專利名稱：往復式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及往復式壓縮機，特別地涉及利用了振動的往復式壓縮機。
背景技術：
一般而言，往復式壓縮機采用通過使活塞在氣缸內部進行直線往復運動來吸入壓縮制冷劑并排出的方式。上述往復式壓縮機可根據活塞的驅動方式來劃分為連接式和振動式。上述連接式往復式壓縮機采用如下方式，S卩，使上述活塞經由連桿與旋轉馬達的旋轉軸相連接來在氣缸內進行往復運動，由此壓縮制冷劑。與此相反，上述振動式往復式壓縮機則采用如下方式，即，使活塞與進行往復運動的往復馬達的動子相連接來一起進行振、動，由此在氣缸內進行往復運動來壓縮制冷劑。本發明涉及振動式往復式壓縮機，因此下面將振動式往復式壓縮機略稱為往復式壓縮機。上述往復式壓縮機反復進行如下的一系列過程，S卩，上述活塞和氣缸沿著往復馬達的磁通(magnet flux)方向進行相對往復運動,從而吸入、壓縮制冷劑并排出。
發明內容
發明要解決的問題但是，以往的往復式壓縮機具有如下的問題點由往復馬達和壓縮部構成的壓縮機主體，通過由螺旋彈簧構成的支撐彈簧來支撐在密閉容器的內部空間，由此能夠橫向振動地設置壓縮機主體，因此，在上述密閉容器和壓縮機主體之間需要用于利用支撐彈簧支撐的程度的一定的間隔，由此導致壓縮機的大小變大。另外，以往的往復式壓縮機還具有如下的問題點由于要將上述往復馬達的動子和壓縮部的活塞結合組裝，因而上述動子和活塞的同心度要一致，從而導致壓縮機的組裝工序相應地變難。另外，以往的往復式壓縮機還具有如下的問題點上述支撐彈簧與往復馬達的定子、壓縮部的氣缸相連接并固定在密閉容器上，因此，上述往復馬達的振動和壓縮部的振動傳遞至密閉容器而導致壓縮機振動增大。另外，以往的往復式壓縮機還具有如下的問題點上述往復馬達的定子與壓縮部的氣缸結合為一體或經由共振彈簧與壓縮部的氣缸相連接，并且上述往復馬達的動子與壓縮部的活塞相連接，由此使上述往復馬達的速度和壓縮部的相對速度變得相同。因此限定了上述往復馬達的相對速度的提高而導致壓縮機效率下降。本發明的目的在于，提供一種通過減小壓縮機主體和密閉容器之間的間隔來實現了小型化的往復式壓縮機。本發明的另一目的在于，提供一種通過使往復馬達的動子和壓縮部的活塞的組裝變得容易來能夠使壓縮機的組裝工序簡單的往復式壓縮機。另外，本發明的另一目的在于，提供一種通過使往復馬達的振動和壓縮部的振動相互抵消來能夠使壓縮機振動衰減的往復式壓縮機。本發明的另一目的在于，提供一種通過將往復馬達的相對速度和壓縮部的相對速度控制得不同來提高往復馬達的速度并由此能夠提高壓縮機的效率的往復式壓縮機。用于解決問題的手段為了達成本發明的目的，提供一種往復式壓縮機，該往復式壓縮機包括密閉容器；往復馬達，該往復馬達的定子固定在上述密閉容器的內部，并且該往復馬達的動子在該定子的空隙(air gap)中進行往復運動；活塞，其與上述動子分離，并且彈性支撐在上述密閉容器并進行往復運動；氣缸，其與上述往復馬達隔開一定間隔而固定在上述密閉容器的內部，上述活塞插入該氣缸而形成壓縮空間。另外，提供一種往復式壓縮機，該往復式壓縮機包括密閉容器，其與吸入管及排出管連通；往復馬達，該往復馬達的定子固定在上述密閉容器，并且該往復馬達的動子相對于上述定子進行往復運動；氣缸，其固定在上述密閉容器的內部；活塞，其以滑動的方式插入到上述氣缸內而進行往復運動，從而對吸入到上述密閉容器的內部空間的制冷劑進行壓縮；第一共振彈簧，其將上述動子彈性支撐在密閉容器，用于誘發上述動子的共振運動；第二共振彈簧，其將上述活塞彈性支撐在密閉容器，用于誘發上述活塞的共振運動。發明效果在本發明的往復式壓縮設備中，通過將上述往復馬達的定子和上述壓縮部的氣缸緊貼固定在上述密閉容器上，能夠減少上述壓縮機主體和密閉容器之間的間隔，從而能夠縮小壓縮機的大小。不僅如此，因為上述壓縮部的氣缸緊貼在密閉容器上，因此不需另設如環狀管那樣的管，能夠節減制造費用。另外，通過使上述往復馬達的動子和壓縮部的活塞分離，可以不使上述動子和活塞的同心度一致，因而能夠簡化壓縮機的組裝工序。不僅如此，上述往復馬達的振動經由密閉容器而傳遞至壓縮部，因而能夠使上述密閉容器的振動衰減。另外，若對上述往復馬達的定子質量和支撐彈簧的剛性、往復馬達的動子質量、壓縮部的活塞質量和共振彈簧的剛性進行適宜的調整，則可使施加于上述密閉容器的力相互抵消，由此可使密閉容器的振動最小化。另外，可使上述往復馬達的相對速度大于壓縮部的相對速度，由此可提高馬達的效率。
圖I是示出了本發明的往復式壓縮機的一例的縱向剖視圖。圖2是示出了圖I的往復式壓縮機中的往復馬達的一部分的縱向剖視圖。圖3是為了說明圖I的往復式壓縮機的結構而示出的簡圖。圖4是示出了圖I的往復式壓縮機的機械損失和馬達效率的曲線圖。圖5是示出了本發明的往復式壓縮機的另一例的縱向剖視圖。
具體實施例方式下面，參照在附圖示出的往復式壓縮機，詳細說明本發明的往復式壓縮機。圖I是示出了本發明的往復式壓縮機的一例的縱向剖視圖，圖2是示出了圖I的往復式壓縮機中的往復馬達的一部分的縱向剖視圖，圖3是為了說明圖I的往復式壓縮機的結構而示出的簡圖。參照圖1，在本發明的往復式壓縮機中，密閉容器100的兩端分別與氣體吸入管110和氣體排出管120相連通；在上述密閉容器100的內部設置有往復馬達200，該往復馬達200的動子230進行直線往復運動；壓縮部300與上述往復馬達200隔開一定間隔而設置在密閉容器100的內部，其中，上述壓縮部300的與上述往復馬達200的動子230分離的活塞320相對于上述動子230獨立地進行往復運動，從而壓縮制冷劑。上述密閉容器100彈性支撐在設置面上以能夠沿著上述動子230的運動方向振動，在上述密閉容器100的兩側分別貫通連接有氣體吸入管110和氣體排出管120。上述氣體吸入管110的末端與上述密閉容器100的內部空間130連通，而上述氣體排出管120的末端與后述的排出蓋360直接連接。并且，在上述密閉容器100的內周面兩側，與上述密閉容器100的內周面一體地形成有第一彈簧支架140和第二彈簧支架150，這些第一彈簧支架140和第二彈簧支架150隔開規定間隔，并且這些第一彈簧支架140和第二彈簧支架150分別支撐用于彈性支撐后述的動子230和活塞320的共振彈簧251、252、361、362的一端。上述往復馬達200包括外側定子210，其具有線圈211，并且固定在上述密閉容器100 ；內側定子220，其設置在上述外側定子210的內則，并且與上述外側定子210隔開規定間隔的空隙(air gap)，從而與上述外側定子210 —起固定在上述密閉容器100 ;動子230，其在上述外側定子210和內側定子220之間進行直線往復運動。上述外側定子210和內側定子220可以以上述線圈211為中心在兩側分別形成空隙，但此時因上述線圈211和磁體232而產生的磁通會泄漏到定子的外部，而且磁體232的長度變長而導致制造費用增加。因此，上述外側定子210和內側定子220可形成為所謂的“I磁極2間隙(1-pole 2-gap)”形狀，即，上述外側定子210和內側定子220以上述線圈211為中心，一側相互連接，而另一側相互隔開而形成空隙。例如，上述定子包括外側定子210，其如圖2示出那樣具有線圈130，并且形成為圓筒形狀；內側定子220，以上述線圈211為中心，該內側定子220的一側與上述外側定子210的內側相連接，而該內側定子220的另一側與上述外側定子210隔開規定空隙而配置。就上述定子而言，由于其內側要設置環形的線圈，因而與一體形成上述外側定子210和內側定子220的情況相比，優選將上述外側定子210和內側定子220分別形成為“Cl”字形狀和“一”字形狀并通過焊接等來組裝。上述動子230形成有圓筒形狀的磁體架231，在上述磁體架231的外周面，固定結合有多個磁體232。并且，上述磁體架231的一側末端與上述動子側支架240結合，在上述動子側支架240的兩側設置有馬達側第一共振彈簧251和馬達側第二共振彈簧252。上述馬達側第一共振彈簧251和馬達側第二共振彈簧252的另一端分別固定在上述密閉容器100的第一彈簧支架140和第二彈簧支架150的一個側面。上述馬達側共振彈簧251、252可由一個壓縮螺旋彈簧構成，但根據不同情況也可以由沿著圓周方向的多個壓縮螺旋彈簧構成。上述壓縮部300包括氣缸310，其固定結合在上述密閉容器100的內周面；活塞320，其與上述往復馬達200的動子230結合，從而向上述氣缸310的壓縮空間311進行往復運動；吸入閥330，其安裝在上述活塞320的前端以開閉該活塞320的吸入流路321，從而開閉上述壓縮空間311的吸入側；排出閥340，其可裝拆地設置在上述氣缸310，用于開閉上述壓縮空間311的排出側；閥彈簧350，其彈性支撐上述排出閥340。上述氣缸310的外周面緊貼固定在上述密閉容器100的內周面，上述氣缸310的中央部形成有環形的上述壓縮空間311，在上述壓縮空間311的外側，與該壓縮空間311連續地形成有容置上述排出閥340和閥彈簧350的排出空間312。上述排出空間312與上述氣體排出管120直接連通并且以密封的方式相連接。上述活塞320形成為圓筒形狀以在其內部形成吸入流路321，在上述吸入流路321的出口端可形成與上述吸入流路321連通的多個吸入通孔322。并且，上述活塞320的一側末端與活塞擋塊(stopper)323結合，在上述活塞擋塊323的兩側分別設置有壓縮部側第一共振彈簧361和第二共振彈簧362。上述壓縮部側第一共振彈簧361和第二共振彈簧362的另一端分別固定在上述氣缸310和第二彈簧支架150的另一端。
上述壓縮部側共振彈簧361、362可由一個壓縮螺旋彈簧構成，但根據不同情況也可以由沿著圓周方向的多個壓縮螺旋彈簧構成。如上所述的本發明的往復式壓縮機如下進行動作。S卩，如圖3所示，對上述往復馬達200的線圈211施加電源，從而在上述外側定子210和內側定子220之間形成磁通時，位于上述外側定子210和內側定子220之間的空隙的上述動子230沿著磁通的方向移動，并通過上述馬達側共振彈簧251、252來持續進行往復運動。于是，因上述動子230的往復運動而產生一次振動，該一次振動向上述密閉容器100傳遞。于是，接收到經由上述密閉容器100傳遞來的一次振動的活塞320在被壓縮部側共振彈簧361、362彈性支撐的狀態下產生二次振動并進行往復運動。上述活塞320持續進行往復運動來壓縮制冷劑并排出到冷凍循環系統。在此，如果對上述往復馬達的定子質量和馬達側共振彈簧的剛性、上述往復馬達的動子質量、壓縮部的活塞質量和壓縮部側共振彈簧的剛性進行適宜的調整，則能夠使施加于上述密閉容器的力相互抵消，由此能夠使密閉容器的振動最小化。并且，上述往復馬達和壓縮部以密閉容器為介質相互發揮動力減震器的作用，因而能夠使往復式壓縮機的振動衰減。另外，因為上述往復馬達的定子發生位移，所以上述往復馬達的動子和定子的相對位移與上述壓縮部的活塞和氣缸的相對位移變得不同。利用這樣的特性，能夠使上述往復馬達的相對速度大于壓縮部的相對速度，并且如圖4示出那樣，這樣的特性使低速時的馬達效率提高，從而整體上減少馬達的輸入損失，因此這樣的特性成為提高馬達的效率的主要因素。另外，通過將上述往復馬達的定子和壓縮部的氣缸緊貼固定在上述密閉容器，不僅能夠減小上述壓縮機主體和密閉容器之間的間隔來縮小壓縮機的大小，而且因為上述壓縮部的氣缸緊貼在密閉容器上，所以不需要為了將壓縮的制冷劑送出至循環系統而另設如具有彈性的環狀管那樣的管，從而能夠節減制造費用。用于實施發明的方式
另一方面，本發明的往復式壓縮機的另一實施例如下。S卩，在前述的實施例中，利用共振彈簧來支撐上述往復馬達的動子，但在本實施例中，如圖5所示，在上述外側定子210和內側定子220之間的空隙，能夠進行往復運動地設置上述動子230，以使上述動子230在自由狀態下進行往復運動。此時，往復式壓縮機的基本結構、作用效果與前述的實施例大同小異，因而省略對此的詳細說明。但是，在本實施例中，由于上述動子230在自由狀態下位于空隙中并沿著磁通進行往復運動，因而為了使上述動子230順暢地進行往復運動，優選將上述往復馬達200的定子形成為如前述的實施例那樣的所謂的“I磁極2間隙(1-pole 2-gap)”形狀。并且，在本實施例中，不需要另設用于彈性支撐上述動子1230的那些馬達側共振彈簧、用于支撐這些馬達側共振彈簧的彈簧支架和動子側支架，因而與前述的實施例相比，能夠相對節減制造費用。
并且，另一方面，雖然未圖示，但上述往復馬達的定子可形成為在馬達兩側分別形成空隙的“2磁極2間隙(2-pole 2-gap)”形狀。
權利要求
1.一種往復式壓縮機，其特征在干， 包括 密閉容器； 定子，其固定在上述密閉容器的內部，并且形成有空隙； 動子，其在上述定子的空隙內進行往復運動； 氣缸,其固定在上述密閉容器的內部； 活塞，其弾性支撐在上述密閉容器并與上述動子分離，該活塞借助經由上述密閉容器傳遞來的振動，在氣缸內進行往復運動。
2.如權利要求I所述的往復式壓縮機，其特征在干， 在上述密閉容器的內周面設置有至少ー個彈簧支架，該彈簧支架與上述密閉容器的內周面形成為一體，并且用于分別支撐上述動子及活塞的各彈簧被上述彈簧支架支撐。
3.如權利要求2所述的往復式壓縮機，其特征在干， 上述動子和活塞隔著至少ー個彈簧支架而分別配置在該彈簧支架的兩側，并且上述動子和活塞分別由分別被上述彈簧支架的兩側面支撐的彈簧彈性支撐。
4.如權利要求3所述的往復式壓縮機，其特征在干， 上述彈簧支架包括隔開一定間隔而配置的第一彈簧支架和第二彈簧支架， 上述動子配置在第一彈簧支架和第二彈簧支架之間，上述活塞配置在第二彈簧支架和氣缸之間， 與上述動子結合的動子側支架的兩側面分別支撐分別被上述第一彈簧支架的ー側面和第二彈簧支架的ー側面支撐的彈簧，與上述活塞結合的活塞側支架的兩側面分別支撐分別被上述第二彈簧支架的另ー側面和氣缸的ー側面支撐的彈簧。
5.如權利要求I所述的往復式壓縮機，其特征在干， 上述定子由外側定子和內側定子構成，上述內側定子和外側定子各自的一側相連接，而各自的另ー側相互分離而形成供上述動子進行往復運動的空隙。
6.如權利要求I所述的往復式壓縮機，其特征在干， 上述密閉容器的內部空間與吸入管連通，在上述活塞貫通形成有吸入流路使得密閉容器的內部空間和上述氣缸的壓縮空間連通，在上述活塞的末端設置有用于開閉上述吸入流路的吸入閥，在上述氣缸的壓縮空間出口側設置有用于開閉該壓縮空間的排出閥。
7.如權利要求6所述的往復式壓縮機，其特征在干， 在上述氣缸，與上述壓縮空間連續地形成有與上述壓縮空間連通的排出空間，在密閉容器連接有與上述排出空間連通的排出管。
8.如權利要求I所述的往復式壓縮機，其特征在干， 上述密閉容器能夠振動地支撐在設置面上，使得該密閉容器能夠沿著往復馬達的動子進行往復運動的方向進行往復運動。
9.一種往復式壓縮機，其特征在干， 包括 密閉容器，其與吸入管及排出管連通； 往復馬達，該往復馬達的定子固定在上述密閉容器，并且該往復馬達的動子相對于上述定子進行往復運動；氣缸,其固定在上述密閉容器的內部； 活塞，其以滑動的方式插入到上述氣缸內而進行往復運動，從而對吸入到上述密閉容器的內部空間的制冷劑進行壓縮； 第一共振彈簧，其將上述動子彈性支撐在密閉容器，以誘發上述動子的共振運動； 第二共振彈簧，其將上述活塞彈性支撐在密閉容器，以誘發上述活塞的共振運動。
10.如權利要求9所述的往復式壓縮機，其特征在干， 在上述密閉容器的內周面一體設置有彈簧支架，該彈簧支架安裝在上述第一共振彈簧和第二共振彈簧之間，用于支撐上述第一共振彈簧和第二共振彈簧。
11.如權利要求9所述的往復式壓縮機，其特征在干， 上述定子由外側定子和內側定子構成，上述內側定子和外側定子各自的一側相連接，而各自的另ー側相互分離而形成供上述動子進行往復運動的空隙。
全文摘要
本發明涉及往復式壓縮機。根據本發明，通過將往復馬達和壓縮部的氣缸緊貼固定在密閉容器上，能夠減少上述壓縮機主體和密閉容器之間的間隔，從而能夠縮小壓縮機的大小。另外，通過使上述往復馬達的動子和壓縮部的活塞分離，能夠簡化壓縮機的組裝工序。另外，若對構成上述往復馬達和壓縮部的一些構件的質量和支撐這些構件的彈簧的彈性進行適宜的調整，則能夠使施加于密閉容器的力相互抵消，從而能夠使密閉容器的振動最小化。另外，通過使上述往復馬達的相對速度大于壓縮部的相對速度，能夠提高馬達的效率。
文檔編號F04D29/66GK102985693SQ201180034008
公開日2013年3月20日 申請日期2011年7月7日 優先權日2010年7月9日
發明者洪彥杓, 李爀, 奇成鉉 申請人:Lg電子株式會社