本实用新型涉及压缩机设备技术领域,具体而言,涉及一种压缩机及具有其的制冷装置。
背景技术:
制冷压缩机可分为容积型和速度型。其中容积型压缩机主要又分为往复式和回转式。往复式压缩机是迄今为止应用最为广泛的一种机型,但是由于其存在的种种缺陷难以克服,因此其市场份额在逐渐减小(被其他种类的压缩机所占据)。对于往复式活塞压缩机,其主要存在的问题是结构复杂,运动摩擦部件较多,因此易损件也较多。因此在一定的应用范围内其可靠性与经济性逐渐被其他种类压缩机所代替。
现有的往复活塞压缩机,其驱动原理是由电机带动曲轴旋转,并且由曲轴连杆机构将电机的旋转运动转换为气缸内活塞的往复直线运动。其间在运动的传递与转化部件上,最易磨损的是曲轴与轴孔的摩擦及连杆与曲柄的摩擦。此外由于连杆的装配需要预留空间,因此对气缸座(曲轴箱)的加工及工艺要求更为复杂。
技术实现要素:
本实用新型的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的制冷装置,以解决现有技术中的压缩机可靠性低的问题。
为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种压缩机,包括:气缸座,气缸座具有活塞室;活塞组件,活塞组件可活动地设置于气缸座内,活塞组件具有第一磁吸件;传动部,传动部可转动地设置于气缸座上,传动部设置有与第一磁吸件相配合的第二磁吸件,传动部可带动第二磁吸件转动以使活塞组件在活塞室内做往复运动以压缩吸入活塞室内的冷媒。气缸座还包括:限位挡板,限位挡板设置于活塞室的朝向传动部一侧的端部,以使活塞室的朝向传动部的一端形成用于容纳活塞组件的容纳空间。
进一步地,传动部包括:主轴,主轴穿设于气缸座的轴承孔内;曲柄,曲柄与主轴相连接,第二磁吸件与曲柄相连接,曲柄可带动第二磁吸件做圆周运动。
进一步地,当第二磁吸件在第一预设角度内转动时,第二磁吸件与第一磁吸件之间产生吸力以使活塞组件朝向主轴一侧移动,当第二磁吸件在第二预设角度内转动时,第二磁吸件与第一磁吸件之间产生排斥力以使活塞组件远离主轴一侧移动以行进压缩冷媒作业。
进一步地,第二磁吸件沿曲柄的外周面设置,第二磁吸件的n极和第二磁吸件的s极相对地设置。
进一步地,活塞组件包括:活塞本体,活塞本体呈柱状结构,活塞本体的轴线沿活塞室的轴线方向设置,第一磁吸件与活塞本体相连接,第一磁吸件的n极或第一磁吸件的s极朝向传动部一侧设置。
进一步地,气缸座还包括:限位挡板上开设有供润滑油进入活塞室内的第一甩油孔。
进一步地,限位挡板上还开设有漏油孔,漏油孔与第一甩油孔间隔地设置。
进一步地,第一甩油孔开设于限位挡板的中部,漏油孔为两个,两个漏油孔分别对称地设置于第一甩油孔的两侧。
进一步地,漏油孔的横截面的形状呈半圆形。
进一步地,第一甩油孔为多个,多个第一甩油孔设置于限位挡板的中部。
进一步地,多个第一甩油孔中至少一个第一甩油孔的横截面的形状呈方形、圆形、椭圆形、三角形。
进一步地,气缸座还包括:限位挡板与活塞室的朝向传动部的一端形成密闭的容纳空间。
进一步地,限位挡板的朝向活塞组件一侧的表面上设置有柔性减磨结构。
进一步地,柔性减磨结构为柔性减磨涂层。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种制冷装置,包括压缩机,压缩机为上述的压缩机。
应用本实用新型的技术方案,该压缩机通过磁吸件产生磁场,采用电磁场的作用力原理驱动活塞组件在气缸内做往复压缩冷媒的运动,取消了曲柄连杆机构,减少压缩机的运动副,从而提高压缩机运行效率,提高了压缩机的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本实用新型的压缩机的第一实施例的爆炸结构示意图;
图2示出了根据本实用新型的压缩机的第二实施例的结构示意图;
图3示出了根据本实用新型的压缩机的第三实施例的结构示意图;
图4示出了根据本实用新型的压缩机的第四实施例的结构示意图;
图5示出了根据本实用新型的压缩机的第五实施例的结构示意图;
图6示出了图5中驱动机构的结构示意图;
图7示出了图5中活塞的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、气缸座;11、活塞室;
20、活塞组件;21、活塞本体;22、油槽;
30、传动部;31、主轴;32、曲柄;33、导油槽;34、第二甩油孔;35、平衡结构;
40、限位挡板;41、第一甩油孔;42、漏油孔;
50、缸头组件;51、螺钉;52、气缸盖;53、阀板;54、吸气阀片;
60、离心泵。
100、驱动机构;200、气缸组件。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
现在,将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而,这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员,在附图中,为了清楚起见,有可能扩大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的器件,因而将省略对它们的描述。
结合图1至图7所示,根据本实用新型的实施例,提供了一种压缩机。
具体地,如图1所示,该压缩机包括气缸座10、活塞组件20和传动部30。气缸座10具有活塞室11。活塞组件20可活动地设置于气缸座10内,活塞组件20具有第一磁吸件(如图1中a所示)。传动部30可转动地设置于气缸座10上,传动部30设置有与第一磁吸件相配合的第二磁吸件(如图1中b所示),传动部30可带动第二磁吸件转动以使活塞组件20在活塞室11内做往复运动以压缩吸入活塞室11内的冷媒。气缸座10还包括:限位挡板40,限位挡板40设置于活塞室11的朝向传动部30一侧的端部,以使活塞室11的朝向传动部30的一端形成用于容纳活塞组件的容纳空间。
在本实施例中,该压缩机通过磁吸件产生磁场,采用电磁场的作用力原理驱动活塞组件在气缸内做往复压缩冷媒的运动,取消了现有技术中的曲柄连杆机构,减少压缩机的运动副,从而提高压缩机运行效率,提高了压缩机的可靠性。其中,第一磁吸件和第二磁吸件可以是磁铁。
传动部30包括主轴31和曲柄32。主轴31穿设于气缸座10的轴承孔内(如图3、图4中d处所示)。曲柄32与主轴31相连接,第二磁吸件与曲柄32相连接,曲柄32可带动第二磁吸件做圆周运动。这样设置使得在电机的带动下,驱动主轴转动,以使第二磁吸件与曲柄发生随动,有效地提高了该传动部的可靠性和活塞组件运行时的稳定性。
其中,当第二磁吸件在第一预设角度内转动时,第二磁吸件与第一磁吸件之间产生吸力以使活塞组件20朝向主轴31一侧移动,当第二磁吸件在第二预设角度内转动时,第二磁吸件与第一磁吸件之间产生排斥力以使活塞组件20远离主轴31一侧移动以行进压缩冷媒作业。优选地,如图1所示,当第一磁吸件的n极朝向曲轴一侧设置时,第二磁吸件的s极转动的第一预设角度可以是90°至270°,第二磁吸件的s极转动的第二预设角度可以是270°至90°,该方向为顺时针方向,转动一周为360°。
进一步地,第二磁吸件沿曲柄32的外周面设置,第二磁吸件的n极和第二磁吸件的s极相对地设置。这样设置能够使得当第二磁吸件的其中一个磁极与第一磁吸件的磁极产生作用力时,另一个磁极不发生干涉作用,有效地提高了磁吸件之间产生的磁场力的稳定性。
活塞组件20包括活塞本体21。活塞本体21呈柱状结构,活塞本体21的轴线沿活塞室11的轴线方向设置,第一磁吸件与活塞本体21相连接,第一磁吸件的n极或第一磁吸件的s极朝向传动部30一侧设置。这样设置能够提高活塞组件20压缩冷媒的可靠性。
气缸座10还包括限位挡板40。限位挡板40设置于活塞室11的朝向传动部30一侧的端部,限位挡板40上开设有供润滑油进入活塞室11内的第一甩油孔41。这样设置能够使得润滑油能够进入至活塞室内对活塞组件进行润滑,有效地提高了活塞组件的使用寿命。
进一步地,限位挡板40上还开设有漏油孔42。漏油孔与第一甩油孔41间隔地设置。这样设置使得位于活塞室内的润滑油能够及时的排出活塞室。
优选地,如图1所示,第一甩油孔41开设于限位挡板40的中部,漏油孔42为两个,两个漏油孔42分别对称地设置于第一甩油孔41的两侧。其中,漏油孔42的横截面的形状呈半圆形。
在本申请的另一个实施例中,第一甩油孔41为多个,多个第一甩油孔41设置于限位挡板40的中部。漏油孔42为一个,且设置在第一甩油孔41的下方。多个第一甩油孔41中至少一个第一甩油孔41的横截面的形状呈方形、圆形、椭圆形、三角形。
如图3所示,在本申请的另一个实施例中,气缸座10还包括限位挡板40。限位挡板40设置于活塞室11的朝向传动部30一侧的端部,以使活塞室11的朝向传动部30的一端形成密闭的容纳空间。这样设置能够进一步地提高活塞组件的稳定性和可靠性。
如图2所示,限位挡板40的朝向活塞组件20一侧的表面上设置有柔性减磨结构。这样设置能够减小活塞组件的磨损。优选地,柔性减磨结构为柔性减磨涂层。
上述实施例中的压缩机还可以用于制冷设备技术领域,即根据本实用新型的另一方面,提供了一种制冷装置。制冷装置包括压缩机,压缩机为上述实施例中的压缩机。
具体地,采用该结构的压缩机,解决了现有曲柄连杆结构气缸座结构复杂,精度要求高、工艺性差的问题。其中,该缸座结构通过设置限位挡板,解决磁驱动活塞结构压缩机活塞运行下止点开放问题,通过设置柔性减磨缓冲区,解决磁驱动活塞结构压缩机活塞与挡板的撞击问题。同时采用该结构的气缸座,解决了磁驱动活塞压缩机中活塞与缸孔润滑油难以到达实现润滑造成压缩机功耗高、可靠性差问题。
该压缩机的结构简单,成本低廉,能有效的实现磁驱动活塞结构压缩机的压缩,改善活塞与缸孔润滑,降低整机功耗,提高压缩机寿命。气缸座缸孔具有缓冲区域及活塞下止点限位结构,通过缓冲区域及限位结构限制活塞行程,电磁力驱动活塞在气缸中做往复运动,同时限位结构及阀组垫片限定活塞行程,压缩机运动部件少,高效节能。
如附图1所示,气缸座缸孔尾部具有封闭的限位挡板、第一甩油孔及漏油孔。优选地,第一甩油孔及漏油孔位于该限位挡板上,气缸座第一甩油孔为长方形结构,且关于缸孔中心对称,润滑油通过该第一甩油孔甩入气缸内,完成活塞与气缸摩擦副的润滑。气缸座漏油孔由两个上下对称的半圆形结构组成,进入气缸多余的润滑油通过该漏油孔排出气缸,避免过多的润滑油堆积在气缸中,增加压缩机排油量。
如附图2所示,该气缸座限位挡板内壁上设置有柔性减磨缓冲区。磁驱动活塞结构压缩机运行时,活塞受电磁力作用在缸孔中做往复运动,活塞与限位挡板之间发生碰撞,通过限位挡板限制活塞行程,确定活塞运行下止点。为了避免活塞碰撞限位挡板出现压缩机失效,限位挡板上设置缓冲区域,活塞尾部与缓冲区域接触后,通过柔性设置减小冲击力,从而实现压缩机的可靠运行。
如附图3所示的气缸座,该气缸座具有设置柔性缓冲区域及限位挡板,限位挡板上无第一甩油孔及漏油孔,活塞与气缸运动无需润滑油,活塞选用自润滑材料实现润滑。
如附图4所示,位于限位挡板上的第一甩油孔由多个小的方形或者圆形或任意形状的小孔组成,润滑油通过这些小第一甩油孔甩如气缸内部,润滑活塞与气缸摩擦副。限位挡板底部设置漏油孔,排出多余的润滑油,避免润滑油堆积进入气缸,增加压缩机排油量。
如图1所示,该压缩机还包括缸头组件50,缸头组件50包括螺钉51、气缸盖52、阀板53、吸气阀片54以及离心泵60。
根据本申请的另一个实施例,本实用新型实施例提供了一种活塞压缩机,该活塞压缩机包括:驱动机构100和气缸组件200。其中,驱动机构100包括传动部30和第二磁吸件,第二磁吸件设置在传动部30的一端。气缸组件200包括活塞本体21和第一磁吸件,活塞本体21位于传动部30的一侧,第一磁吸件设置在活塞本体21的朝向传动部30的一侧。通过第二磁吸件与第一磁吸件配合以使活塞本体21相对传动部30往复移动。具体的,第二磁吸件和第一磁吸件可以为电磁体,也可以为磁铁。传动部30在转动过程中,第二磁吸件通过改变朝向活塞本体21一侧的磁极,以使第一磁吸件受到吸引力或排斥力,进而能够使活塞本体21进行往复移动。在本实施例中,第二磁吸件和第一磁吸件为磁铁,第二磁吸件具有第一磁极和第二磁极,且第一磁极和第二磁极分别位于传动部30的两侧。这样在转轴转动时可将第一磁极面向第一磁吸件,或者将第二磁极面向第一磁吸件,使活塞本体21受到吸力或排斥力。其中,第二磁吸件可以套设在传动部30的端部,也可以将第二磁吸件和传动部30设置为一体成型结构,也可将第二磁吸件与传动部30设置为过盈配合连接。为了便于将第二磁吸件套设在传动部30上的同时提高连接的稳固性,将第二磁吸件粘接在传动部30上。第一磁吸件可以与活塞本体21设置为一体结构,也可以将第一磁吸件嵌在活塞本体21上。
通过本实施例提供的活塞压缩机,其具体包括传动部30、第二磁吸件、活塞本体21以及第一磁吸件。并将第二磁吸件设置在传动部30上,将第一磁吸件设置在活塞本体21上,通过第二磁吸件与活塞本体21上的第一磁吸件配合,即可实现活塞本体21的往复移动,无需增加连杆等传动机构。上述装置不仅结构简单,而且能够避免传动部30与活塞本体21接触,进而能够避免二者在传动过程中发生磨损,延长了零部件的使用寿命。
在本实施例中,传动部30包括顺次连接的主轴31和曲柄32,主轴31用于与电机驱动连接,通过电机驱动主轴31转动。第二磁吸件设置在曲柄32上,并将第二磁吸件朝向活塞的第一磁吸件设置。
其中,主轴31的轴线和曲柄32轴线可以重合,也可以不重合。在本实施例中,主轴31的轴线与曲柄32的轴线不重合。
在本实施例中,该驱动机构还包括平衡结构35,平衡结构35设置在主轴31和曲柄32之间。具体的,曲柄32的一端与平衡结构35的一侧连接,主轴31的一端与平衡结构35的另一侧连接。由于传动部30在利用第二磁吸件驱动活塞本体21运动时,传动部30同时会受到驱动活塞本体21的反作用力,这样会增加传动部30的径向负荷,通过设置平衡结构35能够增加传动部30的惯性力,以通过该惯性力与活塞本体21的反作用力抵消,使传动部30中心线始终位于同一位置,保证传动部30的正常运行。
具体的,在传动部30上设置有导油孔,导油孔的一端位于传动部30的远离第二磁吸件的一端,导油孔的延伸方向与传动部30的轴向相同。该驱动机构还包括油泵,油泵与导油孔连通。通过油泵向导油孔泵油,以润滑传动部30、活塞本体21等其它零部件,减少各零部件的运动磨损。
具体的,在传动部30的侧壁上设置有导油槽33,且导油槽33与导油孔连通。将导油槽33与导油孔连通,能够使油泵泵出的油液通过导油槽33送出。
其中,导油槽33可以为竖向导油槽、也可以为环形导油槽。在本实施例中,导油槽33为螺旋结构,且将导油槽33的两端分别与导油孔连通。这样设置,能够在传动部30转动时将导油槽33内的油液充分甩出,提高对零部件的润滑性能。
在本实施例中,传动部30的侧壁上还设置有第二甩油孔34,第二甩油孔34与导油孔连通,且第二甩油孔34设置在传动部30的第二磁吸件所在的一端。通过设置第二甩油孔34,可以利用将油液甩至活塞本体21上,便于对活塞本体21进行润滑。具体的,该第二甩油孔34位于远离主轴中心的一侧上。
在本实施例中,第二磁吸件为分体式结构,其具体包括第一磁吸单元和第二磁吸单元,第一磁吸单元和第二磁吸单元分别位于传动部30的两侧,第一磁吸单元与第一磁吸件配合以使活塞本体21朝向第一方向移动,第二磁吸单元与第一磁吸件配合以使活塞本体21朝向第二方向移动,第一方向与第二方向为相反方向。通过将第二磁吸件设置为分体结构可以方便安装或拆卸,具体的,可将第一磁吸单元和第二磁吸单元设置为曲面结构,并将第一磁吸单元和第二磁吸单元内壁与传动部30的外壁相适配。其中,第一磁吸单元的外侧可以设置n极,第二磁吸单元的外侧置为s极,利用两个磁吸单元的不同磁极,就可以在转动时进行磁极变化,进而驱动活塞本体21进行往复移动。
在本实施例中,第一磁吸件嵌在活塞本体21的端面上,活塞本体21沿周向设置有油槽22,油槽22能够进行储油,并将油液带入活塞本体21移动的通道内为活塞本体21润滑。
在本实施例中,该气缸组件200还包括:缸头组件50和气缸座10。缸头组件50与气缸座10的一端连接,气缸座10的另一端朝向驱动机构100设置,缸头组件50与气缸座10内部具有贯穿的气体流道,活塞本体21可移动地设置在气体流道内。通过活塞本体21的往复移动可以进行抽气或排气动作。
具体的,该缸头组件50包括:气缸盖52、阀板53以及吸气阀片54。气缸盖52与气缸座10连接,阀板53设置在气缸盖52与气缸座10之间。吸气阀片54设置在阀板53与气缸座10之间。阀板53可以对吸气阀片54起到支撑作用。将吸气阀片54靠近活塞本体21设置,可以通过吸气阀片54对活塞本体21进行限位。
该气缸组件200还包括限位挡板40,限位挡板40设置在气缸座10的朝向驱动机构100的一侧,通过限位挡板40和吸气阀片54配合限位,以使活塞本体21在二者之间进行移动。
为了对气缸内部零件进行润滑,限位挡板40上设置有第一甩油孔41和漏油孔42,第一甩油孔41和漏油孔42均与气体流道连通。这样通过传动部30甩出的油液能够通过第一甩油孔41进入气缸内,并通过活塞本体21运动带动油液进入气缸内部,然后再通过位于第一甩油孔41下方的漏油孔42流出气缸,使油液能够在气缸内进行循环流动。
应用本实施例提供的压缩机,当传动部30转动到靠近气缸座10部分,此时第二磁吸件的面向活塞本体21的磁极要与活塞本体21面向传动部30的磁极同性(同为n或s极),利用第二磁吸件和第一磁吸件之间的排斥力驱动活塞本体21完成压缩及排气过程。当传动部30转动180°时,此时第二磁吸件与第一磁吸件相对的磁极相反,这样即可利用第二磁吸件和第一磁吸件之间的吸引力驱动活塞本体21完成的膨胀与吸气过程。
通过本实施例提供的压缩机,转轴与活塞采用非接触式磁驱动,这样优化了原有复杂的泵体传动结构,省去连杆、活塞销、弹性定位销等传递组件。这样不仅减少了传动组件的数量,而且还优化了装配工艺,使得生产工艺更加简单,可以提高生产效率。此外,由于是采用的磁驱动,因此压缩机中的结构材料可以采用铸铝材料,这样可以降低对磁场的影响,并且能够减轻装置整体的重量。
除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。