[實用新型]具有永磁緩沖儲能裝置的直驅壓縮機

無效

• 申請號: 201020106815.5
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN201621037U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 葉云岳;于明湖;盧琴芬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F04B35/04
• 分類號: F04B35/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及一種冰箱制冷設備，特別涉及一種采用永磁體作為存儲活塞運動動能的冰箱制冷直驅壓縮機。

背景技術

直線壓縮機不存在將電機旋轉運動轉變為活塞直線往復運動的曲柄連軸，而是由直線振蕩電機直接驅動活塞高速往復運動，其行程及上止點由程序控制，從而降低傳動損耗，提高系統效率及可靠性，并且可使壓縮機結構更加緊湊。直驅式壓縮機需要在上下止點之間進行往復高頻振蕩運動，從而完成對于制冷劑的壓縮過程。因此，對于直驅壓縮機來說，上下止點必然作為活塞振蕩運動的反向點，壓縮機活塞動能應在此兩點得到緩沖，以使活塞在能量損失盡可能小的情況下反向。

在已知應用的直驅壓縮機結構中，一般采用一組或者多組圓形柱狀彈簧對于活塞動能進行緩沖并起到存儲動能的作用。根據機械原理可知，當壓縮機彈簧共振系統共振運行時，能量轉換效率最高。此時，彈簧起到臨時存儲活塞運動動能的作用，活塞動能及彈簧彈性勢能在動子運動過程中相互轉換，使活塞完成高速往復運動以對制冷劑進行壓縮。

但采用機械彈簧作為永磁緩沖儲能裝置存在以下缺點：

1采用機械彈簧，振動噪音較大，是壓縮機噪音主要來源之一。

2直驅壓縮機效率與共振頻率點直接相關，而獲得較高的共振頻率必須盡量降低動子質量并增大彈簧剛度，因此加大了加工以及裝配的難度。

3當各個彈簧彈簧力不均勻時，易使活塞產生側向力，摩擦加大，壓縮機總體效率下降。

在公開號CN1773112A、名稱為“動磁式直線壓縮機”的專利申請中，提出一種圓漸開式渦旋線性柔性彈簧，其可提供較高的彈簧剛度，同時加少了偏心力的影響，使活塞保持于中心位置。但其根本上講，其屬于一種改進的機械彈簧形式，不可避免的仍存在上述缺點。

在公開號CN101395372A、名稱為“具有氣體彈簧的線性壓縮機”的專利申請中，提出利用壓縮氣體作為氣體彈簧作用起到暫時存儲活塞動能的目的。但根據熱力學知識，氣體在氣缸內膨脹及壓縮時表現為一定的非線性氣墊作用，其與彈簧力與位移呈線性關系是明顯不同的。因此，其轉換活塞動能的效率必然低于機械彈簧。

發明內容

本實用新型提供一種用于制冷設備的直驅壓縮機，所使用的活塞能通過簡便而節能的方式進行換向，從而實現高速的往復運動。

本實用新型通過在滑動軸承兩側及壓縮機活塞軸上分別設置永磁磁環，起到緩沖儲能的作用，從而代替機械彈簧，使得活塞盡量以最小損耗完成換向，實現對于制冷劑的壓縮，提供一種效率高、噪音小，最大程度降低加工以及裝配難度的技術方案。

永磁緩沖儲能裝置用于以勢能方式緩沖存儲壓縮機活塞在往復運動中所具有的動能，使得活塞運動動能損失最小。永磁緩沖儲能裝置在反向點之前吸收動能轉化為勢能存儲，反向點之后又將勢能回傳給活塞，從而使得壓縮機活塞運動所需動能全部通過永磁緩沖儲能裝置存儲，而驅動單元電磁力所作功全部用于壓縮制冷劑。

一種具有永磁緩沖儲能裝置的直驅壓縮機，包括壓縮腔殼體、吸排氣腔體、提供動力的直線驅動裝置、固定在壓縮腔殼體內部的滑動軸承、一端與所述的直線驅動裝置連接并由滑動軸承定位的活塞軸、永磁緩沖儲能裝置，所述的永磁緩沖儲能裝置由固定磁環和運動磁環構成，所述固定磁環包括滑動軸承一側的第一固定磁環底座上固定的第一固定磁環和滑動軸承另一側的第二固定磁環底座固定的第二固定磁環，所述的運動磁環包括由活塞軸第一凸起環上固定的第一運動磁環和第二凸起環上固定的第二運動磁環。

所述的第一運動磁環和第一固定磁環同極性相對布置，兩磁環呈排斥狀態，第二運動磁環和第二固定磁環同極性相對布置，兩磁環呈排斥狀態，第一運動磁環和第一固定磁環布置在滑動軸承的一側，第二運動磁環和第二固定磁環布置在滑動軸承的另一側，活塞軸在滑動軸承兩側的兩對磁環的相互作用下達到受力平衡。

所述的第一固定磁環和第二固定磁環為環狀永磁體，所述的第一運動磁環和第二運動磁環為兩半環狀永磁體拼接而成，以便于制造和安裝。

所述的滑動軸承、固定磁環底座及活塞軸均為非導磁材料制造，有利于永磁緩沖儲能裝置的緩沖儲能的作用，且有利于活塞在壓縮腔內做往復運動。

所述的吸排氣腔體由吸氣室和排氣室組成，吸氣室和排氣室中間相互隔離，氣態流體經吸氣口進入吸氣室，并由吸氣閥進入壓縮氣室，吸氣閥單向導通；氣態流體經排氣閥從壓縮氣室排入排氣室，再經排氣口排出，排氣閥單向導通。