多力疊加的壓縮機及采用該壓縮機的制冷設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多力疊加的壓縮機，包括驅動系統，其特征在于：所述驅動系統包括壓縮活塞，用以連接所述壓縮活塞和運動磁體的活塞連桿，所述運動磁體與固定磁體磁性配合以驅動所述運動磁體帶動所述壓縮活塞在氣缸內往復運動；以及向所述運動磁體和/或固定磁體供電的電源裝置。有效地利用電磁鐵兩端就會產N和S電磁場，用這一正一反兩個極提供的能量作功并疊加輸出，有效提高了輸出的功率，而且結構簡單，制造成本低的特點。本實用新型還公開了一種采用多力疊加的壓縮機的制冷設備,包括冷凝器、壓縮機、節流裝置和蒸發器等,它具有高效節能,相比傳統的制冷設備大大提高了功率輸出，安全節能且多力疊加的共同作用，是一種技術性優越的產品。
【專利說明】多力疊加的壓縮機及采用該壓縮機的制冷設備
[0001]【【技術領域】】
[0002]本實用新型涉及到一種直線壓縮機，特別是涉及一種多力疊加的壓縮機；
[0003]本實用新型還涉及一種制冷設備，具體是一種采用多力疊加的壓縮機的制冷設備。
[0004]【【背景技術】】
[0005]據調查和專利檢索，現有的直線壓縮機大多數是動磁式，動圈式，動鐵式三種，它們的共同特點都是建立在現有理論基礎上并增加諧振部件的產物，也就是將直線電機的磁場及運動規律近似理解為將旋轉電機展開，并認為兩者的工作原理相同，也就是說，直線壓縮機和旋轉壓縮機一樣其運動方向是沿著磁力線的切線方向進行的。在此基礎上加上彈簧諧振并發展各種結構形狀而成直線壓縮機。雖然理論上直線壓縮機的性能應該比傳統旋轉式壓縮機有更大的優勢，因為直線壓縮機沒有了曲軸等傳動機構，使得能耗、體積等理應減少，但在實際應用中，其能效與傳統旋轉壓縮機相比并沒有多大提高，導致直線壓縮機雖然歷經百年，但依然沒有取得多大突破，甚至在有些方面還不如旋轉壓縮機，比如在行程的控制上，直線壓縮機不如旋轉壓縮機，在體積上也沒有太大區別，而且壓縮機在工作時的磨損較大。
[0006]另外，動 圈式直線壓縮機的行程較短，其線圈導線易損壞而導致經常發生故障；而，動磁式直線壓縮機的動子較重，導致需要的諧振彈簧彈性較大，這卻使得諧振不易控制，從而使得實際的壓縮效果遠遠偏離理論上的效果；而動鐵式直線壓縮機極易產生徑向力，造成活塞嚴重摩擦氣缸壁。所有這些缺點，都是因為理論上將旋轉運動變直線運動這一方式不適合直線壓縮機，使得當前的直線壓縮機一直難以得到廣泛的推廣應用。
[0007]再者，傳統直線壓縮機的限位大多采用步進直線電機，或在氣缸內安裝彈簧，或在氣缸內安裝位移探頭并通過電路控制壓縮機行程等方法來實現。這些控制行程的方法并不理想。由以上闡述看來，直線壓縮機要真正發揮其優勢則必須有不同于傳統的新理論和新技術。
[0008]制冷設備包括冰箱空調冷庫等，一直以來這些設備的主要制冷方式有蒸汽壓縮式，半導體冷片，吸收式等，其中蒸汽壓縮式制冷因為其技術較成熟，能效較高而應用最廣。而蒸汽壓縮式又有幾種類型壓縮機:旋轉曲軸活塞式，旋轉式，渦旋式，直線活塞式等。其中前三種方式技術比較成熟，直線活塞式雖然理論上能效會比前三中的大但技術還不大成熟，而且能效大得并不特別明顯，大約在20-30%左右，但就是這20-30%科技人員還是對直線壓縮機投入了巨大的努力。現有直線壓縮機的優勢是結構相對簡單，因傳動造成的損耗減少。但是現有直線壓縮機是建立在旋轉壓縮機工作原理基礎上得出的產物，也就是直線壓縮機的電機是旋轉壓縮機電機展開。所以兩者在原理上沒有多大區別，因此也注定了現有直線壓縮機跟旋轉壓縮機一樣有較大局限，因為能量是守恒的所以能效提高有限難以突破。
[0009]旋轉電機的磁場可理解為是首尾相連的磁極形成環路而成，所以不大好突破。而直線電機可以做成首尾不相連的；當作功同時產生正反兩種能量時，如果能將這兩種能量合起來加以利用那么所作的功將比初始輸入能量大。
[0010]為了克服上述的技術不足，我實用新型的多力疊加的壓縮機一樣給電磁鐵通電，電磁鐵兩端就會產N和S，用這一正一反兩個極提供的能量做功并疊加輸出，這是傳統壓縮機和現有直線壓縮機所不能具有的。顯而易見，將我實用新型的多力疊加的壓縮機技術用于制冷設備的能效將會有重大突破，這也是人們所希望的。目前制冷器具的情況是在空調上多用旋轉壓縮機，稍大的用渦旋壓縮機，在商用及冰箱領域多用活塞壓縮機。
[0011]【實用新型內容】
[0012]本實用新型的目的所要解決的技術問題是要提供一種多力疊加的壓縮機，有效地利用電磁鐵兩端就會產N和S電磁場,用這一正一反兩個極提供的能量作功并疊加輸出，有效提高了輸出的功率，而且結構簡單，制造成本低的特點。
[0013]本實用新型要解決其技術問題所采用的技術方案為:一種多力疊加的壓縮機，包括驅動系統，所述驅動系統包括壓縮活塞，用以連接所述壓縮活塞和運動磁體的活塞連桿，所述運動磁體與固定磁體磁性配合以驅動所述運動磁體帶動所述壓縮活塞在氣缸內往復運動；以及向所述運動磁體和/或固定磁體供電的電源裝置。
[0014]作為本實用新型優選的技術方案，所述運動磁體和固定磁體為U型；所述運動磁體的磁極面分為N極面一和S極面一,所述固定磁體的磁極面分為N極面二和S極面二 ；所述N極面一與所述N極面二相之間存在間隙空間。
[0015]作為本實用新型優選的技術方案，所述固定磁體包括電流線圈和用于接收所述電流線圈磁場以聚磁導向的磁塊。
[0016]作為本實用新型優選的技術方案，所述活塞連桿的一端連接有固設的彈性元件。
[0017]作為本實用新型優選的技術方案，所述活塞連桿固接所述運動磁體，以帶動多個所述壓縮活塞同時在多個所述氣缸內往復運動。
[0018]作為本實用新型優選的技術方案，所述活塞連桿呈直線型，在所述活塞連桿兩端均連接所述壓縮活塞。
[0019]作為本實用新型優選的技術方案，它還包括行程限位裝置，所述行程限位裝置包括供所述壓縮活塞設定行程的行程氣缸，所述行程氣缸內置行程活塞，連接所述行程活塞的行程連桿；所述行程連桿固接于所述活塞連桿上，以限制所述壓縮活塞的行程。
[0020]作為本實用新型優選的技術方案，所述氣缸上方設有進氣口和排氣口 ；所述行程氣缸設有通孔。
[0021]所述氣缸上方設有進氣口和排氣口 ；所述行程氣缸設有通孔。
[0022]本實用新型為了說明上述壓縮機一種制冷設備，包括冷凝器、壓縮機、節流裝置和蒸發器，所述壓縮機為上述的多力疊加的壓縮機。
[0023]本實用新型同【背景技術】相比所產生的有益效果:
[0024]本實用新型采用了上述的技術方案，設計的原理與傳統的直線壓縮機完全不同；且帶來以下優勢:1、傳統理論下直線壓縮機的運動是沿著磁力線的切線方向進行，而本設計的原理是運動沿著磁場軸進行，并且兩磁極產生的力可以疊加。雖然磁極兩端的磁力會隨著距離而減少，但兩磁力疊加后可以較好克服這一缺點。對于氣缸置于運動部件兩端的情況活塞壓縮時得到的磁場產生的推力是兩極的磁力相加，即兩倍磁極產生的力。對于氣缸置于運動部件一端的情況，通過彈簧蓄能作用于活塞使活塞壓縮時得到的磁場產生的推力是兩極的磁力相加的兩倍，即四倍磁極產生的力。由此結論可以推測，該設計將會使直線壓縮機的能效有較大突破，這是傳統直線壓縮機所無法比擬的。因為傳統直線壓縮機是沿磁力線切線運動，而且沒有那么多力疊加。
[0025]2、由于運動部件與定子之間的相對運動沒有相切的條件，也就是運動部件沒有與磁力線相切的條件，所以銅損和鐵損將會容易得到較好控制。
[0026]3、由于本設計的原理比較簡單，但能獲得較大推力，所以新設計的直線壓縮機的體積將可以做得很小，小功率的做到針頭大小應該沒問題，大功率的功率大，體積小。
[0027]4、由于活塞的運動基本沿氣缸軸運動，所以容易做到無油運行。
[0028]5、由于新設計的直線壓縮機有幾個力疊加，所以在合理設計下能獲得較大行程，從而提高能效比，因為壓縮機做功只與缸徑有關而與行程無關。
[0029]6、由于新設計的壓縮機的運動有幾個力相加，所以較易獲得大啟動力矩，從而使壓縮機能適應較大的條件變化，而使壓縮機的使用壽命得到較大提高。
[0030]7、由于活塞的限位相當于氣體彈簧，屬于柔性減速，所以新壓縮機的噪音將容易得到有效控制。
[0031]8、本實用新型還涉及一種制冷設備，具有高效節能，相比傳統的制冷設備大大提高了功率輸出，安全節能且多力疊加的共同作用，是一種技術性優越的產品。
[0032]【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0033]圖1為本實用新型第一【具體實施方式】的多力疊加的壓縮機的結構示意圖；
[0034]圖2為本實用新型第二【具體實施方式】多力疊加的壓縮機的結構示意圖；
`[0035]圖3為本實用新型第二【具體實施方式】多力疊加的壓縮機的另一種結構示意圖；
[0036]圖4為本實用新型第一【具體實施方式】多力疊加的壓縮機的另一種結構示意圖；
[0037]圖5為圖4中A處放大圖；
[0038]圖6為本實用新型一種制冷設備的結構示意圖。
[0039]【【具體實施方式】】
[0040]在說明書中對于方位詞，只不過是為了方便敘述，不能限制為具體保護范圍。如果是反過來的話，所敘的方位也相反。
[0041]在說明書中，多力疊加的壓縮機的形狀和大小不作特別的限定，可以根據需要對形狀和尺寸進行適當調整；
[0042]在說明書中，電源裝置種類、功率、形狀可以不作特別的限定，可以根據需要進行適當設置；其與相適配的電源電連接。
[0043]下面結合附圖，通過對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的描述，使本實用新型的技術方案及其有益效果更加清楚、明確。
[0044]第一【具體實施方式】:
[0045]請參閱圖1，其為本實用新型實施方式提供的一種多力疊加的直線壓縮機100，它包括驅動系統110，所述驅動系統110包括壓縮活塞111，用以連接所述壓縮活塞111和運動磁體112的活塞連桿113，所述運動磁體112與固定磁體114磁性配合以驅動所述運動磁體112帶動所述壓縮活塞111在氣缸115內往復運動；以及向所述運動磁體112和/或固定磁體114供電的電源裝置116。
[0046]其中的，運動磁體112和固定磁體114均為U型；運動磁體112的磁極面分為N極面一 117和S極面一 118，所述固定磁體114的磁極面分為N極面二 119和S極面二 120 ；所述N極面一 117與所述N極面二 120相之間存在間隙空間121。
[0047]所述固定磁體114包括電流線圈122和用于接收所述電流線圈122磁場以聚磁導向的磁塊123。
[0048]所述活塞連桿113的一端連接有固設的彈性元件123。
[0049]所述氣缸115上方設有進氣口 124和排氣口 125 ;進氣口 124和排氣口 125與氣缸115相通。
[0050]工作驅動時，固定磁體114的電流線圈122在電源裝置116的通交流或脈沖電線圈產生交變磁場的情況下，以使磁塊123產生磁場，運動磁體112接收的磁力帶動活塞連桿113，使壓縮活塞111在氣缸115內往復運動。運動時，活塞連桿113的一端連接有固設的彈性元件123，彈性元件123可選用螺旋彈簧，有良好的蓄能作用。U型運動磁體112和固定磁體114相比于以往的技術，明顯的輸出是雙倍的，雙倍的磁力疊加還加上彈性元件123的共同作用，有效提高了輸出功率。
[0051]第二【具體實施方式】:
[0052]如圖2和圖3所示的，其與第一【具體實施方式】中的大體結構相近，增加了活塞連桿213固接所述運動磁體212，以帶動多個所述壓縮活塞211同時在兩個氣缸215內往復運動。這樣有效地提高了壓縮的效率。
[0053]活塞連桿213呈直線型，在所述活塞連桿213兩端均連接活塞211，可以是位于U型運動磁體112的上下方連接壓縮活塞211在氣缸215內往復運動，當然運動磁體212在受力允許的情況下，還可以連接多個氣缸來增加輸出。
[0054]工作驅動時，固定磁體214的電流線圈222在電源裝置216的通交流或脈沖電線圈產生交變磁場的情況下，運動磁體212接收的磁力帶動活塞連桿213，使多個壓縮活塞211在氣缸215內往復運動。有效提高了輸出功率。
[0055]以下組合于第一【具體實施方式】和第二【具體實施方式】的結構或其他實施方式的結構可以選擇的技術方案。
[0056]如圖1-5所示的，根據第一【具體實施方式】和第二【具體實施方式】或其他實施方式的結構均可以選擇增加行程限位裝置300，結構上可以選擇上述的第一【具體實施方式】的結構來描述以方便理解，為了解決傳動更移定的問題，它還包行程限位裝置300，所述行程限位裝置300包括供所述壓縮活塞111設定行程的行程氣缸301，所述行程氣缸301內置行程活塞302，連接所述行程活塞302的行程連桿303 ;所述行程連桿303固接于所述活塞連桿213上，以限制所述壓縮活塞111的行程。所述行程氣缸301設有通孔304。
[0057]工作驅動時，固定磁體114的電流線圈122在電源裝置116的通交流或脈沖電線圈產生交變磁場的情況下，以使磁塊123產生磁場，運動磁體112接收的磁力帶動活塞連桿113，使壓縮活塞111在氣缸115內往復運動。運動時，活塞連桿113的一端連接有固設的彈性元件123，彈性元件123可選用螺旋彈簧，有良好的蓄能作用。活塞連桿113上可以對稱或均勻地固接有多個行程連桿303，行程氣缸301內置行程活塞302，當活塞連桿113上動作時，行程連桿303也會動作，由于行程活塞302對行程連桿303限定了運動的方向和運動的距離；因此，對活塞連桿113而言有了多個力牽制，使活塞連桿113動作穩定，不易發生偏移和振動，以使壓縮活塞111更穩定輸出。[0058]另外值得說明的是，行程限位裝置300并不限制于上述的結構和原理，還可以是其他的緩沖或復位結構，如阻尼器、油缸等等。
[0059]綜合第一【具體實施方式】的內容并組合圖1和圖6所示，本實用新型為了說明多力疊加的壓縮機具體應用的技術，本實用新型還公開了一種制冷設備1，它包括冷凝器11、多力疊加的壓縮機100、節流裝置12和蒸發器13，制冷的媒介(冷媒)經過從進氣口 124進入到氣缸115，壓縮時，進氣口 124和排氣口 125關閉，固定磁體114的電流線圈122通電以使磁塊123產生磁場，運動磁體112接收的磁力帶動活塞連桿113，使壓縮活塞111反復地壓縮氣缸115后，使冷媒受壓提供循環動力，在這種多力疊加的壓縮機驅動方式下，用這一正一反兩個極提供的能量做功并疊加輸出，那么所作的功將會比輸相比以往的技術要增加一倍以上。
[0060]通過上述的結構和原理的描述，所屬【技術領域】的技術人員應當理解，本實用新型不局限于上述的【具體實施方式】，在本實用新型基礎上采用本領域公知技術的改進和替代均落在本實用新型的保護范圍，應由各權利要求限定。
【權利要求】
1.一種多力疊加的壓縮機，包括驅動系統，其特征在于:所述驅動系統包括壓縮活塞，用以連接所述壓縮活塞和運動磁體的活塞連桿，所述運動磁體與固定磁體磁性配合以驅動所述運動磁體帶動所述壓縮活塞在氣缸內往復運動；以及向所述運動磁體和/或固定磁體供電的電源裝置。
2.根據權利要求1所述的多力疊加的壓縮機，其特征在于:所述運動磁體和固定磁體為U型；所述運動磁體的磁極面分為N極面一和S極面一,所述固定磁體的磁極面分為N極面二和S極面二 ；所述N極面一與所述N極面二相之間存在間隙空間。
3.根據權利要求1所述的多力疊加的壓縮機，其特征在于:所述固定磁體包括電流線圈和用于接收所述電流線圈磁場以聚磁導向的磁塊。
4.根據權利要求1所述的多力疊加的壓縮機，其特征在于:所述活塞連桿的一端連接有固設的彈性元件。
5.根據權利要求1一 3的任一項所述的多力疊加的壓縮機，其特征在于:所述活塞連桿固接所述運動磁體，以帶動多個所述壓縮活塞同時在多個所述氣缸內往復運動。
6.根據權利要求5所述的多力疊加的壓縮機，其特征在于:所述活塞連桿呈直線型，在所述活塞連桿兩端均連接所述壓縮活塞。
7.根據權利要求1、2、3、4、6的任一項所述的多力疊加的壓縮機，其特征在于:它還包括行程限位裝置，所述行程限位裝置包括供所述壓縮活塞設定行程的行程氣缸，所述行程氣缸內置行程活塞，連接所述行程活塞的行程連桿；所述行程連桿固接于所述活塞連桿上，以限制所述壓縮活塞的行程。
8.根據權利要求7所述的多力疊加的壓縮機，其特征在于:所述氣缸上方設有進氣口和排氣口 ；所述行程氣缸設有通孔。
9.一種制冷設備，包括冷凝器、壓縮機、節流裝置和蒸發器，其特征在于:所述壓縮機為權利要求1-8的任一項所述的多力疊加的壓縮機。
【文檔編號】F04B35/00GK203584713SQ201320459338
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】覃瑞昌 申請人:覃瑞昌