[發明專利]電動直線壓縮機

在審

• 申請號: 201510749837.0
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN105298792A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 時巖;彭安琪;井源;徐家駿;王凱;孫平
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F04B31/00
• 分類號: F04B31/00;F04B35/04
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王培松;朱顯國

技術領域

本發明涉及新能源汽車技術領域，尤其是汽車用的壓縮機，具體而言涉及一種電動直線壓縮機。

背景技術

在國家節能減排的大背景下，電動及混合動力等新能源汽車成為汽車工業領域的一項新技術，并且有望發展為汽車工業技術的主流。在電動及混合動力等新能源汽車上，原先通過傳動裝置由發動機驅動的部件需改為電驅動，其中就包括了應用于汽車空調的制冷壓縮機以及用于氣壓制動的空氣壓縮機。在傳統的壓縮機結構當中，通常需要一套將旋轉運動轉換為活塞往復直線運動的傳動機構(如曲柄連桿機構)，由于傳遞環節較多、摩擦損失大，使得壓縮機的效率始終維持在一個較低的水平，這使得如何提高電驅動壓縮機的效率并在新能源汽車上得到應用是汽車零部件電動化的關鍵技術問題。

電磁直線振蕩作動器是一種將電能直接轉換成高頻往復直線運動形式的機械能而不需通過中間任何轉換裝置的元件，在工業技術領域內均有著應用需求，采用直接驅動的思想，由電磁直線振蕩作動器的動子直接驅動壓縮機活塞作高頻往復直線運動，替代傳統的旋轉電機+曲柄連桿機構，使得直線壓縮機較傳統的壓縮機具有明顯優勢。目前的電動直線壓縮機多以動磁式直線振蕩作動器作為驅動執行機構，其比推力較大，但動子質量偏高，不利于共振彈簧的設計，難以提高系統的緊湊型。此外，由于定位力的存在，電磁推力控制精度不高。

發明內容

本發明目的在于提供一種能耗低、效率高、體積小、活塞行程可調的電動直線壓縮機。

本發明的上述目的通過獨立權利要求的技術特征實現，從屬權利要求以另選或有利的方式發展獨立權利要求的技術特征。

為達成上述目的，本發明的第一方面提出一種電動直線壓縮機，包括缸蓋、閥體組件、汽缸、自由活塞組件、共振彈簧、彈簧軸承座、直線軸承、連接組件、動子線圈、定子、左端蓋、右端蓋、殼體等組成，所述的電動直線壓縮機結構形式為圓筒型，定子由同軸線的具有環形結構的內外磁軛與永磁體陣列組成，永磁體陣列為徑向和軸向充磁方向組成的Halbach陣列并在氣隙內產生恒定磁場，動子線圈通過連接組件與自由活塞組件相連，通電后在氣隙恒定磁場的作用下驅動自由活塞組件作往復直線運動，自由活塞組件、汽缸、共振彈簧、直線軸承、彈簧軸承座、連接組件等均與定子同軸線，且嵌于定子內部，減小了壓縮機的軸向尺寸，同時自由活塞組件運動方向與定子軸線方向一致。所述共振彈簧由兩個相同螺旋彈簧并聯組成，以提高系統剛度。

與現有技術相比，本發明的顯著優點在于：

1)電磁直線振蕩執行器具有比推力高與可控性好的優點，同時由于動子質量小，有利于共振彈簧的設計，使得系統共振頻率得以提高，可顯著提升直線壓縮機的功率因數，降低容積比能；

2)運動部件及其連接、支撐機構與共振彈簧均集成在定子內部，可顯著提高壓縮機的緊湊型，有利于新能源汽車上有限空間的布置。

應當理解，前述構思以及在下面更加詳細地描述的額外構思的所有組合只要在這樣的構思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發明主題的一部分。另外，所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的發明主題的一部分。

結合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發明教導的前述和其他方面、實施例和特征。本發明的其他附加方面例如示例性實施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據本發明教導的具體實施方式的實踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標號表示。為了清晰起見，在每個圖中，并非每個組成部分均被標記。現在，將通過例子并參考附圖來描述本發明的各個方面的實施例，其中：

圖1是根據本發明某些實施例的電動直線壓縮機的結構示意圖。

具體實施方式

為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本發明的各方面，附圖中示出了許多說明的實施例。本公開的實施例不必定意在包括本發明的所有方面。應當理解，上面介紹的多種構思和實施例，以及下面更加詳細地描述的那些構思和實施方式可以以很多方式中任意一種來實施，這是因為本發明所公開的構思和實施例并不限于任何實施方式。另外，本發明公開的一些方面可以單獨使用，或者與本發明公開的其他方面的任何適當組合來使用。