[發(fā)明專利]一種新型壓縮制冷裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710602695.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107317456A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李揚(yáng)遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北海集磁電機(jī)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02K41/02
• 分類號(hào): H02K41/02;H02K33/18;H02K33/16;H02K7/14;F04B35/04
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 林少波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓縮裝置，特別涉及到一種新型壓縮制冷裝置。

背景技術(shù)

眾所周知，制冷壓縮機(jī)是通過(guò)改變氣體的容積來(lái)完成氣體的壓縮和輸送 過(guò)程。任何動(dòng)力設(shè)備都需要有個(gè)原動(dòng)力來(lái)作功完成，壓縮機(jī)也一樣，它需要一個(gè) 旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))來(lái)帶動(dòng)。

制冷壓縮機(jī)種類和形式很多，其中容積式是最為普遍的。容積型壓縮機(jī) 又分為往復(fù)式活塞式和回轉(zhuǎn)式兩種，在中國(guó)均有一定的市場(chǎng)空間。往復(fù)活塞式是 通過(guò)活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)改變氣體工作容積，發(fā)展歷史悠久，生產(chǎn)技術(shù)成熟。 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括刮片(滑片)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)，技術(shù)復(fù)雜精度高 (日本主導(dǎo)該技術(shù)市場(chǎng))。前者成本低但效率低，后者效率高但成本高。從市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)的角度而言，除了掌握核心技術(shù)以外，還必須能夠?qū)崿F(xiàn)“成本低、效率高”。

目前行業(yè)內(nèi)較通用的解決方案是“動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)”，動(dòng)磁式直線 壓縮機(jī)與傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機(jī)相比，可廣泛應(yīng)用于需要直線驅(qū)動(dòng)的特殊場(chǎng)合，能 夠省去復(fù)雜曲柄連桿結(jié)構(gòu)，節(jié)省能源的中間消耗，可大幅度提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行 效率，而且推力更大。與傳統(tǒng)的往復(fù)式壓縮機(jī)相比，雖然動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)在通 往“成本低、效率高”目的的道路上邁出了一大步，但仍存在很大的距離。制冷 壓縮機(jī)是通過(guò)改變氣體的容積來(lái)完成氣體的壓縮和輸送過(guò)程。任何動(dòng)力設(shè)備都需 要有個(gè)原動(dòng)力來(lái)作功完成，壓縮機(jī)也一樣，它需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)—— 無(wú)論是傳統(tǒng)的往復(fù)壓縮式(往復(fù)活塞式)還是現(xiàn)代的旋轉(zhuǎn)壓縮式(回轉(zhuǎn)螺桿式)。

往復(fù)活塞式是通過(guò)活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)改變氣體工作容積，發(fā)展歷 史悠久，生產(chǎn)技術(shù)成熟。回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括刮片(滑片)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)、螺桿式 壓縮機(jī)，技術(shù)復(fù)雜精度高(日本主導(dǎo)該技術(shù)市場(chǎng))。前者成本低但效率低——需 將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞直線運(yùn)動(dòng)并涉及曲柄連桿機(jī)構(gòu)；后者效率高于前者但 成本高——效率雖然高于前者，但小型電機(jī)仍不能突破公知的效率“瓶頸”。

到目前為止，無(wú)論是往復(fù)活塞式還是回轉(zhuǎn)螺桿式，電機(jī)和壓縮裝置都是 “分體”的，而“分體”則意味著“整合”程度低并存在在某種程度上制約效率 (提高)與成本(下降)的問(wèn)題。為此，人們提出了一種直線壓縮制冷的方法， 即把直線電機(jī)與壓縮裝置整合成一個(gè)整體，這樣減少了中間能量的消耗，節(jié)約能 源，提高了電機(jī)的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種新型壓縮制冷裝置，以實(shí)現(xiàn)上述目的。

一種新型壓縮制冷裝置，包括定子磁管、動(dòng)子鐵芯、線圈、控制開(kāi)關(guān)和 外部電源，所述的動(dòng)子鐵芯上纏繞有線圈，線圈與控制開(kāi)關(guān)電性連接，所述的控 制開(kāi)關(guān)上電性連接有外部電源；所述定子磁管由永磁體構(gòu)成，所述構(gòu)成定子磁管 的永磁體的N極或S極全部朝向定子磁管的內(nèi)部并形成管內(nèi)同極且能在定子磁 管的兩端集成由里到外方向相反的逆向磁場(chǎng)；還包括壓縮缸，所述的定子磁管呈 梯田形層狀結(jié)構(gòu)固定設(shè)置在壓縮缸的外表面；所述的動(dòng)子鐵芯活動(dòng)設(shè)置在壓縮缸 內(nèi)；動(dòng)子鐵芯與壓縮缸所圍成的密封空間為氣缸。

進(jìn)一步，所述層狀結(jié)構(gòu)的定子磁管至少由二層永磁體疊加而成且由里到 外一層比一層要短。

進(jìn)一步，所述動(dòng)子鐵芯的行程決定于定子磁管的疊加層數(shù)與疊加結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述的壓縮缸為采用合金材料制作。

進(jìn)一步，所述的定子磁管由整體式或多塊組合的永磁鐵構(gòu)成，也可以通 過(guò)席卷制作而成；所述的定子磁管的橫截面為多邊形，所述的橫截面可以為方形、 菱形。

進(jìn)一步，所述由永磁體構(gòu)成的定子磁管采用釹鐵硼材料或鐵氧體材料或 膠磁材料或其它磁性材料制作；制作的材料可以是厚型磁性材料或薄型磁性材料 或超薄型磁性材料或硬質(zhì)磁性材料或軟質(zhì)磁性材料；制作材料可以根據(jù)具體的使 用環(huán)境選擇。

進(jìn)一步，所述的動(dòng)子鐵芯采用硅鋼材料或鐵磁性材料制作。

進(jìn)一步，所述的控制開(kāi)關(guān)為直流換向控制器；所述線圈通過(guò)控制開(kāi)關(guān)連 接外部電源而實(shí)現(xiàn)動(dòng)子鐵芯的(直線)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；本發(fā)明所述的換向開(kāi)關(guān)或換向 控制器為可實(shí)現(xiàn)動(dòng)子鐵芯作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的普通機(jī)械換向開(kāi)關(guān)或普通電子換向 開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步，所述的線圈為超導(dǎo)線圈，為了節(jié)省使用成本超導(dǎo)線圈也可以用 常規(guī)線圈代替。

進(jìn)一步，所述的外部電源采用直流電源，采用直流是集磁控向的創(chuàng)新技 術(shù)不僅可省去復(fù)雜的現(xiàn)有的、常規(guī)的、復(fù)雜的控制裝置，而且還可大大提高動(dòng)子 的行程、推力與加速度，通過(guò)一次通、斷電過(guò)程便可實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的一次單向“無(wú)縫” 直線運(yùn)動(dòng)，控制更簡(jiǎn)單、節(jié)電更顯著，輸出效率更高。