本發明涉及一種線性壓縮機。
背景技術:
制冷系統是指通過制冷劑的循環來產生冷氣的系統,重復進行制冷劑的壓縮、冷凝、膨脹以及蒸發過程。為此,所述制冷系統包括壓縮機、冷凝機、膨脹裝置以及蒸發器。并且,所述制冷系統可設置于作為家電產品的冰箱或者空調中。
通常,壓縮機(compressor)作為從馬達或者渦輪機等動力裝置接收動力,壓縮空氣或制冷劑或除此之外的多種工作氣體而增加壓力的機械裝置,廣泛應用于所述家電產品或者整個行業。
這種壓縮機可大致分為:往復式壓縮機(reciprocatingcompressor),在活塞(piston)和汽缸(cylinder)之間形成能夠吸入或排出工作氣體的壓縮空間,由此使活塞在汽缸內部進行直線往復運動的同時壓縮制冷劑;旋轉式壓縮機(rotarycompressor),在偏心旋轉的輥子(roller)和汽缸之間形成有吸入或排出工作氣體的壓縮空間,并且輥子沿著汽缸內壁進行偏心旋轉的同時壓縮制冷劑;以及渦旋式壓縮機(scrollcompressor),在回旋渦旋盤(orbitingscroll)和固定渦旋盤(fixedscroll)之間形成吸入或排出工作氣體的壓縮空間,并且所述回旋渦旋盤沿著固定渦旋盤進行旋轉的同時壓縮制冷劑。
最近,在所述往復式壓縮機中,尤其多開發著:通過將活塞直接與進行往復直線運動的驅動馬達相連接,來能夠消除由運動切換所引起的機械損耗而提高壓縮效率,并且以簡單的結構構成的線性壓縮機。
通常,線性壓縮機以如下方式構成:在密閉的外殼內部,活塞通過線性馬達來在汽缸內部進行往復直線運動,同時吸入制冷劑并壓縮后排出。
所述線性馬達以在內定子(innerstator)以及外定子(outerstator)之間設置永磁體的方式構成,永磁體以通過永磁體和內(或外)定子之間的相互電磁力來進行直線往復運動的方式驅動。并且,隨著所述永磁體在與活塞相連接的狀態下驅動,活塞在汽缸內部進行往復直線運動的同時吸入制冷劑并進行壓縮之后排出。
與現有的線性壓縮機相關地,本申請人提交了專利申請(以下,現有文獻1),并獲得了專利權。
[現有文獻1]
1.專利號:10-1307688號,授權日期:2013年9月5日
2.發明名稱:線性壓縮機。
現有文獻1的線性壓縮機包括用于容納多個部件的外殼(shell)。如現有文獻1的圖2所示,所述外殼的上下方向上的高度形成為略高。并且,在所述外殼的內部設置有供油組件,所述供油組件能夠向汽缸和活塞之間提供油。
另一方面,當線性壓縮機安裝于冰箱時,所述線性壓縮機可安裝于設置在冰箱的后方下側的機械室中。
最近,增大冰箱的內部儲藏空間是消費者備受關注的項目。為了增大所述冰箱的內部儲藏空間,需要降低所述機械室的容積,為了降低所述機械室的容積,如何減小所述線性壓縮機的大小成了議題。
然而,由于現有文獻1中公開的線性壓縮機占據著相對較大的體積,因而需要更加用于容納所述線性壓縮機的機械室的溶劑。因此,現有文獻1的線性壓縮機存在不適用于用于增加內部儲藏空間的冰箱中的問題。
為了減小所述線性壓縮機的大小,需要將壓縮機的主要部件制造成較小,但在這種情況下,會發生壓縮機的性能減弱的問題。
為了彌補所述壓縮機的性能下降的問題,可以考慮增加壓縮機的運轉頻率。只是,壓縮機的運轉頻率越增加,由在壓縮機內部進行循環的油而引起的摩擦力也越變大,從而會出現壓縮機的性能下降的問題。
為解決這種問題,本申請人提交了專利申請(以下,現有文獻2),并進行了公開。
[現有文獻2]
1.公開號(公開日期):10-2016-0000324號(2016年1月4日)
2.發明名稱:線性壓縮機
現有文獻2公開了,在線性壓縮機中,通過向汽缸和活塞之間的空間供應制冷劑氣體來起到軸承功能的氣體軸承的技術。所述制冷劑氣體經由所述汽缸的噴嘴而流向所述活塞的外周面側,從而對進行往復運動的活塞起到軸承的作用。
并且,在現有文獻2公開了,在線性壓縮機中,用于對所述供應的制冷劑氣體進行過濾的過濾裝置。所述過濾裝置通過過濾所述制冷劑氣體所含有的雜質,來防止所述汽缸的噴嘴被所述雜質堵住的現象。
所述過濾裝置形成為大致的環狀,并且安裝于框架和汽缸相結合的部位。而且,所述框架和汽缸可通過連結構件結合。根據這種現有的結構,所述過濾裝置無法穩定地支撐在框架和汽缸之間,并且因高壓制冷劑空氣的流動而出現了發生不期望的移動的現象。
即,在所述過濾裝置和所述框架之間的空間、以及所述過濾裝置和所述汽缸之間的空間形成了微細的空間,并且在通過所述連結構件進行結合的過程中,發生了所述微細空間更加擴大的傾向。
結果,所述過濾裝置在整體上無法覆蓋制冷劑氣體的流路,由此,產生了制冷劑氣體不經過所述過濾裝置而流向汽缸噴嘴的問題點。其結果,存在有過濾裝置的過濾性能下降,并且雜質流入到汽缸噴嘴的問題。
技術實現要素:
本發明是為解決上述問題而提出的,其目的在于,提供一種能夠容易過濾起到氣體軸承作用的制冷劑氣體的線性壓縮機。
另外,本發明的另一目的在于,提供一種能夠穩定支撐用于對制冷劑氣體進行過濾的排出過濾器的線性壓縮機。
另外,本發明的又另一目的在于,提供一種通過排出閥來降低排出的制冷劑氣體的壓力損失,同時能夠容易地向汽缸的噴嘴供應制冷劑氣體的線性壓縮機。
根據本發明的實施例的線性壓縮機,可包括:框架,其結合于汽缸;氣體孔,其形成于所述框架;以及氣袋(gaspocket),其與所述氣體孔連通,并且向所述汽缸的內部傳送制冷劑氣體。
所述氣體孔可貫通所述框架而形成。
所述框架可包括框架連接部,其從框架凸緣向框架主體延伸;所述氣體孔可形成于所述框架連接部。
所述框架連接部可相對于所述框架主體傾斜并延伸。
所述框架凸緣可包括用于形成框架空間部的多個壁。
所述多個壁可包括:第一壁,其與汽缸結合;第二壁,其包圍所述第一壁;以及第三壁,其用于使所述第一壁和第二壁連接。
在所述第三壁可設置有排出過濾器。
所述排出過濾器可設置于所述氣體孔的入口部。
所述排出過濾器可包括多個過濾構件。
所述多個過濾構件可以在軸向上層疊。
所述多個過濾構件可包括無紡布和金屬纖維的過濾器。
為了使活塞從汽缸內部懸浮,所述汽缸可包括汽缸噴嘴,其用于使起到軸承功能的制冷劑流入。
所述汽缸中可包括氣體流入部,其設置于所述汽缸噴嘴的入口側,并且設置有汽缸過濾構件。
所述氣體流入部在汽缸的前方部和后方部可設置有多個。
根據這種本發明具有如下優點:通過減小包括內部部件的壓縮機的大小,來能夠減小冰箱的機械室的大小,并由此能夠增加冰箱的內部儲藏空間。
另外,具有如下優點:通過增加壓縮機的運轉頻率,來能夠防止因內部部件變小而引起的性能下降,并且通過在汽缸和活塞之間適用氣體軸承,來能夠減少由油(oil)引起的摩擦力。
此外,由于排出過濾器包括由互不相同的材質構成的多個過濾構件而能夠改善制冷劑氣體的過濾性能,因此能夠防止形成于汽缸的噴嘴被堵塞的現象。尤其,所述多個過濾構件包括pet過濾器和金屬纖維過濾器,因此,能夠有效地過濾制冷劑氣體所含有的微小的雜質和油性顆粒。
另外,由于所述排出過濾器與形成于框架的過濾槽結合,因此,排出過濾器能夠穩定地支撐于所述框架,從而能夠防止在線性壓縮機的工作中發生排出過濾器移動的現象。
此外,所述多個過濾構件以在制冷劑氣體的流動方向上層疊的方式構成,并且穩定地被過濾器支撐構件和過濾器框架支撐,因此,能夠整體上覆蓋氣體制冷劑的流路,從而能夠改善過濾性能。
另外,在所述過濾槽設置有過濾器密封構件,由此能夠密封過濾裝置的邊緣,因此,能夠防止制冷劑氣體避開所述過濾裝置而流向汽缸的噴嘴側。
另外,在框架形成有用于引導制冷劑氣體流動的氣體孔,并且將排出過濾器配置于所述氣體孔的流入側,由此能夠對流入到所述氣體孔的制冷劑氣體進行過濾。其結果,能夠防止由雜質引起的所述氣體孔變窄或堵塞的現象,從而具有不會發生制冷劑氣體的壓力損失的優點。
此外,由于所述框架包括:框架主體,其在軸向上延伸;框架凸緣,其在半徑方向上延伸;以及框架傾斜部,其從所述框架凸緣朝向所述框架主體延伸,所述氣體孔形成于所述框架傾斜部,因此,具有能夠維持框架的剛性,同時能夠容易實現氣體軸承結構的優點。
另外,由于所述框架連接部沿著所述框架主體的外周面設置多個且均勻地配置,因此,能夠容易使在與排出蓋和汽缸連結的各個過程中產生的應力分散,并由此具有能夠防止框架變形的優點。
另外,汽缸包括兩個氣體流入部,所述兩個氣體流入部包括:第一氣體流入部,其靠近制冷劑的排出側;以及第二氣體流入部,其靠近制冷劑的吸入側。由于經過所述排出閥排出的制冷劑中的至少一部分制冷劑能夠流向所述汽缸的第一、第二氣體流入部,因此,具有能夠容易形成氣體軸承的優點。
此外,所述框架的氣體孔與所述第一氣體流入部相鄰而設置。汽缸的內部壓力在靠近制冷劑的排出側的位置形成為較高,因此,通過使所述氣體孔與所述第一氣體流入部相鄰而設置,從而能夠強化氣體軸承的功能。其結果,在活塞進行往復運動過程中,能夠防止汽缸和活塞的磨耗。
附圖說明
圖1是表示本發明的實施例的線性壓縮機的結構的外觀立體圖。
圖2是本發明的實施例的線性壓縮機的外殼和外殼蓋的立體分解圖。
圖3是本發明的實施例的線性壓縮機的內部部件的立體分解圖。
圖4是沿著圖1的i-i'線剖開的剖視圖。
圖5是表示本發明的實施例的框架和汽缸的結合狀態的剖視圖。
圖6是表示本發明的實施例的框架的結構的立體圖。
圖7是表示本發明的實施例的框架和汽缸的結合狀態的立體圖。
圖8是表示本發明的實施例的框架和汽缸的結合狀態的右視圖。
圖9是表示本發明的實施例的框架和汽缸的結合狀態的左視圖。
圖10是表示本發明的實施例的框架結構的剖視圖。
圖11是圖10的a的放大圖。
圖12是表示本發明的實施例的排出過濾器的結構的立體圖。
圖13是沿著圖12的ii-ii'線剖開的剖視圖。
圖14是表示本發明的實施例的、結合有排出過濾器的框架的結構的剖視圖。
圖15是表示制冷劑在本發明的實施例的線性壓縮機的內部流動的狀態的剖視圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發明的具體實施例進行說明。但是,本發明的技術構思不限于以下實施例,理解本發明的技術構思的本領域的普通技術人員,在相同的技術構思的范圍內能夠容易地提出其他實施例。
圖1是表示本發明的實施例的線性壓縮機的結構的外觀立體圖,圖2是本發明的實施例的線性壓縮機的外殼和外殼蓋的立體分解圖。
參照圖1和圖2,根據本發明的實施例的線性壓縮機10包括:外殼101;以及外殼蓋102、103,其結合于所述外殼101。廣義上,可理解成所述第一外殼蓋102和第二外殼蓋103為所述外殼101的一個構成。
在所述外殼101的下側可結合有底腳(leg)50。所述底腳50可結合于用于設置所述線性壓縮機10的產品的底座。作為一例,所述產品可包括冰箱,所述底座可包括所述冰箱的機械室的底座。作為另一例,所述產品可包括空氣調節器的室外機,所述底座可包括室外機的底座。
所述外殼101具有大致的圓筒形狀,可以以橫向平放的方式配置,或者可以以縱向軸向平放的方式配置。以圖1為基準,所述外殼101沿著橫向長長地延伸,而在半徑方向上可具有略低的高度。即,由于所述線性壓縮機10可具有較低的高度,因此具有當將所述線性壓縮機10設置于冰箱的機械室底座時,能夠降低所述機械室的高度的優點。
在所述外殼101的外表面可設置有接線端子(terminal)108。所述接線端子108具有向線性壓縮機的馬達組件140(參照圖3)供應外部電源的結構。所述接線端子108可連接于線圈141c(參照圖3)的引線。
在所述接線端子108的外側設置有托架109。所述托架109可包括圍繞所述接線端子108的多個托架。所述托架109可起到從外部的沖擊等中保護所述接線端子108的功能。
在所述外殼101的兩側形成開口。所述外殼蓋102、103可結合于所述開口了的外殼101的兩側。具體而言,所述外殼蓋102、103包括:第一外殼蓋102,其結合于開口了的所述外殼101的一側;以及第二外殼蓋103,其結合于開口了的所述外殼101的另一側。所述外殼101的內部空間,通過所述外殼蓋102、103可形成密閉。
以圖2為基準,所述第一外殼蓋102位于所述線性壓縮機10的右側,所述第二外殼蓋103可位于所述線性壓縮機10的左側。換言之,所述第一、第二外殼蓋102、103可以相互面向而配置。
所述線性壓縮機10還包括多個管(pipe)104、105、106,其設置于所述外殼101或者外殼蓋102、103,并且能夠吸入、排出或者注入制冷劑。
所述多個管104、105、106包括:吸入管104,其用于使制冷劑吸入到所述線性壓縮機10的內部;排出管105,其用于使被壓縮的制冷劑從所述線性壓縮機10排出;以及工藝管(processpipe)106,其用于向所述線性壓縮機10補充制冷劑。
作為一例,所述吸入管104可結合于所述第一外殼蓋102。制冷劑可經由所述吸入管104沿著軸向可吸入到所述線性壓縮機10的內部。
所述排出管105可結合于所述外殼101的外周面。經由所述吸入管104吸入的制冷劑沿著軸向流動的同時可被壓縮。并且,所述被壓縮的制冷劑可經由所述排出管105排出。所述排出管105與所述第一外殼蓋102相比,可配置在更靠近所述第二外殼蓋103的位置。
所述工藝管106可結合于所述外殼101的外周面。操作者通過所述工藝管106能夠向所述線性壓縮機10的內部注入制冷劑。
為了避免所述工藝管106與所述排出管105發生干擾,所述工藝管106可以在與所述排出管105不同的高度上與所述外殼101結合。所述高度,是指以所述底腳50為起點的垂直方向(或者半徑方向)上的距離。通過所述排出管105和所述工藝管106在互不相同的高度上與所述外殼101的外周面結合,由此可提高操作者的作業便利性。.
在外殼101的與所述工藝管106結合的地點相對應的內周面,所述第二外殼蓋103的至少一部分與所述地點相鄰地配置。換言之,所述第二外殼蓋103的至少一部分,對經由所述工藝管106而注入的制冷劑起到阻力作用。
因此,從制冷劑流路的觀點上看,經由所述工藝管106流入的制冷劑的流路形成為越朝向所述外殼101的內部空間其大小越變小。在該過程中,制冷劑的壓力減小而能夠使制冷劑氣化,并且在該過程中,可分離制冷劑所含有的油分。因此,分離出油分的制冷劑流入到活塞130的內部,同時能夠改善制冷劑的壓縮性能。所述油分可理解為存在于制冷系統中的液壓油。
在所述第一外殼蓋102的內側面設置有蓋支撐部102a。在所述蓋支撐部102a可結合有后述的第二支撐裝置185。所述蓋支撐部102a和所述第二支撐裝置185可以為用于支撐線性壓縮機10主體的裝置。在此,所述壓縮機10的主體是指設置于所述外殼101內部的部件,作為一例,可包括進行前后往復運動的驅動部和用于支撐所述驅動部的支撐部。所述驅動部可包括如活塞130、磁鐵架138、永磁體146、支架137以及吸入消音器(muffler)150等的部件。并且,所述支撐部可包括如共振彈簧176a、176b、后蓋170、定子蓋149、第一支撐裝置165以及第二支撐裝置185等的部件。
在所述第一外殼蓋102的內側面可設置有止動(stopper)部102b。所述止動部102b可理解為,防止所述壓縮機主體、尤其馬達組件140因在所述線性壓縮機10的搬運過程中產生的振動或沖擊等與所述外殼101發生碰撞而破損的結構。所述止動部102b與后述的后蓋170相鄰而配置,從而在所述線性壓縮機10發生晃動時,所述后蓋170與所述止動部102b發生干涉,由此能夠防止沖擊傳到所述馬達組件140。
在所述外殼101的內周面可設置有彈簧連結部101a。作為一例,所述彈簧連結部101a可配置在與所述第二外殼蓋103相鄰的位置。所述彈簧連結部101a可與后述的第一支撐裝置165的第一支撐彈簧166相結合。通過所述彈簧連結部101a與所述第一支撐裝置165相結合,來所述壓縮機10的主體可穩定地支撐于所述外殼101的內側。
圖3是本發明的實施例的線性壓縮機的內部部件的立體分解圖,圖4是表示本發明的實施例的線性壓縮機的內部結構的剖視圖。
參照圖3和圖4,本發明的實施例的線性壓縮機10包括:汽缸120,其設置于所述外殼101的內部;活塞130,其在所述汽缸120的內部進行往復直線運動;以及馬達組件140,其作為線性馬達用于向所述活塞130施加驅動力。當所述馬達組件140驅動時,所述活塞130沿著軸向可進行往復運動。
所述線性壓縮機10還包括吸入消音器150,所述吸入消音器150結合于所述活塞130,并且用于降低由經由所述吸入管104吸入的制冷劑而產生的噪音。經由所述吸入管104吸入的制冷劑,穿過所述吸入消音器150流入到所述活塞130的內部。作為一例,在制冷劑穿過所述吸入消音器150的過程中,能夠降低制冷劑的流動噪音。
所述吸入消音器150可包括多個消音器151、152、153。所述多個消音器151、152、153,可包括相互結合的第一消音器151、第二消音器152以及第三消音器153。
所述第一消音器151位于所述活塞130的內部,所述第二消音器152結合于所述第一消音器151的后側。并且,所述第三消音器153將所述第二消音器152容納于其內部,并且可朝向所述第一消音器151的后方延伸。從制冷劑的流動方向的觀點上看,經由所述吸入管104吸入的制冷劑能夠依次穿過所述第三消音器153、第二消音器152以及第一消音器151。在該過程中,能夠降低制冷劑的流動噪音。
所述吸入消音器150還包括消音過濾器(mufflerfilter)155。所述消音過濾器155可位于所述第一消音器151和所述第二消音器152相結合的邊界面。作為一例,所述消音過濾器155可具有圓形形狀,所述消音過濾器155的外周部可支撐在所述第一、第二消音器151、152之間。
以下,對方向進行定義。
“軸向”是指所述活塞130進行往復運動的方向,即圖4中的橫向。并且,在所述“軸向”中,將從所述吸入管104朝向壓縮空間p的方向、即制冷劑流動的方向定義為“前方”,而與其相反的方向定義為“后方”。當所述活塞130向前方移動時,所述壓縮空間p可被壓縮。
相反,“半徑方向”是指與所述活塞130的往復運動方向垂直的方向,即圖4中的縱向。
所述活塞130包括:活塞主體131,其大致呈圓筒形狀;活塞凸緣部132,其從所述活塞主體131朝向半徑方向的外側延伸。所述活塞主體131在所述汽缸120的內部進行往復運動,所述活塞凸緣部132在所述汽缸120的外側進行往復運動。
所述汽缸120構成為容納所述第一消音器151的至少一部分和所述活塞主體131的至少一部分。
在所述汽缸120的內部可形成有制冷劑被所述活塞130壓縮的壓縮空間p。并且,在所述活塞主體131的前面部形成有用于使制冷劑流入至所述壓縮空間p的吸入孔133,在所述吸入孔133的前方設置有選擇性地開放所述吸入孔133的吸入閥135。在所述吸入閥135的大致中心部,形成有與規定連結構件結合的連結孔。
所述壓縮空間p的前方設置有:排出蓋160,其用于形成從所述壓縮空間p排出的制冷劑的排出空間160a;以及排出閥組件161、163,其結合于所述排出蓋160,并且用于選擇性地排出在所述壓縮空間p中被壓縮的制冷劑。所述排出空間160a包括被排出蓋160的內部壁劃分的多個空間部。所述多個空間部在前后方向上配置,并且可以互相連通。
所述排出閥組件161、163包括:排出閥161,其在所述壓縮空間p的壓力為排氣壓力以上時開放,由此使制冷劑流入到所述排出蓋160的排出空間;以及彈簧組裝體163,其設置在所述排出閥161和排出蓋160之間,并在軸向上提供彈性力。
所述彈簧組裝體163包括:閥彈簧163a;以及彈簧支撐部163b,其用于將所述閥彈簧163a支撐于所述排出蓋160。作為一例,所述閥彈簧163a可包括板簧。并且,所述彈簧支撐部163b可通過注塑工藝與所述閥彈簧163a一體地注塑成型。
所述排出閥161與所述閥彈簧163a結合,并且所述排出閥161的后方或后面配置成能夠支撐于所述汽缸120的前面。當所述排出閥161支撐于所述汽缸120的前面時,所述壓縮空間p保持密閉的狀態,當所述排出閥161從所述汽缸120的前面分離時,所述壓縮空間p被開放,由此能夠排出所述壓縮空間p內部被壓縮的制冷劑。
所述壓縮空間p可理解為,在所述吸入閥135和所述排出閥161之間形成的空間。并且,所述吸入閥135形成于所述壓縮空間p的一側,所述排出閥161形成于所述壓縮空間p的另一側,即可設置于所述吸入閥135的相反側。
所述活塞130在所述汽缸120的內部進行往復直線運動的過程中,所述壓縮空間p的壓力低于排出壓力且為吸入壓力以下時,所述吸入閥135被開放,由此制冷劑吸入到所述壓縮空間p。相反,當所述壓縮空間p的壓力為所述吸入壓力以上時,在所述吸入閥135關閉的狀態下,所述壓縮空間p中的制冷劑被壓縮。
另外,當所述壓縮空間p的壓力為所述排出壓力以上時,所述閥彈簧163a向前方變形,同時使所述排出閥161開放,由此制冷劑從所述壓縮空間p向排出蓋160的排出空間排出。當結束所述制冷劑的排出時,所述閥彈簧163a向所述排出閥161提供復原力,由此使所述排出閥161關閉。
所述線性壓縮機10還包括蓋管(coverpipe)162a,其結合于所述排出蓋160,并且用于使在所述排出蓋160的排出空間160a流動的制冷劑排出。作為一例,所述蓋管162a可由金屬材質構成。
并且,所述線性壓縮機10還包括環狀管162b,其結合于所述蓋管162a,并且用于將所述蓋管162a的制冷劑向所述排出管105傳送。所述環狀管162b的一側結合于所述蓋管162a,另一側可結合于所述排出管105。
所述環狀管162b由柔性材質構成,并且可形成為相對較長的形狀。并且,所述環狀管162b可以從所述蓋管162a沿著所述外殼101的內周面彎曲延伸,由此可結合于所述排出管105。作為一例,所述環狀管162b可具有纏繞的形狀。
所述線性壓縮機10還包括框架110。所述框架110可理解為用于使所述汽缸120固定的結構。作為一例,所述汽缸120可壓入(pressfitting)于所述框架110的內側。
所述框架110以圍繞所述汽缸120的方式配置。即,所述汽缸120能夠以可容納于所述框架110的內側的方式設置。并且,所述排出蓋160可通過連結構件來結合于所述框架110的前面。
所述馬達組件140包括:外定子141,其固定于所述框架110,且以圍繞所述汽缸120的方式配置;內定子148,其在所述外定子141的內側與所述外定子141隔開間隔地配置;以及永磁體146,其位于所述外定子141和內定子148之間的空間。
所述永磁體146通過與所述外定子141和內定子148之間的相互電磁力來能夠進行往復直線運動。并且,所述永磁體146可以由具有一個極的單一磁鐵構成,或者由具有三個極的多個磁鐵構成。
所述永磁體146可設置于磁鐵架138。所述磁鐵架138具有大致的圓筒形狀,并且能夠以插入到所述外定子141和內定子148之間的空間的方式配置。
具體而言,以圖4的剖視圖為基準,所述磁鐵架138結合于所述活塞凸緣部132并向半徑方向上的外側延伸,并且向前方彎曲。所述永磁體146可設置于所述磁鐵架138的前方部。當所述永磁體146進行往復運動時,所述活塞130可與所述永磁體146一起在軸向上進行往復運動。
所述外定子141可包括線圈繞組體141b、141c、141d和定子鐵心141a。所述線圈繞組體141b、141c、141d包括:線軸141b;沿著所述線軸141b的圓周方向纏繞的線圈141c。并且,所述線圈繞組體141b、141c、141d還包括端子部141d,其用于引導與所述線圈141c連結的電源線,使得其向所述外定子141的外部引出或者露出。所述端子部141d可以以插入于后述的端子插入部119c(參照圖6)的方式配置。
所述定子鐵心141a包括多個芯塊,所述多個芯塊由多個疊片(lamination)沿著圓周方向層疊而構成。所述多個芯塊能夠配置成圍繞所述線圈繞組體141b、141c的至少一部分。
在所述外定子141的一側設置有定子蓋149。即,所述外定子141的一側被所述框架110支撐,另一側可被所述定子蓋149支撐。
所述線性壓縮機10還包括蓋連結構件149a,其用于使所述定子蓋149和所述框架110連結。所述蓋連結構件149a貫通所述定子蓋149并朝著所述框架110向前方延伸,并且可結合于所述框架110的第一連結孔119a(參照圖6)。
所述內定子148固定于所述框架110的外周面。并且,所述內定子148由多個疊片在所述框架110的外側沿著圓周方向層疊而構成。
所述線性壓縮機10還包括用于支撐所述活塞130的支架137。所述支架137結合于所述活塞130的后側,所述消音器150在其內側貫通而配置。所述活塞凸緣部132、磁鐵架138以及所述支架137可通過連結構件結合。
所述支架137可結合有配重179。所述配重179的重量可基于壓縮機主體的運轉頻率的范圍而確定。
所述線性壓縮機10還包括后蓋170,其結合于所述定子蓋149并向后方延伸,并且被第二支撐裝置185支撐。
具體而言,所述后蓋170包括三個支撐底腳,所述三個支撐底腳可結合于所述定子蓋149的后面。在所述三個支撐底腳和所述定子蓋149的后面之間,可設置有墊片(spacer)181。通過調節所述定距墊181的厚度,可確定從所述定子蓋149到所述后蓋170的后端部的距離。并且,所述后蓋170可彈性支撐于所述支架137。
所述線性壓縮機10還包括流入導向部156,其結合于所述后蓋170并引導制冷劑流入到所述吸入消音器150。所述流入導向部156的至少一部分可插入所述吸入消音器150的內部。
所述線性壓縮機10還包括分別調節了固有振動頻率的多個共振彈簧176a、176b,使得所述活塞130能夠進行共振運動。
所述多個共振彈簧176a、176b包括:第一共振彈簧176a,其支撐在所述支架137和定子蓋149之間;以及第二共振彈簧176b,其支撐在所述支架137和后蓋170之間。通過所述多個共振彈簧176a、176b的作用,能夠穩定地實現在所述線性壓縮機10的內部進行往復運動的驅動部的移動,并且能夠降低由所述驅動部的移動而產生的振動或者噪音。
所述支架137包括與所述第一共振彈簧176a相結合的第一彈簧支撐部137a。
所述線性壓縮機10包括多個密封構件127、128、129a、129b,其用于增加所述框架110和所述框架110周邊的部件之間的結合力。具體而言,所述多個密封構件127、128、129a、129b包括第一密封構件127,其設置于所述框架110和所述排出蓋160相結合的部位。所述第一密封構件127可設置于所述框架110的第二設置槽116b(參照圖6)。
所述多個密封構件127、128、129a、129b還包括:第二密封構件128,其設置于所述框架110和所述汽缸120相結合的部位。所述第二密封構件128可設置于所述框架110的第一設置槽116a(參照圖6)。
所述多個密封構件127、128、129a、129b還包括第三密封構件129a,其設置在所述汽缸120和所述框架110之間。所述第三密封構件129a可設置于在所述汽缸120的后方部形成的汽缸槽。
所述多個密封構件127、128、129a、129b還包括第四密封構件129b,其設置于所述框架110和所述內定子148相結合的部位。所述第四密封構件129b可設置于所述框架110的第三設置槽111a(參照圖5)中。
所述第一至第四密封構件127、128、129a、129b可具有環形形狀。
所述線性壓縮機10還包括第一支撐裝置165,其結合于所述排出蓋160,并且用于支撐所述壓縮機10主體的一側。所述第一支撐裝置165鄰接于所述第二外殼蓋103而配置,由此能夠彈性支撐所述壓縮機10的主體。具體而言,所述第一支撐裝置165包括第一支撐彈簧166。所述第一支撐彈簧166可與所述彈簧連結部101a相結合。
所述線性壓縮機10還包括第二支撐裝置185,其結合于所述后蓋170,并且用于支撐所述壓縮機10主體的另一側。所述第二支撐裝置185結合于所述第一外殼蓋102,由此能夠彈性支撐所述壓縮機10的主體。具體而言,所述第二支撐裝置185包括第二支撐彈簧186。所述第二支撐彈簧186可與所述蓋支撐部102a相結合。
圖5是表示本發明的實施例的框架和汽缸的結合形狀的剖視圖,圖6是表示本發明的實施例的框架的結構的立體圖,圖7是本發明的實施例的框架和汽缸的結合狀態的立體圖,圖8是表示本發明的實施例的框架和汽缸的結合狀態的右視圖,圖9是表示本發明的實施例的框架和汽缸的結合狀態的左視圖。
參照圖5至圖9,本發明的實施例的汽缸120可結合于所述框架110。作為一例,所述汽缸120能夠插入于所述框架110的內部。
所述框架110包括:框架主體111,其在軸向上延伸;以及框架凸緣112,其從所述框架主體111向半徑方向上的外側延伸。換言之,所述框架凸緣112從所述框架主體111的外周面以與所述框架主體111的外周面形成第一設定角度θ1的方式延伸。作為一例,所述第一設定角度θ1可形成為約90度。
所述框架主體111形成具有軸向的中心軸的圓筒形狀。并且,所述框架主體111的后方部可形成有用于插入第四密封構件129b的第三設置槽111a,所述第四密封構件129b設置在所述框架主體111和所述內定子148之間。
所述框架凸緣112包括:第一壁115a,其具有環狀,并且結合于汽缸凸緣122;第二壁115b,其以圍繞所述第一壁115a的方式設置且具有環狀;以及第三壁115c,其用于使所述第一壁115a的后端部和所述第二壁115b的后端部連接。
由所述第一至第三壁115a、115b、115c形成框架空間部115d。所述框架空間部115d從所述框架凸緣112的前端部向后方凹陷,并且形成為使經由所述排出閥161排出的制冷劑流動的排出流路的一部分。
在所述框架凸緣112形成有第二設置槽116b,其形成于所述第二壁115b的前端部,并且用于設置所述第一密封構件127。
所述第一壁115a的內側空間包括空間部,所述汽缸120的至少一部分、例如汽缸凸緣122插入于所述空間部。并且,所述框架凸緣112還包括密封構件安裝部116,其從所述第一壁115a的后端部向半徑方向上的內側延伸。在所述密封構件安裝部116形成有用于插入所述第二密封構件128的第一設置槽116a。
所述框架凸緣112還包括連結孔119a、119b,其為了使所述框架110與周邊部件連結而與規定的連結構件相結合。所述連結孔119a、119b分別沿著所述第二壁115a的外側邊緣可設置多個。
所述連結孔119a、119b包括第一連結孔119a,其與所述蓋連結構件149a結合。多個所述第一連結孔119a可隔開間隔而配置。作為一例,可形成有三個所述第一連結孔119a。
所述連結孔119a、119b還包括第二連接孔119b,其為了使所述排出蓋160與所述框架110連結而與規定的連結構件相結合。多個所述第二連接孔119b可隔開間隔而配置。作為一例,可形成有三個所述第二連接孔119b。
由于所述第一、第二連結孔119a、119b分別可沿著所述框架凸緣112的外周配置三個,即以框架110的中心部c1為基準,沿著圓周方向均勻地配置,因此,所述框架110被周邊部件、即所述定子蓋149和排出蓋160這三點上支撐,從而能夠穩定地結合。
在所述框架凸緣112形成有端子插入部119c,所述端子插入部119c用于提供所述馬達組件140的端子部141d的引出路徑。所述端子部141d可以從所述線圈141c向前方延伸并插入于所述端子插入部119c。根據這種結構,所述端子部141d可從所述馬達組件140和框架110向外部露出,由此能夠通過電纜與所述接線端子108連接。
所述端子插入部119c設置有多個,所述多個端子插入部119c可沿著所述第二壁115b的外側邊緣配置。所述端子部141d只插入在所述多個端子插入部119c中的一個端子插入部119c。其余的端子插入部119c可理解成為防止所述框架110變形而設置。
作為一例,在所述框架凸緣112形成有三個端子插入部119c。其中,所述端子部141d插入于一個端子插入部119c,其余兩個端子插入部119c未插入端子部141d。
所述框架110在與所述定子蓋149或者所述排出蓋160連結的過程中,會產生很多應力。如果,在所述框架凸緣112只形成一個端子插入部119c時,所述應力會集中在特定地點,由此所述框架凸緣112會發生變形。因此,本實施例通過在所述框架凸緣112形成三個所述端子插入部119c,即以所述框架110的中心部c1為基準沿著圓周方向均勻地配置,從而能夠防止發生所述應力的集中。
所述框架110還包括框架傾斜部113,所述框架傾斜部113從所述框架凸緣112向所述框架主體111傾斜并延伸。所述框架傾斜部113的外表面能夠以相對于所述框架主體111的外周面、即與軸向形成第二設定角度θ2的方式延伸。作為一例,所述第二設定角度θ2可形成為大于0度且小于90度的角度的值。
在所述框架連接部113形成有氣體孔114,所述氣體孔114用于將從所述排出閥161排出的制冷劑引導至所述汽缸120的氣體流入部126。所述氣體孔114可形成為至少貫通所述框架連接部113的一部分。
具體而言,所述氣體孔114從所述框架凸緣112延伸,并經過所述框架連接部113延伸至所述框架主體111。
所述氣體孔114,是貫通所述框架凸緣112、框架連接部113以及框架主體111的厚度略大的框架的一部分而形成的,因此,能夠防止所述框架110的強度因形成所述氣體孔114而變弱。
所述氣體孔114的延伸方向與所述框架連接部113的延伸方向相對應,由此相對于所述框架主體111的內周面、即軸向可形成所述第二設定角度θ2。
在所述氣體孔114的入口部114a(參照圖11)可配置排出過濾器200,其用于對流入所述氣體孔114的制冷劑中的雜質進行過濾。所述排出過濾器200可設置于所述第三壁115c。
具體而言,所述排出過濾器200設置于在所述框架凸緣112形成的過濾槽117中。所述過濾槽117從所述第三壁115c向后方凹陷,并且可具有與所述排出過濾器200的形狀相對應的形狀。
換言之,所述氣體孔114的入口部114a連接于所述過濾槽117,所述氣體孔114可從所述過濾槽117貫通所述框架凸緣112和所述框架連接部113并向所述框架主體111的內周面延伸。由此,所述氣體孔114的出口部114b(參照圖11)可以與所述框架主體111的內周面連通。
另外,所述框架連接部113沿著所述框架主體111的外周面可設置多個。所述氣體孔114只形成在所述多個框架連接部113中的一個框架連接部113。其余的框架連接部113可理解成為防止所述框架110的變形而設置。
作為一例,所述框架110包括第一框架連接部113a、第二框架連接部113b以及第三框架連接部113c。其中,在所述第一框架連接部113a形成有所述氣體孔114,所述第二、第三框架連接部113b、113c未形成有所述氣體孔114。
所述框架110在與所述定子蓋149或者所述排出蓋160連結的過程中,會產生很多應力。如果,在所述框架111只形成一個框架連接部113時,所述應力會集中在特定地點,由此所述框架110會發生變形。因此,本實施例通過在所述框架主體111外側的三處形成所述框架連接部113、即以所述框架110的中心部c1為基準沿著圓周方向均勻地配置,從而能夠防止發生所述應力的集中。
所述汽缸120結合于所述框架110的內側。作為一例,所述汽缸120可通過壓入工序結合于所述框架110。
所述汽缸120包括:汽缸主體121,其在軸向上延伸;汽缸凸緣122,其設置于所述汽缸主體121的前方部外側。所述汽缸主體121形成為具有軸向上的中心軸的圓筒形狀,并且插入于所述框架主體111的內部。由此,所述汽缸主體121的外周面可以面向所述框架主體111的內周面而配置。
在所述框架110的內周面和所述汽缸120的外周面之間形成的氣體流路,可稱為“氣袋”。從所述氣體孔114的出口部114b至所述氣體流入部126的制冷劑氣體流路,至少構成所述氣袋的一部分。并且,所述氣體流入部126可設置于后述的汽缸噴嘴125的入口側。
具體而言,所述氣體流入部126可以從所述汽缸主體121的外周面向半徑方向上的內側凹陷而構成。并且,所述氣體流入部126以軸向中心軸為基準沿著所述汽缸主體121的外周面呈圓形形狀。
所述氣體流入部126可設置多個。作為一例,所述氣體流入部126可設置兩個。在所述兩個氣體流入部126中,第一氣體流入部126a配置于所述汽缸主體121的前方部、即靠近排出閥161的位置,第二氣體流入部126b配置于所述汽缸主體121的后方部、即靠近壓縮機的制冷劑吸入側的位置。換言之,以所述汽缸主體121的前后方向的中心部為基準,所述第一氣體流入部126a可位于前方側,所述第二氣體流入部126b可位于后方側。
所述第一氣體流入部126a可形成于與所述氣體孔114的出口部114b相鄰的位置。換言之,所述氣體孔114的出口部114b至所述第一氣體流入部126a的距離,小于所述出口部114b到所述第二氣體流入部126b的距離。
由于所述汽缸120的內部壓力在靠近制冷劑排出側的位置、即所述第一氣體流入部126a的內側相對較高,因此,通過將所述氣體孔114的出口部114b設置在與所述第一氣體流入部126a相鄰的位置,從而能夠使相對較多量的制冷劑經由所述第一氣體流入部126a流入到汽缸120的內部。最終,能夠強化氣體軸承的功能。其結果,在活塞130的往復運動過程中,能夠防止汽缸120和活塞130的磨耗。
在所述氣體流入部126可設置有汽缸過濾構件126c。所述汽缸過濾構件126c起到:切斷規定大小以上的雜質流入到所述汽缸120的內部,并且用于吸附制冷劑所含有的油分的作用。在此,所述規定大小可以為1μm。
所述汽缸過濾構件126c包括纏繞在所述氣體流入部126的線(thread)。具體而言,所述線(thread)可以由pet(polyethyleneterephthalate)材質構成,并且可具有規定的厚度或直徑。
鑒于所述線(thread)的強度,可適當地決定所述線(thread)的厚度或直徑。若所述線(thread)的厚度或直徑過小,則所述線(thread)的強度會很弱,因此容易斷,若所述線(thread)的厚度或直徑過大,當纏繞線(thread)時,在所述氣體流入部126的空隙會過大,因此存在雜質的過濾效果下降的問題點。
所述汽缸主體121包括汽缸噴嘴125,所述汽缸噴嘴125從所述氣體流入部126向半徑方向上的內側延伸。所述汽缸噴嘴125可延伸至所述汽缸主體121的內周面。
所述汽缸噴嘴125包括:第一噴嘴部125a,其從所述第一氣體流入部126a延伸至所述汽缸主體121的內周面;以及第二噴嘴部125b,其從所述第二氣體流入部126b延伸至所述汽缸主體121的內周面。
穿過所述第一氣體流入部126a的同時被所述汽缸過濾構件126c過濾的制冷劑,經由所述第一噴嘴部125a流入到所述第一汽缸主體121的內周面和所述活塞主體131的外周面之間的空間。并且,穿過所述第二氣體流入部126b的同時被所述汽缸過濾構件126c過濾的制冷劑,經由所述第二噴嘴部125b流入到所述第一汽缸主體121的內周面和所述活塞主體131的外周面之間的空間。
經由所述第一、第二噴嘴部125a、125b流向所述活塞主體131的外周面側的氣體制冷劑,向所述活塞130提供懸浮力,由此對所述活塞130起到氣體軸承的作用。
所述汽缸凸緣122包括:第一凸緣122a,其從所述汽缸主體121的前方部向半徑方向上的外側延伸;以及第二凸緣122b,其從所述第一凸緣122a向前方延伸。
并且,所述汽缸主體121的前方部和所述第一、第二凸緣122a、122b形成變形空間部122c,所述變形空間部122c在將所述汽缸120壓入所述框架110的過程中能夠發生變形。
具體而言,所述第二凸緣122b可壓入于所述框架110的第一壁115a的內側面。即,所述第二凸緣122b的外側面和所述第一壁115a的內側面分別形成有用于進行壓入的壓入凸出部。在所述壓入過程中,所述第二凸緣122b能夠向所述變形空間部122c變形。由于所述第二凸緣122b具有向所述汽缸主體121的外側隔開間隔的結構,因此,即使發生變形,也不會對所述汽缸主體121產生影響。據此,與活塞130產生相互作用的汽缸主體121通過氣體軸承不會發生變形。
在所述框架凸緣112可形成有用于容易對所述氣體孔114進行加工的導向槽115e。所述導向槽115e通過所述第二壁115b的至少一部分凹陷來形成,并且可位于所述過濾槽117的邊緣。
在加工所述氣體孔114的過程中,加工器具可以從所述過濾槽117朝向所述框架連接部113進行鉆孔。此時,由于所述加工器具與所述第二壁115b發生干擾,因此存在難以進行鉆孔的問題。因此,本實施例的特征在于,通過在所述第二壁115b形成導向槽115e,來使所述加工器具定位在所述導向槽115e,從而使所述氣體孔114的加工變得容易。
圖10是表示本發明的實施例的框架結構的剖視圖,圖11是圖10的a的放大圖,圖12是表示本發明的實施例的排出過濾器的結構的立體圖,圖13是沿著圖12的ii-ii'線剖開的剖視圖。
參照圖10至圖13,本發明實施例的線性壓縮機10包括排出過濾器200,結合于框架110。
在所述框架110形成有從第三壁115c朝向后方凹陷的過濾槽117。所述排出過濾器200可插入于所述過濾槽117。作為一例,所述排出過濾器200能夠壓入于所述過濾槽117。
所述線性壓縮機10還包括過濾器密封構件118,其設置于所述排出過濾器200的后方,即,設置于出口側。所述過濾器密封構件118大致可具有環形狀。具體而言,所述過濾器密封構件118配置于所述過濾槽117,并且所述排出過濾器200按壓所述過濾槽117的同時壓入于所述過濾槽117。
通過所述過濾器密封構件118的結構,可增加所述排出過濾器200的結合力,并且能夠防止存在于外殼101內部的雜質(例如油分或微細顆粒)滲透到穿過所述排出過濾器200的制冷劑中。
所述排出過濾器200包括過濾器框架210,所述過濾器框架210的前方部和后方部形成有開口。在所述過濾器框架210的開口了的前方部形成有制冷劑流入部212,所述制冷劑流入部212用于使存在于所述空間部115d的制冷劑流入到所述過濾器框架210的內側。并且,所述過濾器框架210的開口了的后方部包括制冷劑出口部214,所述制冷劑出口部214用于使穿過所述排出過濾器200的制冷劑向所述過濾器框架210的外部排出。
所述過濾器框架210可形成為,其兩側部被所述制冷劑流入部212和所述制冷劑出口部214開口了的圓筒形殼體。所述過濾器框架210可以由黃銅(brass)材質構成。
具體而言,所述過濾器框架210包括:第一框架210a,其形成所述制冷劑流入部212,并且從所述制冷劑流入部212向半徑方向上的外側延伸;第二框架210b,其從所述第一框架210a向后方延伸;以及第三框架210c,其從所述第二框架210b向半徑方向上的內側延伸,并且形成所述制冷劑出口部214。
所述第一、第三框架210a、210c可具有大致的環狀。并且,所述第三框架210c的后面部彎曲而成,由此能夠按壓所述過濾器密封構件118。
所述排出過濾器200包括;過濾構件230、240,其設置于所述過濾器框架210的內部;以及過濾器支撐構件220、250,其用于支撐所述過濾構件230、240。
所述過濾構件230、240包括:第一過濾構件230;以及第二過濾構件240,其設置于所述第一過濾構件230的出口側。所述第一、第二過濾構件230、240與制冷劑的流動方向相對應地在軸向上層疊而構成。
所述第一過濾構件230包括金屬纖維(metalfiber)過濾器。對于所述金屬纖維過濾器而言,金屬纖維形成為織造形狀,并且能夠過濾制冷劑所含有的400nm以下的微細雜質。作為一例,所述金屬纖維過濾器可包含不銹鋼材質。
所述第二過濾構件240可包括pet過濾器。所述pet過濾器可構成為吸附制冷劑所含有的微細顆粒和油分。作為一例,所述第二過濾構件240可包含pet(polyethyleneterephthalate)和ptfe(polytetrafluoroethylene)膜。
作為另一例,所述第一過濾構件230包括無紡布,并且所述第一過濾構件230也可以包含金屬纖維(metalfiber)過濾器。
所述過濾器支撐構件220、250包括:第一支撐構件220,其設置于所述第一過濾構件230的入口側,并且用于支撐所述第一過濾構件230;以及第二支撐構件250,去設置于所述第二過濾構件240的出口側,并且用于支撐所述第二過濾構件240。所述第一支撐構件220或者所述第二支撐構件250可包含微細的金屬網。
即,構成為所述第一支撐構件220的一側支撐于所述第一框架210a,而另一側支撐所述第一過濾構件230。并且,以所述第二支撐構件250的一側支撐于所述第三框架210c,而另一側支撐所述第二過濾構件240。
另外,所述第一、第二過濾構件230、240設置于所述第一、第二支撐構件220、250之間,由此能夠穩定地被支撐。
根據這種過濾構件230、240和過濾器支撐構件220、250的設置,多個過濾構件230、240在制冷劑氣體的流動方向上層疊而構成,并且被過濾器支撐構件220、250和過濾器框架210穩定地支撐,因此,能夠整體上覆蓋氣體制冷劑的流路,從而能夠改善過濾性能。
圖14是表示本發明的實施例的、結合有排出過濾器的框架的結構的剖視圖,圖15是表示制冷劑在本發明的實施例的線性壓縮機的內部流動的狀態的剖視圖。
參照圖14和圖15,對制冷劑在本發明的實施例的線性壓縮機10中流動的狀態進行說明。經由吸入管104吸入到外殼101內部的制冷劑,穿過吸入消音器150流入到活塞130的內部。此時,所述活塞130通過馬達組件140的驅動來在軸向上進行往復運動。
當結合于所述活塞130前方的吸入閥135開放時,制冷劑流入到壓縮空間p并被壓縮。并且,若排出閥161開放,則被壓縮的制冷劑從所述壓縮空間p排出,排出的制冷劑中的部分制冷劑流向所述框架110的框架空間部115d。而且,剩余的大部分制冷劑穿過所述排出蓋160的排出空間160a,并經由所述蓋管162a和環狀管162b并通過所述排出管105排出。
另外,所述框架空間部115d的制冷劑向后方流動的同時穿過所述排出過濾器200,在該過程中,能夠過濾制冷劑中的雜質或者油分。
并且,穿過所述排出過濾器200的制冷劑流入到所述氣體孔114,供應到所述汽缸120的內周面和所述活塞130的外周面之間,由此起到氣體軸承的功能。
根據如上所述的作用,即使不使用潤滑油,利用所排出的制冷劑的至少一部分來也能夠實現軸承功能,從而能夠防止活塞或汽缸的磨耗。