例的第一凹部的变形实施例。
图19是本实用新型的另一实施例的第一凹部的变形实施例。
图20是关于现有技术和本实用新型的一实施例的缸筒和活塞之间的最小间隙的图。
图21是现有技术的缸筒的剖视图。
图22是示出现有技术的活塞的压缩冲程的图。
图23是示出在现有技术的活塞的压缩冲程中活塞的压力分布的曲线图。
图24和图25是现有技术的缸筒和活塞的剖视图。
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
111:外壳 112:第一外壳盖
113:第二外壳盖 114:吸入管
115:吐出管 115a:环状管
116:第一支撑弹簧 116a:吸入引导件
116b:吸入侧支撑构件 116c:阻尼构件
117:第二支撑弹簧 117a:支撑支架
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:支撑支架
130:驱动单元 131:外定子
132:线圈绕组体 132a:绕线管
132b:线圈 133:定子芯
134:内定子 135:动子
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
143:供气口 145、156:凹部
150:活塞 151:头部
152:引导部 153:第三凸缘部
154:吸入口 155:吸入阀
160:***单元 161:吸入***
161a:第四凸缘部 162:内部引导件
164:本体 170:吐出阀组装体
171:吐出阀 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
具体实施方式
下面,将参照附图详细说明本公开(discloser)所公开的实施例,与附图序号无关,相同或相似的构成要素赋予相同的附图标记,并且将省略对其的重复说明。
在本实用新型中公开的实施例的说明中,应当理解的是,当提及某一构成要素“连接”或“结合”于另一构成要素时,可以直接连接或结合于该另一构成要素,但是在它们之间还可以存在其他构成要素。
另外,在本实用新型中公开的实施例的说明中,如果判断为对于相关的公知技术的具体说明可能会混淆本实用新型中公开的实施例的主旨,则省略其详细说明。另外,附图仅用于使本实用新型中公开的实施例容易理解,本实用新型中公开的技术思想不受附图的限制,并且应当理解为涵盖了包括在本实用新型的思想和技术范围内的所有改变、等同物或替代物。
另一方面,公开(discloser)中的术语可以用文档(document)、说明书(specification)、描述(description)等术语来代替。
图1是本实用新型的一实施例的压缩机的立体图。
参照图1,本实用新型的一实施例的线性压缩机100可以包括外壳111以及结合于外壳111的外壳盖112、113。就广义而言,外壳盖112、113可以被理解为外壳111的一个构成。
在外壳111的下侧可以结合有腿部20。腿部20可以结合于要设置线性压缩机100的产品的底座。例如,产品可以包括冰箱,并且底座可以包括冰箱的机械室底座。又例如,产品可以包括空调的室外机,并且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,并且可以形成沿横向卧放的配置或者沿轴向卧放的配置。以图1为基准,外壳111可以在横向上较长地延伸,并且在径向上具有略低的高度。即,由于线性压缩机100可以具有较低的高度,因此,例如当线性压缩机100被设置在冰箱的机械室底座上时,具有能够减小机械室的高度的优点。
另外,外壳111的长度方向中心轴与后述的压缩机100本体的中心轴一致,并且压缩机100本体的中心轴与构成压缩机100本体的缸筒140和活塞150的中心轴一致。
在外壳111的外表面可以设置有端子30。端子30可以将外部电源传递到线性压缩机100的驱动单元130。具体而言,端子30可以连接至线圈132b的引线。
在端子30的外侧可以设置有支架31。支架31可以包括围绕端子30的复数个支架。支架31可以执行保护端子30免受外部冲击等的功能。
外壳111的两侧部可以是敞开的。在呈开口的外壳111的两侧部可以结合有外壳盖112、113。具体而言,外壳盖112、113可以包括结合于外壳111的呈开口的一侧部的第一外壳盖112、以及结合于外壳111的呈开口的另一侧部的第二外壳盖113。外壳111的内部空间可以由外壳盖112、113封闭。
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,并且第二外壳盖113可以位于线性压缩机100的左侧部。换句话说,第一外壳盖112和第二外壳盖113可以配置为彼此相对。另外,可以理解为第一外壳盖112位于制冷剂的吸入侧,并且第二外壳盖113位于制冷剂的吐出侧。
线性压缩机100可以包括设置于外壳111或外壳盖112、113以能够吸入、吐出或注入制冷剂的复数个管114、115、40。
复数个管114、115、40可以包括使制冷剂被吸入到线性压缩机100的内部的吸入管114、使压缩后的制冷剂从线性压缩机100排出的吐出管115、以及用于向线性压缩机100补充制冷剂的补充管40。
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沿轴向被吸入到线性压缩机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被吸入的制冷剂可以沿轴向流动并被压缩。此外,压缩后的制冷剂可以经由吐出管115被排出。吐出管115可以配置于相较于第一外壳盖112更靠近第二外壳盖113的位置处。
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将制冷剂注入到线性压缩机100的内部。
补充管40可以在与吐出管115不同的高度处结合于外壳111,以避免与吐出管115之间发生干涉。这里,高度可以被理解为在垂直方向上距腿部20的距离。吐出管115和补充管40可以在彼此不同的高度处结合于外壳111的外周面,从而提供作业的便利性。
第二外壳盖113的至少一部分可以相邻地设置在外壳111的内周面中与结合有补充管40的位置相对应的位置处。换句话说,第二外壳盖113的至少一部分可以用作对经由补充管40被注入的制冷剂的阻力。
因此,就制冷剂的流路而言,经由补充管40流入的制冷剂的流路尺寸形成为随着进入外壳111的内部空间而由第二外壳盖113减小,并且随着穿过所述第二外壳盖113而再次变大。在该过程中,制冷剂的压力减小,使得制冷剂可以被气化,并且在该过程中,包含在制冷剂中的油分可以被分离。因此,随着分离了油分的制冷剂流入到活塞150的内部,能够改善制冷剂的压缩性能。油分可以被理解为存在于冷却***中的液压油。
图2是用于说明线性压缩机100的结构的剖视图。
下面,以线性压缩机100为例对本实用新型的压缩机100进行说明,在所述线性压缩机100中,活塞进行直线往复运动的同时吸入流体并对其进行压缩,并且吐出压缩的流体。
线性压缩机100可以是冷冻循环的构成要素,并且在线性压缩机100中压缩的流体可以是在冷冻循环中循环的制冷剂。除压缩机以外,冷冻循环还可以包括冷凝器、膨胀装置以及蒸发器等。此外,线性压缩机100可以用作冰箱的冷却***的一个构成,并且不限与此,还可以广泛用于整个工业范畴中。
参照图2,压缩机100可以包括壳体110以及容纳于壳体110内部的本体。压缩机100的本体可以包括框架120、固定于框架120的缸筒140、在缸筒140内部进行直线往复运动的活塞150、以及固定于框架120且向活塞150提供驱动力的驱动单元130等。这里,缸筒140和活塞150也可以称为压缩单元140、150。
压缩机100可以包括用于减少缸筒140与活塞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,机械轴承也可以用作轴承单元。
压缩机100的本体可以被设置于壳体110的内侧两端部的支撑弹簧116、117弹性地支撑。支撑弹簧116、117可以包括支撑本体后方的第一支撑弹簧116、以及支撑本体前方的第二支撑弹簧117。支撑弹簧116、117可以包括板簧。支撑弹簧116、117可以支撑压缩机100本体的内部部件,并且吸收由活塞150的往复运动产生的振动和冲击。
壳体110可以形成封闭的空间。封闭的空间可以包括容纳吸入的制冷剂的容纳空间101、填充有压缩之前的制冷剂的吸入空间102、压缩制冷剂的压缩空间103、以及填充有压缩后的制冷剂的吐出空间104。
从连接于壳体110的后方侧的吸入管114吸入的制冷剂可以填充于容纳空间101,与容纳空间101连通的吸入空间102内的制冷剂可以在压缩空间103被压缩并吐出到吐出空间104,并且经由连接于壳体110的前方侧的吐出管115排出到外部。
壳体110可以包括两端呈开口并且在大致横向上形成较长的圆筒形状的外壳111、结合于外壳111的后方侧的第一外壳盖112、以及结合于前方侧的第二外壳盖113。这里,可以解释为前方侧是附图的左侧,其是指吐出压缩后的制冷剂的方向,后方侧是附图的右侧,其是指制冷剂流入的方向。另外,所述第一外壳盖112或第二外壳盖113可以与外壳111形成为一体。
壳体110可以由导热材料形成。由此,可以将在壳体110的内部空间产生的热量迅速地释放到外部。
第一外壳盖112可以结合于外壳111,以密封外壳111的后方侧,并且在第一外壳盖112的中央可以***并结合有吸入管114。
压缩机100本体的后方侧可以通过第一支撑弹簧116在第一外壳盖112的径向上被弹性地支撑。
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支架123a在前方方向被后盖123弹性地支撑。第一支撑弹簧116的呈开口的中央部可以通过吸入引导件116a在后方方向被第一外壳盖112支撑。
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。吸入引导件116a的前方侧外周面可以与第一支撑弹簧116的中央开口部结合,其后方侧端部可以由第一外壳盖112支撑。此时,在吸入引导件116a和第一外壳盖112的内侧面之间可以夹设有额外的吸入侧支撑构件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吸入的制冷剂可以穿过吸入引导件116a,顺畅地流入到后述的***单元160。
在吸入引导件116a和吸入侧支撑构件116b之间可以配置有阻尼构件116c。阻尼构件116c可以由橡胶材料等形成。因此,可以防止在经由吸入管114吸入制冷剂的过程中可能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,并且吐出管115可以通过环状管115a***并结合。从压缩空间103吐出的制冷剂可以在穿过吐出盖组装体180后,经由环状管115a和吐出管115排出到冷冻循环。
压缩机100本体的前方侧可以通过第二支撑弹簧117在外壳111或第二外壳盖113的径向上被弹性地支撑。
第二支撑弹簧117可以包括圆形的板簧。第二支撑弹簧117的呈开口的中央部可以通过第一支撑引导件117b在后方方向被吐出盖组装体180支撑。第二支撑弹簧117的边缘部可以通过支撑支架117a在前方方向被外壳111的内侧面或与第二外壳盖113相邻的外壳111的内周面支撑。
与图2不同,第二支撑弹簧117的边缘部也可以通过结合于第二外壳盖113的单独的支架(未示出)在前方方向被外壳111的内侧面或与第二外壳盖113相邻的外壳111的内周面支撑。
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的截面可以包括复数个直径。第一支撑引导件117b的前方侧可以***第二支撑弹簧117的中央开口,其后方侧可以***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而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前方凹入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相对应且向后方凹入的杯状的第三支撑引导件117e。第二支撑引导件117d可以***到第三支撑引导件117e的内侧,以在轴向和/或径向上被支撑。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可以包括支撑缸筒140的外周面的主体部121、以及连接于主体部121的一侧并支撑驱动单元130的第一凸缘部122。框架120可以与驱动单元130和缸筒140一起通过第一支撑弹簧116和第二支撑弹簧117被壳体110弹性地支撑。
主体部121可以围绕缸筒140的外周面。主体部121可以形成为圆筒形状。第一凸缘部122可以从主体部121的前方侧端部沿径向延伸而形成。
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可以被压入(press fitting)主体部121的内周面而固定。内定子134可以通过使用单独的固定环(未示出)来固定。
在第一凸缘部122的后方面可以结合有外定子131,在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可以通过机械结合装置固定。
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,并且可以形成有从轴承入口槽125a贯通到主体部121的内周面的轴承连通孔125b,在主体部121的内周面可以形成有与轴承连通孔125b连通的气槽125c。
轴承入口槽125a可以在轴向上凹入预定深度而形成,轴承连通孔125b可以是截面积小于轴承入口槽125a的孔,其朝向主体部121的内周面倾斜地形成。此外,气槽125c可以在主体部121的内周面形成为具有预定深度和轴向长度的环形形状。与此不同,气槽125c也可以形成在主体部121的内周面接触的缸筒140的外周面,或者可以在主体部121的内周面和缸筒140的外周面均形成气槽125c。
另外,在缸筒140的外周面可以形成有与气槽125c相对应的气体流入口142。气体流入口142构成气体轴承中的一种喷嘴部。
另一方面,框架120和缸筒140可以由铝或铝合金材料形成。
缸筒140可以形成为其两端部敞开的圆筒形状。活塞150可以穿过缸筒140的后方端部***。缸筒140的前方端部可以通过吐出阀组装体170关闭。在缸筒140、活塞150的前方端部以及吐出阀组装体170之间可以形成压缩空间103。这里,活塞150的前方端部可以称为头部151。当活塞150向后移动时,压缩空间103的体积增大,而当活塞150向前移动时,压缩空间103的体积减小。即,流入到压缩空间103内部的制冷剂随着活塞150向前移动而被压缩,并且可以通过吐出阀组装体170吐出。
缸筒140可以包括配置在前方端部的第二凸缘部141。第二凸缘部141可以向缸筒140的外侧弯曲。第二凸缘部141可以向缸筒140的外周方向延伸。缸筒140的第二凸缘部141可以结合于框架120。例如,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,并且缸筒140的第二凸缘部141可以***到所述凸缘槽并通过结合构件来结合。
另一方面,可以提供一种通过将吐出气体供应到活塞150的外周面和缸筒140的内周面之间的间隔而在缸筒140和活塞150之间进行气体润滑的气体轴承单元。缸筒140和活塞150之间的吐出气体可以向活塞150提供悬浮力,以减少活塞150与缸筒140之间产生的摩擦。
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的内周面的气槽125c连通。气体流入口142可以在径向上贯通缸筒140。气体流入口142可以将流入气槽125c的压缩后的制冷剂引导至缸筒140的内周面与活塞150的外周面之间。与此不同,考虑到加工的便利性,气槽125c也可以形成于缸筒140的外周面。
气体流入口142的入口可以形成为相对较宽,而出口可以形成为细小通孔以用作喷嘴。在气体流入口142的入口部可以另外设置有用于阻断异物的流入的过滤器(未图示)。过滤器可以是由金属制成的网状过滤器,也可以通过缠绕诸如细线的构件来形成。
气体流入口142可以独立地形成有复数个,或者,入口可以形成为环形槽,出口可以沿该环形槽以规定间隔隔开形成有复数个。气体流入口142可以仅形成于以缸筒140的轴向中间为基准的前方侧。与此不同,考虑到活塞150的下垂,气体流入口142也可以同时形成于以缸筒140的轴向中间为基准的后方侧。
活塞150***到缸筒140后方的敞开的端部,并且设置为封闭压缩空间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可以部分地敞开。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的内部可以形成中空,并且前方可以由头部151部分地封闭。引导部152的后方可以呈开口以与***单元160连接。头部151可以被设置为结合于引导部152的单独的构件。与此不同,头部151和引导部152可以一体地形成。
活塞150可以包括吸入口154。吸入口154可以贯通头部151。吸入口154可以将活塞150内部的吸入空间102与压缩空间103连通。例如,从容纳空间101流入活塞150内部的吸入空间102中的制冷剂可以穿过吸入口154被吸入到活塞150与缸筒140之间的压缩空间103中。
吸入口154可以沿活塞150的轴向延伸。吸入口154可以形成为倾斜于活塞150的轴向。例如,吸入口154可以延伸为向越朝向活塞150的后方越远离中心轴的方向倾斜。
吸入口154可以形成为具有圆形的截面。吸入口154可以形成为具有恒定的内径。与此不同,吸入口154也可以形成为其开口沿头部151的径向延伸的长孔,并且越朝向后方其内径越大。
吸入口154可以在头部151的径向和周向中的任意一个以上的方向上形成有复数个。
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口154的吸入阀155。吸入阀155可以通过弹性变形来动作,以打开或关闭吸入口154。即,在穿过吸入口154而流入到压缩空间103的制冷剂的压力的作用下,吸入阀155可以弹性变形而打开吸入口154。
活塞150可以与动子135连接。动子135可以随着活塞150的移动沿前后方向进行往复运动。在动子135和活塞150之间可以配置有内定子134和缸筒140。动子135和活塞150可以通过磁体框架136彼此连接,该磁体框架136向后方绕过缸筒140和内定子134而形成。
***单元160可以结合于活塞150的后方,以减小在制冷剂吸入到活塞150的过程中产生的噪声。经由吸入管114被吸入的制冷剂可以穿过***单元160流动到活塞150内部的吸入空间102。
***单元160可以包括:吸入***161,与壳体110的容纳空间101连通;以及内部引导件162,连接于吸入***161的前方,并且将制冷剂引导至吸入口154。
吸入***161可以位于活塞150的后方,其后方侧开口可以配置为与吸入管114相邻,并且其前方侧端部可以结合于活塞150的后方。吸入***161可以在轴向上形成有流路,以将容纳空间101内的制冷剂引导至活塞150内部的吸入空间102。
吸入***161的内部可以形成有由挡板划分的复数个噪声空间。吸入***161可以由两个以上的构件彼此结合而形成,例如,第二吸入***可以压入结合于第一吸入***的内部而形成复数个噪声空间。此外,考虑到重量或绝缘性,吸入***161可以由塑料材料制成。
内部引导件162的一侧可以与吸入***161的消声空间连通,而另一侧可以深深地***到活塞150的内部。内部引导件162可以形成为管形状。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,也可以形成为作为吐出侧的前端的内径大于其相反侧的后端的内径。
吸入***161和内部引导件162可以设置为各种形状,并且可以利用它们来调节穿过***单元160的制冷剂的压力。吸入***161和内部引导件162也可以形成为一体。
吐出阀组装体170可以包括吐出阀171以及设置在吐出阀171的前方侧以弹性地支撑吐出阀171的阀弹簧172。吐出阀组装体170可以选择性地排出在压缩空间103压缩的制冷剂。这里,压缩空间103是指在吸入阀155和吐出阀171之间形成的空间。
吐出阀171可以配置为能够支撑在缸筒140的正面。吐出阀171可以选择性地开闭缸筒140的前方开口。吐出阀171可以通过弹性变形来动作以打开或关闭压缩空间103。在通过压缩空间103而流入吐出空间104的制冷剂的压力的作用下,吐出阀171可以弹性变形而打开压缩空间103。例如,在吐出阀171被缸筒140的正面支撑的状态下,压缩空间103可以保持封闭的状态,在吐出阀171与缸筒140的正面隔开的状态下,压缩空间103的压缩制冷剂可以被排出到敞开的空间。
阀弹簧172可以设置在吐出阀171和吐出盖组装体180之间,以在轴向上提供弹力。阀弹簧172可以设置为压缩螺旋弹簧,或者,考虑到所占空间或可靠性方面,也可以设置为板簧。
当压缩空间103的压力为吐出压力以上时,阀弹簧172可以向前方变形并打开吐出阀171,并且制冷剂可以从压缩空间103吐出而排出到吐出盖组装体180的第一吐出空间104a。当制冷剂的排出完成时,阀弹簧172可以向吐出阀171提供复原力,从而关闭吐出阀171。
以下,说明通过吸入阀155使制冷剂流入到压缩空间103并通过吐出阀171使压缩空间103内的制冷剂排出到吐出空间104的过程。
在活塞150在缸筒140的内部进行往复直线运动的过程中,当压缩空间103的压力为预定的吸入压力以下时,吸入阀155被打开,制冷剂被吸入到压缩空间103。相反,当压缩空间103的压力超过预定的吸入压力时,压缩空间103的制冷剂在吸入阀155关闭的状态下被压缩。
另一方面,当压缩空间103的压力为预定的吐出压力以上时,阀弹簧172向前方变形而打开与其连接的吐出阀171,制冷剂从压缩空间103排出到吐出盖组装体180的吐出空间104。当制冷剂的排出完成时,阀弹簧172向吐出阀171提供复原力,并且吐出阀171关闭以封闭压缩空间103的前方。
吐出盖组装体180设置在压缩空间103的前方,以形成容纳从压缩空间103排出的制冷剂的吐出空间104,并且与框架120的前方结合,从而减小在制冷剂从压缩空间103吐出的过程中产生的噪声。吐出盖组装体180可以容纳吐出阀组装体170并结合于框架120的第一凸缘部122的前方。例如,吐出盖组装体180可以通过机械结合构件结合于第一凸缘部122。
此外,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165和用于抑制吐出空间104的制冷剂泄漏的O形环166(O-ring)。
吐出盖组装体180可以由导热材料形成。因此,当高温的制冷剂流入到吐出盖组装体180时,制冷剂的热量可以通过吐出盖组装体180传递到壳体110,从而可以释放到压缩机外部。
吐出盖组装体180可以由一个吐出盖构成,也可以配置为复数个吐出盖依次连通。当吐出盖组装体180被设置为复数个吐出盖时,吐出空间104可以包括由每个吐出盖划分的复数个空间部。复数个空间部可以沿前后方向配置,并且彼此连通。
例如,当吐出盖为三个时,吐出空间104可以包括:第一吐出空间104a,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,与第一吐出空间104a连通,并且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,并且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。
此外,第一吐出空间104a可以通过吐出阀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,并且第三吐出空间104c可以与第二吐出空间104b连通。由此,从压缩空间103吐出的制冷剂可以依次经过第一吐出空间104a、第二吐出空间104b以及第三吐出空间104c,从而减小吐出噪声,然后可以经由与第三吐出盖183连通的环状管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131,配置为在外壳111和框架120之间围绕框架120的主体部121;内定子134,配置为在外定子131和缸筒140之间围绕缸筒140;以及动子135,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。此外,内定子134可以向外定子131的内侧隔开而配置,动子135可以配置在外定子131和内定子134之间的空间。
在外定子131可以安装有绕组线圈,动子135可以包括永久磁铁。永久磁铁可以由具有一个极的单个磁铁构成,或者可以由具有三个极的复数个磁铁结合而构成。
外定子131可以包括沿周向围绕轴向的线圈绕组体132、以及围绕线圈绕组体132而层叠的定子芯133。线圈绕组体132可以包括中空的呈圆筒形状的绕线管132a、以及沿绕线管132a的周向缠绕的线圈132b。线圈132b的截面可以形成为圆形或多边形,例如,可以具有六边形的形状。在定子芯133中,可以沿径向层叠有复数个叠片(lamination sheet),也可以沿周向层叠有复数个叠块(lamination block)。
外定子131的前方侧可以被框架120的第一凸缘部122支撑,后方侧可以被定子盖137支撑。例如,定子盖137可以设置为中空的圆盘形状,外定子131可以支撑在其前方面,并且共振弹簧118可以支撑在其后方面。
内定子134可以由复数个叠片沿周向层叠于框架120的主体部121的外周面而构成。
动子135的一侧可以结合于磁体框架136而被支撑。磁体框架136可以具有大致的圆筒形状,并且配置为***到外定子131和内定子134之间的空间。此外,磁体框架136可以结合于活塞150的后方侧,并且设置成与活塞150一起移动。
例如,磁体框架136的后方端部可以向径向内侧弯曲并延伸而形成第一结合部136a,第一结合部136a可以与形成于活塞150的后方的第三凸缘部153结合。磁体框架136的第一结合部136a和活塞150的第三凸缘部153可以通过机械结合构件结合。
此外,在活塞150的第三凸缘部153和磁体框架136的第一结合部136a之间可以夹设有形成在吸入***161的前方的第四凸缘部161a。因此,活塞150、***单元160以及动子135可以以结合为一体的状态一起进行线性往复移动。
当将电流施加到驱动单元130时,在绕组线圈形成磁通(magnetic flux),并且可以通过在外定子131的绕组线圈形成的磁通与在动子135的永久磁铁形成的磁通之间的相互作用来产生电磁力,从而使动子135移动。此外,在动子135进行轴向往复移动的同时,与磁体框架136连接的活塞150也可以沿轴向与动子135一体地进行往复移动。
另一方面,驱动单元130和压缩单元140、150可以由支撑弹簧116、117和共振弹簧118在轴向上支撑。
共振弹簧118可以放大由动子135和活塞150的往复运动实现的振动,以实现制冷剂的有效压缩。具体而言,共振弹簧118可以被调节为与活塞150的固有频率相对应的频率,以使活塞150进行共振运动。另外,共振弹簧118可以使活塞150稳定运动,从而减少振动和噪声的产生。
共振弹簧118可以是沿轴向延伸的螺旋弹簧。共振弹簧118的两端部可以分别连接于振动体和固定体。例如,共振弹簧118的一端部可以连接于磁体框架136,而另一端部可以连接于后盖123。因此,共振弹簧118可以在振动体和固定体之间弹性变形,所述振动体在共振弹簧118的一端部振动,所述固定体固定在共振弹簧118的另一端部。
共振弹簧118的固有频率被设计为与压缩机100运转时动子135和活塞150的共振频率一致,从而能够放大活塞150的往复运动。然而,这里被设置为固定体的后盖123通过第一支撑弹簧116被壳体110弹性地支撑,因此,严格来说可能没有固定。
共振弹簧118可以包括以弹簧支撑件119为基准支撑在后方侧的第一共振弹簧118a和支撑在前方侧的第二共振弹簧118b。
弹簧支撑件119可以包括围绕吸入***161的主体部119a、从主体部119a的前方向内侧径向弯曲的第二结合部119b、以及从主体部119a的后方向外侧径向弯曲的支撑部119c。
弹簧支撑件119的第二结合部119b的前方面可以由磁体框架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***161的外径。例如,可以依次配置弹簧支撑件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,然后通过机械构件将它们结合为一体。此时,如前所述,在活塞150的第三凸缘部153和磁体框架136的第一结合部136a之间可以夹设有吸入***161的第四凸缘部161a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可以沿中心轴的周向配置有复数个。第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b可以沿轴向彼此平行地配置,也可以彼此交叉配置。第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b可以沿中心轴的径向以规定间隔配置。例如,第一共振弹簧118a和第二共振弹簧118b可以均设置有三个,并且沿中心轴的径向以120度间隔配置。
压缩机100可以包括复数个密封构件,其能够增加框架120与该框架120周围的部件之间的结合力。
例如,复数个密封构件可以包括:第一密封构件,夹设在框架120与吐出盖组装体180结合的部分,并且***到设置于框架120的前方端部的安装槽;以及第二密封构件,设置在框架120与缸筒140结合的部分,并且***到设置于缸筒140的外侧面的安装槽。第二密封构件能够防止在框架120的内周面和缸筒140的外周面之间形成的气槽125c的制冷剂泄漏到外部,并且能够增加框架120与缸筒140的结合力。此外,复数个密封构件还可以包括第三密封构件,设置在框架120与内定子134结合的部分,并且***到设置于框架120的外侧面的安装槽。这里,第一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,当将电流施加到驱动单元130时,可以通过流过线圈132b的电流而在外定子131形成磁通。在外定子131形成的磁通可以产生电磁力,并且设置有永久磁铁的动子135可以在产生的电磁力的作用下进行直线往复运动。这种电磁力可以交替产生,在压缩冲程中,在活塞150朝向上死点(TDC,top dead center)的方向(前方方向)上产生这种电磁力,而在吸入冲程中,在活塞150朝向下死点(BDC,bottom dead center)的方向(后方方向)上产生这种电磁力。即,驱动单元130可以产生推力,该推力是在移动方向上推动动子135和活塞150的力。
在缸筒140内部进行线性往复运动的活塞150可以反复地增大或减小压缩空间103的体积。
当活塞150向增大压缩空间103的体积的方向(后方方向)移动时,压缩空间103的压力可以减小。因此,可以打开安装于活塞150的前方的吸入阀155,存在于吸入空间102的制冷剂沿吸入口154吸入到压缩空间103。这种吸入冲程持续可以进行至活塞150使压缩空间103的体积增大到最大而位于下死点。
到达下死点的活塞150可以切换运动方向而向减小压缩空间103的体积的方向(前方方向)移动,从而执行压缩冲程。在压缩冲程中,随着压缩空间103的压力增加,被吸入的制冷剂可以被压缩。当压缩空间103的压力达到设定压力时,吐出阀171可以被压缩空间103的压力推动而从缸筒140打开,制冷剂可以通过隔开的空间被吐出到吐出空间104。这种压缩冲程可以持续进行至活塞150移动到使压缩空间103的体积最小的上死点。
随着活塞150反复吸入冲程和压缩冲程,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***161以及内部引导件162并流入到活塞150内部的吸入空间102,并且在活塞150的吸入冲程中,吸入空间102的制冷剂可以流入到缸筒140内部的压缩空间103。在活塞150的压缩冲程中,可以形成压缩空间103的制冷剂被压缩并吐出到吐出空间104之后经由环状管115a和吐出管115排出到压缩机100的外部的流动。
图3是本实用新型的一实施例的缸筒与活塞的分解立体图。图4是本实用新型的一实施例的缸筒的剖视图。图5至图9是本实用新型的一实施例的第一凹部的变形实施例。图10是关于现有技术和本实用新型的一实施例的缸筒和活塞之间的最小间隙的图。
参照图3至9,本实用新型的一实施例的线性压缩机100可以包括缸筒140和活塞150,但是不排除除此之外的其他构成。下文中未说明的缸筒140和活塞150的详细构成可以理解为与图2中说明的缸筒140和活塞150的详细构成相同。
缸筒140可以包括气体流入口142、供气口143和凹部145。
气体流入口142可以形成于缸筒140的外周面。气体流入口142可以具有形成于缸筒140的外周面的槽形状。气体流入口142可以具有越朝向缸筒140的中央区域截面积越小的喷嘴形状。气体流入口142可以形成为圆形带状。气体流入口142可以与供气口143连通。
气体流入口142可以包括复数个气体流入口1421、1422。气体流入口142可以包括第一气体流入口1421以及配置在第一气体流入口1421的后方的第二气体流入口1422。在本实用新型的一实施例中,以两个气体流入口142为例进行说明,但是不限于此,也可以设置有三个以上的气体流入口142。
供气口143可以在径向上贯通缸筒140。供气口143可以与气体流入口142连通。供气口143可以与凹部145连通。供气口143可以具有贯通缸筒140的外周面和内周面的孔形状。供气口143可以将流入气槽125c并经过气体流入口142的制冷剂引导至凹部145。
供气口143可以包括复数个供气口1431、1432。供气口143可以包括第一供气口1431以及配置在第一供气口1431的后方的第二供气口1432。第一供气口1431可以与第一气体流入口1421连通。第二供气口1432可以与第二气体流入口1422连通。第一供气口1431可以与第一凹部1451连通。第二供气口1432可以与第二凹部1452连通。第一供气口1431可以包括在缸筒140的圆周方向上彼此隔开的复数个第一供气口1431。第二供气口1432可以包括在缸筒140的圆周方向上彼此隔开的复数个第二供气口1432。
凹部145可以形成于缸筒140的内周面。凹部145可以从缸筒140的内周面凹入而形成。凹部145可以与供气口143连通。凹部145可以与活塞150相对。凹部145可以与活塞150的外周面相对。
凹部145可以包括复数个凹部1451、1452。凹部145可以包括第一凹部1451以及配置在第一凹部1451的后方的第二凹部1452。第一凹部1451可以与第一供气口1431连通。第二凹部1452可以与第二供气口1432连通。第一凹部1451可以包括在缸筒140的圆周方向上隔开的复数个第一凹部1451。复数个第一凹部1451可以分别与复数个第一供气口1431连通。第二凹部1452可以包括在缸筒140的圆周方向上隔开的复数个第二凹部1452。复数个第二凹部1452可以分别与复数个第二供气口1432连通。
参照图4,第一凹部1451和第二凹部1452可以形成为彼此不同的形状。具体而言,第一凹部1451的圆周方向长度l2与轴向长度l1的比率可以与第二凹部1452的圆周方向长度l4与轴向长度l3的比率不同。例如,第一凹部1451的轴向长度l1可以大于第一凹部1451的圆周方向长度l2。另外,第二凹部1452的轴向长度l3可以小于第二凹部1452的圆周方向长度l4。另外,第一凹部1451的轴向长度l1可以大于第二凹部1452的轴向长度l3。第一凹部1451的圆周方向长度l2可以小于第二凹部1452的圆周方向长度l4。
第一凹部1451和第二凹部1452形成为彼此不同的形状,从而能够相比以往提高活塞150的前方区域的恢复力矩。由此,在线性压缩机100的压缩冲程中,能够增加活塞150和缸筒140之间的最小间隙以防止活塞150与缸筒140之间发生碰撞,因此能够提高线性压缩机100的可靠性。另外,能够将活塞150相对于缸筒140稳定地支撑。
另外,第一凹部1451的轴向长度l1可以是第一供气口1431和第二供气口1432之间的轴向长度d1的1/4以下。当第一凹部1451的轴向长度l1大于第二凹部1452的轴向长度l3时,在线性压缩机100的压缩冲程中,能够增加活塞150和缸筒140之间的最小间隙。在这种情况下,当第一凹部1451的轴向长度l1超过第一供气口1431和第二供气口1432之间的轴向长度d1的1/4时,在线性压缩机100的压缩冲程中,活塞150和缸筒140之间的最小间隙可能会再次减小,因此,当将第一凹部1451的轴向长度l1设定为第一供气口1431和第二供气口1432之间的轴向长度d1的1/4以下时,在线性压缩机100的压缩冲程中,能够最大限度地增加活塞150和缸筒140之间的最小间隙。
参照图5,缸筒140的凹部145可以具有曲率。具体而言,第一凹部1451的截面和第二凹部1452的截面可以具有曲率。在这种情况下,能够抑制可能在凹部145的内部发生的涡流可能性,从而防止供气口143发生堵塞现象。
参照图6和图8,第一凹部1451可以包括在圆周方向上延伸的第一部分1453、以及与第一部分1453连接且在轴向上延伸的第二部分1454。
此时,第二部分1454的圆周方向上的中间区域可以形成为比第二部分1454的圆周方向上的其余区域深。具体而言,从缸筒140的内周面到第二部分1454的圆周方向上的中间区域的深度可以比到第二部分1454的圆周方向上的其余区域的深度深。由此,能够防止由于制冷剂泄漏而导致压缩效率降低。
另外,第二部分1454的前方区域可以形成为比第二部分1454的轴向上的中间区域深。具体而言,从缸筒140的内周面到第二部分1454的前方区域的深度可以比到第二部分1454的轴向上的中间区域的深度深。由此,能够防止由于制冷剂泄漏而导致压缩效率降低。
第一部分1453的圆周方向上的中间区域可以形成为比第一部分1453的圆周方向上的其余区域深。具体而言,从缸筒140的内周面到第一部分1453的圆周方向上的中间区域的深度可以比到第一部分1453的圆周方向上的其余区域的深度深。由此,能够防止由于制冷剂泄漏而导致压缩效率降低。
参照图7和图9,第一凹部1451的第一部分1453和第二部分1454可以具有相同的曲率。具体而言,第一部分1453的截面和第二部分1454的截面可以具有曲率。在这种情况下,能够抑制可能在第一部分1453和第二部分1454的内部发生的涡流可能性,从而防止供气口143发生堵塞现象。
参照图10可以看出,本实用新型的一实施例的线性压缩机100的缸筒140和活塞150之间的最小间隙大于以往的线性压缩机100的最小间隙。由此,在线性压缩机100的压缩冲程中,可以防止活塞150与缸筒140之间发生碰撞,因此能够提高线性压缩机100的可靠性。另外,能够将活塞150相对于缸筒140稳定地支撑。
图11是本实用新型的另一实施例的缸筒与活塞的分解立体图。图12是本实用新型的另一实施例的缸筒的剖视图。图13和图14是本实用新型的另一实施例的缸筒和活塞的剖视图。图15至图19是本实用新型的另一实施例的第一凹部的变形实施例。图20是关于现有技术和本实用新型的一实施例的缸筒和活塞之间的最小间隙的图。
参照图11至图19,本实用新型的另一实施例的线性压缩机100可以包括缸筒140和活塞150,但是不排除除此之外的其他构成。下文中未说明的缸筒140和活塞150的详细构成可以理解为与本实用新型的一实施例的线性压缩机100的缸筒140和活塞150的详细构成相同。
与本实用新型的一实施例的线性压缩机100的第一凹部1451不同,本实用新型的另一实施例的线性压缩机100的第一凹部156可以形成于活塞150。
缸筒140可以包括气体流入口142、供气口143和第二凹部1452。
气体流入口142可以形成于缸筒140的外周面。气体流入口142可以具有形成于缸筒140的外周面的槽形状。气体流入口142可以具有越朝向缸筒140的中央区域截面积越小的喷嘴形状。气体流入口142可以形成为圆形带状。气体流入口142可以与供气口143连通。
气体流入口142可以包括复数个气体流入口1421、1422。气体流入口142可以包括第一气体流入口1421以及配置在第一气体流入口1421的后方的第二气体流入口1422。在本实用新型的一实施例中,以两个气体流入口142为例进行说明,但是不限于此,也可以设置有三个以上的气体流入口142。
供气口143可以在径向上贯通缸筒140。供气口143可以与气体流入口142连通。供气口143可以与第一凹部156和第二凹部1452连通。供气口143可以具有贯通缸筒140的外周面和内周面的孔形状。供气口143可以将流入气槽125c并经过气体流入口142的制冷剂引导至第一凹部156和第二凹部1452。
供气口143可以包括复数个供气口1431、1432。供气口143可以包括第一供气口1431以及配置在第一供气口1431的后方的第二供气口1432。第一供气口1431可以与第一气体流入口1421连通。第二供气口1432可以与第二气体流入口1422连通。第一供气口1431可以与第一凹部1451相对。第二供气口1432可以与第二凹部1452连通。第一供气口1431可以包括在缸筒140的圆周方向上彼此隔开的复数个第一供气口1431。第二供气口1432可以包括在缸筒140的圆周方向上彼此隔开的复数个第二供气口1432。
第二凹部1452可以形成于缸筒140的内周面。第二凹部1452可以配置在第一凹部156的后方。第二凹部1452可以从缸筒140的内周面凹入而形成。第二凹部1452可以与第二供气口1432连通。第二凹部1452可以与活塞150相对。第二凹部1452可以与活塞150的外周面相对。第二凹部1452可以包括在缸筒140的圆周方向上隔开的复数个第二凹部1452。
活塞150可以包括第一凹部156。第一凹部156可以配置在第二凹部1452的前方。第一凹部156可以与第一供气口1431相对。第一凹部156可以包括在活塞150的圆周方向上隔开的复数个第一凹部156。复数个第一凹部156可以分别与复数个第一供气口1431相对。
参照图11和图12,第一凹部156和第二凹部1452可以形成为彼此不同的形状。具体而言,第一凹部156的圆周方向长度l6与轴向长度l5的比率可以与第二凹部1452的圆周方向长度l4与轴向长度l3的比率不同。例如,第一凹部156的轴向长度l5可以大于第一凹部156的圆周方向长度l6。另外,第二凹部1452的轴向长度l3可以小于第二凹部1452的圆周方向长度l4。另外,第一凹部156的轴向长度l5可以大于第二凹部1452的轴向长度l3。第一凹部156的圆周方向长度l6可以小于第二凹部1452的圆周方向长度l4。
第一凹部156和第二凹部1452形成为彼此不同的形状,从而能够相比以往提高活塞150的前方区域的恢复力矩。由此,在线性压缩机100的压缩冲程中,能够增加活塞150和缸筒140之间的最小间隙以防止活塞150与缸筒140之间发生碰撞,因此能够提高线性压缩机100的可靠性。另外,能够将活塞150相对于缸筒140稳定地支撑。
另外,第一凹部156的轴向长度l5可以是第一供气口1431和第二供气口1432之间的轴向长度d1的1/4以下。当第一凹部156的轴向长度l5大于第二凹部1452的轴向长度l3时,在线性压缩机100的压缩冲程中,能够增加活塞150和缸筒140之间的最小间隙。在这种情况下,当第一凹部156的轴向长度l5超过第一供气口1431和第二供气口1432之间的轴向长度d1的1/4时,在线性压缩机100的压缩冲程中,活塞150和缸筒140之间的最小间隙可能会再次减小,因此,当将第一凹部156的轴向长度l5设定为第一供气口1431和第二供气口1432之间的轴向长度d1的1/4以下时,在线性压缩机100的压缩冲程中,能够最大限度地增加活塞150和缸筒140之间的最小间隙。
参照图24和图25,由于以往的线性压缩机100的凹部145形成于缸筒140的内周面,因此当活塞150沿轴向移动时,支撑点P1、P2可能会不断地改变。
参照图13和图14可以看出,本实用新型的另一实施例的线性压缩机100的活塞150上配置有第一凹部156,从而当活塞150沿轴向移动时,经过第一供气口1431的制冷剂被供应到第一凹部156的相同区域。由此,在线性压缩机100的压缩冲程中,能够增加活塞150和缸筒140之间的最小间隙以防止活塞150与缸筒140之间发生碰撞,因此能够提高线性压缩机100的可靠性。另外,能够将活塞150相对于缸筒140稳定地支撑。
参照图15,活塞150的第一凹部156可以具有曲率。具体而言,第一凹部156的截面可以具有曲率。在这种情况下,能够抑制可能在第一凹部156的内部发生的涡流可能性,从而提高可靠性。另外,第二凹部1452也可以具有类似于本实用新型的一实施例的线性压缩机100的第二凹部1452的曲率。
参照图16和图18,第一凹部156可以包括在圆周方向上延伸的第一部分1561、以及与第一部分1561连接且在轴向上延伸的第二部分1562。
此时,第二部分1562的圆周方向上的中间区域可以形成为比第二部分1562的圆周方向上的其余区域深。具体而言,从活塞150的外周面到第二部分1562的圆周方向上的中间区域的深度可以比到第二部分1562的圆周方向上的其余区域的深度深。由此,能够防止由于制冷剂泄漏而导致压缩效率降低。
另外,第二部分1562的前方区域可以形成为比第二部分1562在轴向上的中间区域深。具体而言,从活塞150的外周面到第二部分1562的前方区域的深度可以比到第二部分1562的轴向上的中间区域的深度深。由此,能够防止由于制冷剂泄漏而导致压缩效率降低。
第一部分1561的圆周方向上的中间区域可以形成为比第一部分1561的圆周方向上的其余区域深。具体而言,从活塞150的外周面到第一部分1561的圆周方向上的中间区域的深度可以比到第一部分1561的圆周方向上的其余区域的深度深。由此,能够防止由于制冷剂泄漏而导致压缩效率降低。
参照图17和图19,第一凹部156的第一部分1561和第二部分1562可以具有曲率。具体而言,第一部分1561的截面和第二部分1562的截面可以具有曲率。在这种情况下,能够抑制可能在第一部分1561和第二部分1562的内部发生的涡流可能性,从而提高可靠性。
参照图20可以看出,本实用新型的另一实施例的线性压缩机100的缸筒140和活塞150之间的最小间隙大于以往的线性压缩机100的最小间隙。由此,在线性压缩机100的压缩冲程中,可以防止活塞150与缸筒140之间发生碰撞,因此能够提高线性压缩机100的可靠性。另外,能够将活塞150相对于缸筒140稳定地支撑。
上述原理可以等同地应用于本实用新型的又一实施例。
以上说明的本实用新型的一些实施例或其他实施例不互相排斥或区分。以上说明的本实用新型的一些实施例或其他实施例各自的构成或功能可以并用或组合。
例如指可以将特定实施例和/或附图中说明的A构成与另一实施例和/或附图中说明的B构成结合。即,即使没有直接对构成之间的结合进行说明,除了说明了不可能结合的情况以外,也表示可以结合。
上述的详细说明不应在所有方面解释为限制性的,而应考虑为示例性的。本实用新型的范围应当由权利要求书的合理解释来确定,并且在本实用新型的等同范围内的所有改变都包括在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种线性压缩机,其特征在于,包括:
缸筒,形成制冷剂的压缩空间,并且具有圆筒形状;以及
活塞,配置在所述缸筒中,并且沿轴向进行往复运动,
所述缸筒包括在径向上贯通所述缸筒的供气口,
所述缸筒包括形成于所述缸筒的内周面并与所述供气口连通的凹部,
所述供气口包括第一供气口以及配置在所述第一供气口的轴向后方的第二供气口,
所述凹部包括第一凹部以及配置在所述第一凹部的轴向后方的第二凹部,
所述第一凹部和所述第二凹部形成为彼此不同的形状。
2.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一凹部的圆周方向长度与轴向长度的比率与所述第二凹部的圆周方向长度与轴向长度的比率不同。
3.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一凹部的轴向长度大于圆周方向长度。
4.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第二凹部的圆周方向长度大于轴向长度。
5.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一凹部的轴向长度大于所述第二凹部的轴向长度。
6.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第二凹部的圆周方向长度大于所述第一凹部的圆周方向长度。
7.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一凹部的内表面和所述第二凹部的内表面具有曲率。
8.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一凹部的轴向长度是所述第一供气口和所述第二供气口之间的轴向长度的1/4以下。
9.根据权利要求1所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第一凹部包括在圆周方向上延伸的第一部分、以及与所述第一部分连接且在轴向上延伸的第二部分。
10.根据权利要求9所述的线性压缩机,其特征在于,
所述第二部分的圆周方向上的中间区域形成为比其余区域深。
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