專利名稱：線性壓縮機(jī)的改進(jìn)型結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種可使用在致冷機(jī)或者空調(diào)機(jī)中的線性壓縮機(jī)的一種改進(jìn)型結(jié)構(gòu)。
日本專利第一公開號(hào)8-247025揭示了一種使用在一致冷機(jī)中的線性壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)成當(dāng)處于頂端死點(diǎn)中心時(shí)，介于缸蓋與柱塞頭部之間的頂端間隙是恒定的，以防止柱塞過度沖撞。然而，該線性壓縮機(jī)的缺點(diǎn)在于環(huán)境溫度或者致冷機(jī)的熱負(fù)載的降低會(huì)引起過量的致冷機(jī)工作容量(capacity)，這是由于頂端間隙恒定的緣故。
傳統(tǒng)的線性壓縮機(jī)還具有另外一個(gè)缺點(diǎn)，即，由于繞組的銅耗增加了，因此線性移動(dòng)柱塞的線性電動(dòng)機(jī)的效率低下。
因此，本發(fā)明的一主要目的在于避免已有技術(shù)中的不足。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有高效率的壓縮機(jī)的改進(jìn)型結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種線性壓縮機(jī)，包括(a)一密封外殼；(b)一在其中形成有一缸體的塊體，一柱塞在該缸體中振蕩以改變一壓縮腔的體積；(c)一將柱塞在缸體內(nèi)沿著第一方向移動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)；(d)一彈性單元，該彈性單元在第一部分處與塊體相連，在第二部分處與柱塞相連，以便根據(jù)柱塞通過所述線性電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)來沿著與第一方向相反的第二方向推動(dòng)柱塞，從而使得柱塞在缸體內(nèi)振蕩；(e)一柱塞位置傳感器，該傳感器檢測(cè)柱塞的位置，以便提供一表示該位置的位置信號(hào)；(f)一頂端死點(diǎn)中心位置確定電路，該電路根據(jù)由柱塞位置傳感器所提供的位置信號(hào)確定柱塞的實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置；(g)一振蕩控制電路，該電路控制柱塞的振蕩，以便減小柱塞的實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置與一基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置之間的差異；以及(h)一基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置改變電路，該電路改變基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置。
在本發(fā)明的較佳模式中，還提供一測(cè)量環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器?；鶞?zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置改變電路根據(jù)由該環(huán)境溫度傳感器所測(cè)量到的環(huán)境溫度改變基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置。
還提供一確定壓縮機(jī)輸出需求量的運(yùn)行狀態(tài)確定電路。基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置改變電路根據(jù)由該運(yùn)行狀態(tài)確定電路所確定的壓縮機(jī)輸出需求量改變基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種線性壓縮機(jī)，包括(a)一密封外殼；(b)一在其中形成有一缸體的塊體，一柱塞在該缸體中振蕩以改變一壓縮腔的體積；(c)一包括一定子和一轉(zhuǎn)子的線性電動(dòng)機(jī)，該轉(zhuǎn)子與柱塞相連，以便將柱塞在缸體內(nèi)沿著第一方向移動(dòng)；(d)一彈性單元，該彈性單元在第一部分處與塊體相連，在第二部分處與柱塞相連，以便根據(jù)柱塞通過線性電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)來沿著與第一方向相反的第二方向推動(dòng)柱塞，從而使柱塞在缸體內(nèi)振蕩；(e)一形成在塊體中的壓力腔；(f)一在其上設(shè)置有線性電動(dòng)機(jī)的定子的定子移動(dòng)件，該定子移動(dòng)件安裝在壓力腔內(nèi)、并可在第一和第二方向上滑動(dòng)；(g)形成在壓力腔內(nèi)、位于定子移動(dòng)件的兩側(cè)上的第一和第二后壓腔；以及(h)一壓力控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)控制所述第一和第二后壓腔之間的壓力差，以便移動(dòng)定子移動(dòng)件，從而將定子移動(dòng)至一想要的位置。
在本發(fā)明的較佳模式中，在塊體中還形成有與壓縮腔相通的一輸入口和一輸出口。該壓力控制機(jī)構(gòu)可有選擇地建立和堵塞輸入口與第一后壓腔之間、以及輸出口與第二后壓腔之間的連通。
還提供一推動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)以離開壓縮腔的方向推動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)的定子。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種線性電動(dòng)機(jī)，包括(a)一轉(zhuǎn)子；以及(b)一定子，該定子包括一繞組和其中保持著該繞組的一環(huán)形軛(yoke)，該軛由若干弧形塊體組成，在各塊體中形成有一溝槽，繞組的周邊部分固定在該溝槽內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了一種線性電動(dòng)機(jī)，包括(a)一轉(zhuǎn)子；以及(b)一包括一環(huán)形軛的定子，該軛由若干塊體組成，各塊體構(gòu)成軛的一部分圓周，各塊體包括一中心部分和設(shè)置在該中心部分的兩側(cè)上的第一和第二外部，中心部分由若干疊片組成，該疊片由一種具有高導(dǎo)磁率的材料制成，第一和第二外部各由一種其導(dǎo)磁率小于中心部分的導(dǎo)磁率、其電阻大于中心部分的電阻的材料制成。
在本發(fā)明的較佳模式中，構(gòu)成軛的各塊體的中心部分的諸疊片沿著軛的圓周方向相互疊置。
軛的各塊體的中心部分呈四邊形棱柱狀，并且各第一和第二外部呈三角形棱柱狀。
中心部分和第一和第二外部用樹脂相互接合在一起。
軛的各塊體的第一外部具有一形成在朝向軛的圓周方向的一表面上的凸起，第二外部在一面向軛的圓周方向的表面內(nèi)形成有一溝槽，該凸起固定在溝槽內(nèi)，以便將塊體相互接合在一起以構(gòu)成軛。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，提供了一種線性電動(dòng)機(jī)，包括(a)一轉(zhuǎn)子；(b)一包括一環(huán)形軛的定子，軛由若干塊體組成，各塊體構(gòu)成軛的一部分圓周，各塊體由若干疊片組成，該疊片由一種具有高導(dǎo)磁率的材料制成；以及(c)一環(huán)形保持架，該保持架將塊體沿著保持架的圓周方向等間距地保持在其一內(nèi)表面上，該保持架包括一長(zhǎng)條件和若干支座，該長(zhǎng)條件由一種其導(dǎo)磁率小于軛的導(dǎo)磁率、其電阻大于軛的電阻的材料制成，各支座將其中一塊體夾持在其中，并且各支座膠合在所述長(zhǎng)條件上。
在本發(fā)明的較佳模式中，各支座由一C形件構(gòu)成，其中一塊體設(shè)置在其中。
通過下文所給出的詳細(xì)描述以及本發(fā)明較佳實(shí)施例的附圖將更全面地理解本發(fā)明，然而，本發(fā)明并不受特定實(shí)施例的限制，這些實(shí)施例只是作說明與理解之用。
在圖中

圖1所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種線性壓縮機(jī)；圖2所示為線性壓縮機(jī)的效率和基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置對(duì)致冷工作容量的圖線；圖3所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種線性壓縮機(jī)的剖視圖；圖4所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種線性壓縮機(jī)的剖視圖；圖5所示為可使用在第一至第三實(shí)施例的線性壓縮機(jī)中的一種線性電動(dòng)機(jī)的局部剖視圖；圖6所示為圖5所示線性電動(dòng)機(jī)的一外軛的俯視圖；圖7所示為沿著圖6中的線VII-VII剖切的縱剖視圖；圖8所示為安裝在圖6和圖7所示外軛中的一繞組的制造的立體圖；圖9所示為組成圖6和圖7所示外軛的其中一分離塊的立體圖；圖10所示為圖5所示外軛的一種變化型式的俯視圖；圖11是圖10的側(cè)視圖；圖12所示為圖10和圖11所示一分離塊的立體圖；圖13所示為圖5所示外軛的第二種變化型式的俯視圖；圖14所示為圖13所示的其中一分離塊的立體圖；圖15所示為圖13中的一種塊體保持架的立體圖。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱附圖，尤其請(qǐng)參閱圖1，圖中所示為本發(fā)明的一種線性壓縮機(jī)(也稱為振動(dòng)壓縮機(jī))。下面的論述將涉及將該線性壓縮機(jī)使用在一諸如致冷機(jī)之類的致冷系統(tǒng)中的情況，但本發(fā)明并不受此限制。
線性壓縮機(jī)通常包括一密封外殼1和一壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)2。
該壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)2包括一線性電動(dòng)機(jī)3、一缸體4、一柱塞5、一空心塊6、一缸蓋7和一彈性組件8，并通過懸簧(圖中未示出)被支撐在外殼1之中。在外殼1的底部盛有潤(rùn)滑油11。
在塊體6中形成有缸體4，柱塞5在該缸體中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以便將例如致冷劑從輸入口7a吸入到壓縮腔9內(nèi)，并將其從輸出口7b輸送到一致冷系統(tǒng)內(nèi)。
電動(dòng)機(jī)3由一環(huán)形定子3a和一安裝在柱塞5上的轉(zhuǎn)子3b組成。該定子3a安裝在塊體6的圓周壁內(nèi)。除電動(dòng)機(jī)3之外，還可采用任何其它已知的、能使柱塞5往復(fù)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
彈性組件8由相互疊置的四個(gè)彈性圓盤8a組成，外部和內(nèi)部的環(huán)形分隔件8b和8c設(shè)置在相鄰的兩個(gè)彈性圓盤8a之間。在各彈性圓盤8a中形成有例如弧形槽，以便構(gòu)成彈性臂，并在彈性圓盤的中心處與柱塞5的周邊相連，而在一外部邊緣處則與空心塊6的一內(nèi)壁相連。
該線性壓縮機(jī)還包括一柱塞位置傳感器14、一A/D轉(zhuǎn)換器15、一頂端死點(diǎn)中心確定電路16、一基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置確定電路23、一振蕩控制器18和一交流電源17。該振蕩控制器18包括一往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制器21和一基本驅(qū)動(dòng)器22。該往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制器21包括一基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置存儲(chǔ)器19、一放大器20、一比較器25。
柱塞位置傳感器14是由一差接變壓器來實(shí)現(xiàn)的，并由一圓筒形繞組14a和一由永久磁鐵制成的鐵芯14b組成。圓筒形繞組14a與空心塊6的一內(nèi)端壁相連。鐵芯14b與柱塞5的底部相連。鐵芯14b(即，柱塞5)的運(yùn)動(dòng)使得繞組14a向A/D轉(zhuǎn)換器15輸出一以模擬的形式來表示柱塞5的位置的電信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器15將該輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成為一數(shù)字信號(hào)，并向頂端死點(diǎn)中心確定電路16輸出該數(shù)字信號(hào)。該頂端死點(diǎn)中心確定電路16監(jiān)視以來自于A/D轉(zhuǎn)換器15的信號(hào)為基礎(chǔ)的柱塞5的位置，以便當(dāng)柱塞5到達(dá)頂端死點(diǎn)中心時(shí)，向往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制器21輸出一頂端死點(diǎn)中心信號(hào)。該往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制器21通過比較器25將由頂端死點(diǎn)中心信號(hào)所表示的柱塞5的一實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置與儲(chǔ)存在基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置存儲(chǔ)器19中的一基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置作比較，以便根據(jù)該實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置與基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置之間的差異來改變通過放大器20輸出給基本驅(qū)動(dòng)器22的電壓信號(hào)幅度。該基本驅(qū)動(dòng)器22控制來自于電源17、提供給以輸入信號(hào)為基礎(chǔ)的電動(dòng)機(jī)3的電力供給(即，輸出電壓)以調(diào)節(jié)柱塞5的運(yùn)動(dòng)，以便將實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置與基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置之間的差異降至零。
基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置確定電路23與一溫度傳感器70和一運(yùn)行狀態(tài)傳感器75。該溫度傳感器70測(cè)量環(huán)境溫度。該運(yùn)行狀態(tài)傳感器75監(jiān)視所給的運(yùn)行狀態(tài)，比如作為致冷系統(tǒng)(例如，一致冷機(jī))的一致冷腔中的溫度的函數(shù)的致冷系統(tǒng)所需的熱負(fù)載(即，致冷需要量)。
基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置確定電路23根據(jù)由溫度傳感器70所測(cè)量到的環(huán)境溫度以及由運(yùn)行狀態(tài)傳感器75所監(jiān)視到的致冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)修改儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器19中的基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置。
在運(yùn)行中，當(dāng)接通電源17時(shí)，電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)子3b被激勵(lì)，并且如圖所示，在一水平方向內(nèi)與柱塞5一起被吸引，擠壓彈性組件8。該彈性組件8產(chǎn)生一反作用力，以便將柱塞5往反方向移動(dòng)，由此引起柱塞5振蕩，交替地增加和減小壓縮腔9的體積。
如上所述，振蕩控制器18調(diào)節(jié)從電源17輸出至電動(dòng)機(jī)的輸出電壓，以便可將由柱塞位置傳感器14所監(jiān)視的實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置與儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器19內(nèi)的基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置之間的差異降為零。由此，柱塞5的頂端間隙(即，介于位于頂端死點(diǎn)中心處的柱塞5的頭部與缸蓋7的一內(nèi)壁之間的空隙)保持不變。
當(dāng)由溫度傳感器70及運(yùn)行狀態(tài)傳感器75所監(jiān)視的環(huán)境溫度和/或所需的熱負(fù)載降低時(shí)，將使得所需的線性壓縮機(jī)的致冷工作容量變小?；鶞?zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置確定電路23通過利用一以所監(jiān)視的環(huán)境溫度與致冷系統(tǒng)的熱負(fù)載為基礎(chǔ)的圖所進(jìn)行的查找來選擇一個(gè)基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置，并修改此時(shí)儲(chǔ)存在往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制器21的存儲(chǔ)器19中的基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置，以便增加柱塞5的頂端間隙。增加柱塞5的頂端間隙使得線性壓縮機(jī)的致冷工作容量變小，從而避免了線性壓縮機(jī)的過量的壓縮工作容量(即，致冷系統(tǒng)的工作容量)。
該線性壓縮機(jī)還可包括一安裝在致冷機(jī)的操縱面板內(nèi)的快速致冷手動(dòng)開關(guān)(圖中未示出)。當(dāng)一操縱者閉合該快速致冷手動(dòng)開關(guān)時(shí)，基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置確定電路23修改儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器19內(nèi)的基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置，以便減小柱塞5的頂端間隙，從而不管來自于溫度傳感器70和運(yùn)行狀態(tài)傳感器75的輸出而提高致冷工作容量。
圖2所示為由本申請(qǐng)的發(fā)明者所作的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，示出了為增加柱塞5的頂端間隙而在基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置中所作的變化使得線性壓縮機(jī)的致冷工作容量變小，但是在柱塞5的頂端間隙的體積與缸體4的體積之比達(dá)到10％之前，線性壓縮機(jī)的效率幾乎不變。尤其，當(dāng)柱塞5的頂端間隙的體積與缸體4的體積之比在10％的范圍之中時(shí)，致冷工作容量根據(jù)環(huán)境和致冷條件可大約減小一半，而線性壓縮機(jī)以及整個(gè)致冷系統(tǒng)的效率卻沒有下降。
圖3所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種線性壓縮機(jī)。與圖1中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分，這里就不再對(duì)這些相同部分作詳細(xì)說明了。
該線性壓縮機(jī)包括一環(huán)形定子移動(dòng)基座27、一壓力控制系統(tǒng)25和一控制器100。
該定子移動(dòng)基座27將電動(dòng)機(jī)3的定子3a剛性地固定在該基座的一內(nèi)壁上，并且該基座被設(shè)置在一形成在空心塊6的圓周壁內(nèi)的環(huán)形腔50之中。該環(huán)形腔50具有分別形成在環(huán)形腔50的末端與定子移動(dòng)基座27的末端之間的第一和第二后壓腔28a和28b。
壓力控制系統(tǒng)25包括壓力控制閥25a、25b、25c和25d、連接管25e、25f、25g和25h以及壓力管25i和25j。連接管25e和25f將一引到壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)2的輸入口7a的吸入管24分別與一壓力控制閥25a和25b相連。連接管25g和25h將一引到壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)2的輸出口7b的輸出管10分別與一壓力控制閥25c和25d相連。壓力管25i通過一延伸穿過外殼1的后壓管26b將壓力控制閥25a和25c與后壓腔28b相連。壓力管25j通過一延伸穿過外殼1的后壓管26a將壓力控制閥25b和25d與后壓腔28a相連。例如，各壓力控制閥25a至25d可為由控制器100操縱的電磁閥。
該實(shí)施例的線性壓縮機(jī)還包括一測(cè)量環(huán)境溫度的溫度傳感器70和一測(cè)量輸出管10之中的致冷劑的壓力的壓力傳感器77，這兩個(gè)傳感器都與控制器100相連。
當(dāng)環(huán)境溫度和/或從壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)2的輸出口7b所輸出的致冷劑的壓力減小時(shí)，如圖所示，會(huì)使柱塞5向左移過頂端死點(diǎn)中心，以便該柱塞可與缸蓋7的內(nèi)壁相撞。因此，當(dāng)來自于溫度傳感器70或者壓力傳感器77的輸出、或者來自于以上兩者的輸出超過所給的下限值時(shí)，控制器100打開壓力控制閥25a和25d，同時(shí)閉合壓力控制閥25b和25c，以便后壓腔28a與輸出口7b之間、以及后壓腔28b與壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)2的輸入口7a之間相通。于是，后壓腔28a的內(nèi)部壓力增加，同時(shí)后壓腔28b的壓力減小，從而將定子移動(dòng)基座27向右推移，如圖所示，以便以離開缸蓋7的方向移動(dòng)柱塞5的振蕩中心。這樣避免了將會(huì)引起不想要的機(jī)械噪音、并造成柱塞5損壞的柱塞5與缸蓋7的內(nèi)壁間的沖撞。
圖4所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種線性壓縮機(jī)，它與圖3所示的線性壓縮機(jī)的不同之處僅僅在于，在一安裝在空心塊6的一內(nèi)壁上的支座45與線性電動(dòng)機(jī)3的定子3a之間設(shè)置著一螺旋彈簧29，它將形成一彈簧壓力以保持定子3a，阻止其左移，請(qǐng)參閱附圖。其它的設(shè)置是相同的，這里就不再對(duì)這些部分作詳細(xì)介紹了。
當(dāng)關(guān)掉圖3所示第二實(shí)施例的線性壓縮機(jī)時(shí)，如圖所示，線性電動(dòng)機(jī)3可被停止運(yùn)動(dòng)，其中定子3a向左移離想要的柱塞5的振蕩中心。當(dāng)將線性壓縮機(jī)從此狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)，可使得柱塞5越過頂端死點(diǎn)中心，并與缸塊7的內(nèi)壁相撞。如上所述，當(dāng)關(guān)掉線性壓縮機(jī)之后，后壓腔28a和28b中的壓力平衡時(shí)，該實(shí)施例的螺旋彈簧29將定子3a固定在一想要的位置內(nèi)(例如，想要的柱塞5的振蕩中心)，從而避免了在立即啟動(dòng)該線性壓縮機(jī)之后，柱塞5與缸塊7的內(nèi)壁相撞。
除螺旋彈簧29之外，還可采用諸如橡膠之類的彈性件。
圖5所示為一種可使用在上述實(shí)施例中的線性電動(dòng)機(jī)3。
該線性電動(dòng)機(jī)3基本上由一定子3a和一轉(zhuǎn)子3b組成。該定子3a包括一環(huán)形內(nèi)軛101、一環(huán)形外軛104和一繞組106。內(nèi)軛101和外軛104安裝在空心塊6上，如圖1所示。外軛104具有兩個(gè)磁極102和103。轉(zhuǎn)子3b包括一圓筒形永久磁鐵107，柱塞5穿過該磁鐵的底部。
如圖6所示，外軛104包括若干分離塊104a、104b、104c和104d，它們的端面114a、114b、114c和114d相互膠合或者焊接在一起。如圖7和圖9所示，在各塊體104a至104d的內(nèi)壁中形成有一溝槽113，繞組106安裝在該溝槽中。
外軛104可由至少兩個(gè)分離塊形成。
在繞組106和外軛104的制造中，如圖8所示，首先，圍繞一線軸150沿徑向方向向外拉緊和高密度卷繞金屬絲來制造繞組106。然后，將線軸150從繞組106中抽出，并將該繞組安裝到外軛104的塊體104a至104d的溝槽113內(nèi)。最后，將塊體104a至104d相互膠合或者焊接在一起，以便形成外軛104。
繞組106可被浸漬一種用于防止其變形并給予保護(hù)的樹脂液。
在傳統(tǒng)的線性電動(dòng)機(jī)中，定子通常是通過在單件式環(huán)形外軛的內(nèi)壁中的一溝槽內(nèi)沿徑向向內(nèi)地卷繞金屬線來進(jìn)行制造的。因此，很難以高張力卷繞金屬絲。與此相反，如上所述，該實(shí)施例的定子3a是通過將繞組106安裝在塊體104a至104d的溝槽113中并連接塊體104a至104d以構(gòu)成外軛104來進(jìn)行制造的，其中繞組106沿徑向向外地在高張力之下卷繞金屬絲來形成的。因此，該實(shí)施例的繞組106與傳統(tǒng)的線性電動(dòng)機(jī)相比具有更高的空間系數(shù)和單位體積有更多的圈數(shù)。這樣減小了與流經(jīng)繞組的電流的平方成正比的銅耗，從而大大提高了線性電動(dòng)機(jī)3的效率。
圖10、11和12所示為使用在線性電動(dòng)機(jī)3內(nèi)的外軛104的第一種變化型式。
該實(shí)施例的外軛104包括十二個(gè)形狀大小相同的扇形分離塊104a。各分離塊104a由一中心部分80和第一及第二外部90和101構(gòu)成。該中心部分80是由四邊形棱柱狀諸疊片70構(gòu)成的，這些疊片由一種具有高導(dǎo)磁率的材料所制成。第一和第二外部90和101各由一三角形棱柱狀件構(gòu)成，該棱柱狀件是由例如其導(dǎo)磁率小于中心部分80的導(dǎo)磁率、并且其電阻大于中心部分80的電阻的樹脂制成的。各塊體104是通過將中心部分80夾在第一和第二部分90和101之間、并向它們浸漬樹脂來進(jìn)行制造的。
如圖10和圖12所示，在各第一外部90中形成有一圓形凹槽或者溝槽210。在圖12中可以清楚地看到，在各第二外部101中形成有一圓柱形凸起220。外軛104的組裝是通過將各第二外部101的圓柱形凸起沿一軸向方向插入到其中一第一外部90的圓形溝槽210之中以連接所有的塊體104a來實(shí)現(xiàn)的。
在組裝外軛104之前，可先加工各塊體104的表面?；蛘咴诮M裝之后加工外軛104的表面。
一線性電動(dòng)機(jī)的渦流損耗通常與一軛的厚度的平方成正比，但是通過如本實(shí)施例中所示的，外軛104的中心部分80由具有高導(dǎo)磁率的疊片70組成，這將大大地提高線性電動(dòng)機(jī)3的效率，因此在該實(shí)施例中可以大大地減小渦流損耗。
如上所述，各塊體104在中心部分80的兩側(cè)上設(shè)置有各具有低導(dǎo)磁率和高電阻的第一和第二外部90和101，從而減小了從各塊體104的中心部分70泄露至相鄰部分的磁通，由此減少了銅耗。
該實(shí)施例的外軛104沒有繞組106，但需要時(shí)也可具有。
圖5所示的內(nèi)軛101可由上述的方式進(jìn)行制造。
圖13、14和15所示為使用在線性電動(dòng)機(jī)3中的外軛104的第二種變化型式。
該實(shí)施例的外軛104包括十二個(gè)分離塊215和一環(huán)形塊體保持架216。在圖14中可以清楚地看到，各塊體215是由四邊形棱柱狀疊片217構(gòu)成的，這些疊片由一種具有高導(dǎo)磁率的材料所制成。在圖15中可以清楚地看到，塊體保持架216由一長(zhǎng)條件219和十二個(gè)C形支座218組成。該長(zhǎng)條件219是柔性的，并例如由其導(dǎo)磁率小于塊體215的導(dǎo)磁率、并且其電阻大于塊體215的電阻的樹脂制成。這樣避免了磁通通過長(zhǎng)條件219在相鄰的兩個(gè)塊體215之間流動(dòng)，從而減小了銅耗。
C形支架218等間距地膠合在長(zhǎng)條件219的內(nèi)表面上，如圖13所示，沿著圓周方向在其中夾持塊體215，塊體間具有相等的間隙220。在相鄰的兩個(gè)塊體215之間形成間隙220增加了外軛104的表面積，從而便于冷卻該線性電動(dòng)機(jī)3。
該實(shí)施例的外軛104沒有繞組106，但需要時(shí)也可具有。
圖5所示的內(nèi)軛101可由上述的方式進(jìn)行制造。
為了便于更好地理解本發(fā)明而根據(jù)較佳實(shí)施例揭示了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本發(fā)明可用多種途徑來實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包含著所有可能的實(shí)施例以及所示實(shí)施例的變化型式，這些變化型式是在不脫離下列所附權(quán)項(xiàng)中所羅列出的本發(fā)明原理的情況下來體現(xiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種線性壓縮機(jī)，包括一密封外殼；一在其中形成有一缸體的塊體，一柱塞在所述缸體中振蕩以改變一壓縮腔的體積；一將所述柱塞在所述缸體內(nèi)沿著第一方向移動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)；一彈性單元，所述彈性單元在第一部分處與所述塊體相連，在第二部分處與所述柱塞相連，以便根據(jù)柱塞通過所述線性電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)來沿著與所述第一方向相反的第二方向推動(dòng)柱塞，從而使柱塞在所述缸體內(nèi)振蕩；一柱塞位置傳感器，所述傳感器檢測(cè)所述柱塞的位置，以便提供一表示所述位置的位置信號(hào)；一頂端死點(diǎn)中心位置確定電路，所述電路根據(jù)由所述柱塞位置傳感器所提供的位置信號(hào)確定所述柱塞的實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置；一振蕩控制電路，所述電路控制所述柱塞的振蕩，以便減小柱塞的所述實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置與一基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置之間的差異；以及一基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置改變電路，所述電路改變所述基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置。
2.如權(quán)利要求1所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，還包括一測(cè)量環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器，并且所述基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置改變電路根據(jù)由所述環(huán)境溫度傳感器所測(cè)量到的環(huán)境溫度改變基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置。
3.如權(quán)利要求1所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，還包括一確定一壓縮機(jī)的輸出需求量的運(yùn)行狀態(tài)確定電路，并且所述基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置改變電路根據(jù)由所述運(yùn)行狀態(tài)確定電路所確定的壓縮機(jī)輸出需求量改變基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置。
4.一種線性壓縮機(jī)，包括一密封外殼；一在其中形成有一缸體的塊體，一柱塞在所述缸體中振蕩以改變一壓縮腔的體積；一包括一定子和一轉(zhuǎn)子的線性電動(dòng)機(jī)，所述轉(zhuǎn)子與所述柱塞相連，以便將柱塞在所述缸體內(nèi)沿著第一方向移動(dòng)；一彈性單元，所述彈性單元在第一部分處與所述塊體相連，在第二部分處與所述柱塞相連，以便根據(jù)柱塞通過所述線性電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)來沿著與所述第一方向相反的第二方向推動(dòng)柱塞，從而使柱塞在所述缸體內(nèi)振蕩；一形成在所述塊體中的壓力腔；一在其上設(shè)置有所述線性電動(dòng)機(jī)的定子的定子移動(dòng)件，所述定子移動(dòng)件安裝在所述壓力腔內(nèi)、并可在所述第一和第二方向上滑動(dòng)；形成在所述壓力腔內(nèi)、位于所述定子移動(dòng)件的兩側(cè)上的第一和第二后壓腔；以及一壓力控制機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)控制所述第一和第二后壓腔之間的壓力差，以便移動(dòng)所述定子移動(dòng)件，從而將所述定子移動(dòng)至一想要的位置。
5.如權(quán)利要求4所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，在所述塊體中還形成有與所述壓縮腔相通的一輸入口和一輸出口，并且所述壓力控制機(jī)構(gòu)可有選擇地建立和堵塞所述輸入口與所述第一后壓腔之間、以及所述輸出口與所述第二后壓腔之間的連通。
6.如權(quán)利要求4所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，還包括一推動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)以離開所述壓縮腔的方向推動(dòng)所述線性電動(dòng)機(jī)的定子。
7.一種線性電動(dòng)機(jī)，包括一轉(zhuǎn)子；以及一定子，所述定子包括一繞組和其中保持著所述繞組的一環(huán)形軛，所述軛由若干弧形塊體組成，在各塊體中形成有一溝槽，所述繞組的周邊部分固定在所述溝槽內(nèi)。
8.一種線性電動(dòng)機(jī)，包括一轉(zhuǎn)子；以及一包括一環(huán)形軛的定子，所述軛由若干塊體組成，各塊體構(gòu)成所述軛的一部分圓周，各所述塊體包括一中心部分和設(shè)置在所述中心部分的兩側(cè)上的第一和第二外部，所述中心部分由若干疊片組成，所述若干疊片由一種具有高導(dǎo)磁率的材料制成，所述第一和第二外部各由一種其導(dǎo)磁率小于中心部分的導(dǎo)磁率、其電阻大于中心部分的電阻的材料制成。
9.如權(quán)利要求8所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，構(gòu)成所述軛的各塊體的中心部分的所述諸疊片沿著所述軛的圓周方向相互疊置。
10.如權(quán)利要求9所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述軛的各塊體的中心部分呈四邊形棱柱狀，并且所述各第一和第二外部呈三角形棱柱狀。
11.如權(quán)利要求8所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述中心部分和所述第一和第二外部用樹脂相互接合在一起。
12.如權(quán)利要求8所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述軛的各塊體的第一外部具有一形成在一朝向所述軛的圓周方向的表面上的凸起，所述第二外部在一面向所述軛的圓周方向的表面內(nèi)形成有一溝槽，所述凸起固定在所述構(gòu)溝槽內(nèi)，以便將所述塊體相互接合在一起以構(gòu)成軛。
13.一種線性電動(dòng)機(jī)，包括一轉(zhuǎn)子；一包括一環(huán)形軛的定子，所述軛由若干塊體組成，各塊體構(gòu)成所述軛的一部分圓周，各塊體由若干疊片組成，所述疊片由一種具有高導(dǎo)磁率的材料制成；以及一環(huán)形保持架，所述保持架將所述塊體沿著保持架的圓周方向等間距地保持在其一內(nèi)表面上，所述保持架包括一長(zhǎng)條件和若干支座，所述長(zhǎng)條件由一種其導(dǎo)磁率小于所述軛的導(dǎo)磁率、其電阻大于所述軛的電阻的材料制成，各支座將其中一塊體夾持在其中，并且所述各支座膠合在所述長(zhǎng)條件上。
14.如權(quán)利要求13所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述各支座由一C形件構(gòu)成，其中一塊體設(shè)置在其中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用在致冷機(jī)或者空調(diào)機(jī)內(nèi)的線性壓縮機(jī)。它包括一設(shè)置在一密封外殼中的壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括一可使一柱塞在一缸體內(nèi)振蕩的線性電動(dòng)機(jī)和一柱塞振蕩控制器。該柱塞振蕩控制器控制柱塞的振蕩,以便使實(shí)際頂端死點(diǎn)中心位置與基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置一致,并根據(jù)所給的諸如環(huán)境溫度或者例如一致冷機(jī)的所需的熱負(fù)載之類的參數(shù)來修改該基準(zhǔn)頂端死點(diǎn)中心位置。本發(fā)明還提供了線性電動(dòng)機(jī)的一種改進(jìn)型結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H02K33/10GK1232926SQ98122329
公開日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1998年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月20日
發(fā)明者森田一郎, 小林正則, 稲垣耕, 片山誠 申請(qǐng)人:松下冷機(jī)株式會(huì)社