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制冷压缩机

阅读:790发布:2020-05-12

专利汇可以提供制冷压缩机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 制冷 压缩机 ,涉及 制冷设备 技术领域;主要包括有:壳体、 电机 、 平衡 块 、 气缸 、 活塞 、偏 心轴 ;电机、平衡块及气缸位于壳体内;活塞位于气缸内,偏心轴套于活塞内;电机的 转轴 通过一偏心连接机构与偏心轴相连,并有一抵销偏心轴转动时的偏心 力 的平衡块连于电机上;偏心轴与活塞间设有一将偏心轴和活塞推离开的弹性装置。本 发明 加工 精度 要求较低、利用直流电源、使用场所不受限制、体积小、功耗小、可以调节转速、寿命长,可以广泛应用于便携、移动、微型制冷设备中。,下面是制冷压缩机专利的具体信息内容。

1、一种制冷压缩机,主要包括有:壳体(1)、电机(2)、平衡 (3)、气缸(4)、活塞(5)、偏心轴(6);电机(2)、平衡块(3) 及气缸(4)位于壳体(1)内;活塞(5)位于气缸(4)内,偏心轴 (6)套于活塞(5)内;电机(2)的转轴(21)通过一偏心连接机 构与偏心轴(6)相连,并有一抵销偏心轴(6)转动时的偏心的平 衡块(3)连于电机(2)上;其特征在于:偏心轴(6)与活塞(5) 间设有一将偏心轴(6)和活塞(5)推离开的弹性装置(7)。
2、根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:所述的弹性装 置(7)由滚珠(71)和弹簧(72)组成。
3、根据权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于:弹性装置 (7)位于偏心轴(6)上远离偏心轴(6)转动轴线一侧的槽(61) 内;弹性装置(7)的弹簧(72)的一端顶住槽(61)的底部,另一 端顶住滚珠(71),滚珠(71)顶住活塞(5)内壁。
4、根据权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于:弹性装置 (7)亦可位于活塞(5)开口朝向偏心轴(6)的槽内;弹性装置(7) 的弹簧(72)的一端顶住槽的底部,另一端顶住滚珠(71),滚珠(71) 顶住偏心轴(6)的外周面,且滚珠(71)与偏心轴(6)的接触处位 于远离偏心轴(6)转动轴线的一侧。
5、根据权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于:所述的电 机(2)为直流无刷电机。
6、根据权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于:所述的电 机(2)的电源输入处连接有一可调节电机(2)的转速的控制器(8)。
7、根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于:所述的电机(2) 为直流无刷电机。
8、根据权利要求4所述的压缩机,其特征在于:所述的电机(2) 为直流无刷电机。
9、根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于:所述的电机(2) 的电源输入处连接有一可调节电机(2)的转速的控制器(8)。
10、根据权利要求4所述的压缩机,其特征在于:所述的电机(2) 的电源输入处连接有一可调节电机(2)的转速的控制器(8)。

说明书全文

技术领域:

发明涉及制冷设备技术领域,特指一种加工精度要求不高、 体积小、功耗低、在无交流电源的地方亦可使用的制冷压缩机

背景技术:

目前,冷压缩机的电源都是采用交流电源,此种结构的压缩 机,存在如下几个方面的缺陷

一、使用场所受限制

在没有交流电源的的场所,该种压缩机则无法使用。

二、体积大、笨重

由于目前交流电机的技术因素的原因,使得整个压缩机的体积 大,而且,重量亦相当大,占用的空间大,移动亦极为不便。

三、损耗高

由于压缩机电机本身的损耗大,使得压缩机的效率低、费电, 不利于节约能源

四、转速无法调节

由于无法控制电机的转速,使得压缩机只能按照一定的速度工 作,而无法根据具体情况进行调节。

五、故障率高,寿命短

普通变频压缩机采用的无刷电机,其内部有转子位置传感器; 电机内部的电子元件在高温、高压、有油、充满制冷剂的恶劣环境中 工作时,容易发生故障,寿命亦较短。

六、压缩机工艺复杂、精度要求高

为使活塞外壁可以始终可以紧贴气缸内壁,要求活塞的外壁等 的加工精度非常高,工艺较为复杂;成本也较高。

发明内容:

本发明解决的技术问题在于提供一种可以克服前述问题,加工 精度要求较低、利用直流电源、使用场所不受限制、体积小、功耗小、 可以调节转速、寿命长的制冷压缩机。

本发明的技术问题是通过如下技术方案实现的:制冷压缩机主 要包括有:壳体、电机、平衡、气缸、活塞、偏心轴;电机、平衡 块及气缸位于壳体内;活塞位于气缸内,偏心轴套于活塞内;电机的 转轴通过一偏心连接机构与偏心轴相连,并有一抵消偏心轴转动时的 偏心的平衡块连于电机上;偏心轴与活塞间设有一将偏心轴和活塞 推离开的弹性装置。

所述的弹性装置由滚珠和弹簧组成。

弹性装置位于偏心轴上远离偏心轴转动轴线一侧的槽内;弹性 装置的弹簧的一端顶住槽的底部,另一端顶住滚珠,滚珠顶住活塞内 壁;该弹性装置亦可位于活塞开口朝向偏心轴的槽内;弹性装置的弹 簧的一端顶住槽的底部,另一端顶住滚珠,滚珠顶住偏心轴的外周面, 且滚珠与偏心轴的接触处位于远离偏心轴转动轴线的一侧。

所述的电机为直流无刷电机;电机的电源输入处连接有一可调 节电机的转速的控制器;该控制器为一脉冲宽度调节(PWM)控制 器。

本发明在活塞和偏心轴之间设有滚珠和弹簧;滚珠在弹簧的弹 力下,始终作用在活塞内壁上,加之偏心轴旋转时的离心力,使活塞 外壁始终可以紧贴气缸内壁,这种结构可以有效地克服以往转子压缩 机的加工精度要求太高的缺点,使压缩机的精度有所降低,加工组装 更为方便。利用低压直流电源的电机,其体积小、功耗低;由于低压 直流电源可以通过储电池等提供,从而使得压缩机在无交流电源的场 所亦可以使用,电机内部无电子元件,引线只有三根,简单,方便, 安全,无故障。而通过控制器的脉冲宽度调节,可以实现对电机转速 的控制。本发明采用的永磁无刷直流电机,其转速不受极数的制约; 因此,本发明直流变频压缩机中逆变器的输出方式采用不等宽脉宽调 制PWM方式,使本发明可以根据需要将电机的额定转速设计到3000 转/分以上,再通过直流变频方便地进行无级调速,从而提高压缩机 的制冷速度,达到快速制冷的目的,使本发明的制冷速率可达定速压 缩机的3倍左右,可达交流变频箱的1.5~2倍。本发明可使压缩机 高速运转而快速产生大冷量,在很短时间内达到设定制冷的温度,然 后再通过变频调速以较低速度工作,产生少量维持的冷量,也就是可 以以“快速制冷,可变制冷,低速维持”的状态工作,使压缩机提供 的制冷量与负载大小相适应,并处于低速、低压比情况条件下运转, 从而可避免压缩机频繁起动造成的电力浪费和减少停机压力的损失, 采用本发明的压缩机可比一般定速冰箱省电30~40%;同时,由于本 发明压缩机可在绝大部分时间里处于低速低负荷运行状态,与压缩机 容量相比,可进一步提高冰箱热交换器的容量比率,低压比状态的运 转还可大幅度提高压缩机的机械效率、压缩效率、容积效率,降低功 耗,提高能源效率。本发明采用直流变频电力驱动永磁无刷直流电机, 可使电机在很低的电压条件下起动,因而在电流很小的情况下获得足 够的起动转矩,实现软起动,避免了对电网家用电器的冲击和干扰, 并可延长压缩机和电机的寿命。本发明采用的电机定子有三相绕组, 转子磁极采用永久磁励磁,无须励磁线圈,所以具有节能,不发热 的优点。本发明永磁无刷直流电机效率高,可使系统整体的功率因数 达到92%以上。由于本发明可以“高速制冷,低速维持”的状态运转, 避免了频繁起动,从而可大幅降低噪音。此外,本发明温控精度高, 其温控精度可达±0.2℃以内,以最大限度地使食物保持湿度、新鲜 度。

附图说明:

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:

附图1是本发明气缸4、活塞5与偏心轴6之间配合关系的剖 视示意图;

附图2是本发明压缩机电机2的轴线剖视示意图;

附图3是本发明控制器8与电机2的电源连接关系图。

具体实施方式:

见附图1至3,本发明压缩机主要包括有:壳体1、电机2、平 衡块3、气缸4、活塞5和偏心轴6;电机2、平衡块3及气缸4位于 壳体1内;电机2由转轴21、定子22、转子23、前端盖24、后端盖 25构成;转轴21穿过前端盖24后,通过一偏心连接机构(该连接 结构为通用结构,图中未示出)与偏心轴6相连。在前端盖24和偏 心连接机构之间有一平衡块3通过螺钉固定在转轴21上;其方向与 偏心轴6正好相反,使压缩机在工作时的偏心力相抵消并保持平衡; 而且,在前端盖24上开设有通孔241,当平衡块3在转轴21的作用 下转动时,可以使压缩机内的润滑油飞溅成雾状停留在电机2等需要 润滑的各个部位。电机2为低压直流无刷电机,其电源线通过接线柱 9引出压缩机的壳体1,在电机2的电源线上接设有一控制器8。控 制器8为一脉冲宽度调节(PWM)控制器,通过调节电源脉冲的宽 度,可以有效地调节电机2的转速,从而实现对压缩机工作的调节、 控制。在压缩机上,有一与壳体1外连通的吸气管10与压缩机内的 气缸4相连通;气缸4的另一处设有一排气41;通过排气阀41, 可以利用壳体1上的排气管11将气体排处压缩机外。活塞5位于气 缸4内,偏心轴6套于活塞5内;由滚珠71和弹簧72组成的弹性装 置7位于偏心轴6上远离偏心轴6转动轴线一侧的槽61内;弹性装 置7的弹簧72的一端顶住槽61的底部,另一端顶住滚珠71,滚珠 71顶住活塞5内壁;滚珠71在弹簧72的弹力下,始终作用在活塞5 内壁上,加之偏心轴6旋转时的离心力,使活塞5外壁始终可以紧贴 气缸4内壁,这种结构可以克服以往转子压缩机的加工精度要求太高 的缺点,使压缩机的精度有所降低,加工组装更为方便。活塞5沿汽 缸4内壁滚动,与气缸4内壁间形成一个月牙形的工作腔,而气缸4 上沿内壁开设有一槽42,槽42内的滑片43(亦称滑动栏板)靠弹簧 44的作用力使其端部与活塞5紧密接触,将月牙行工作腔分隔为两 部分,滑片43随活塞5的滚动沿滑片43槽道作往复运动,而有端盖 被安置在气缸4两端,与气缸4内壁、活塞5外壁、切点、滑片43 构成封闭的气缸容积,即基元容积,其容积大小随活塞5转变化, 容积内气体的压力则随基元容积的大小而改变,从而完成压缩机的工 作过程。

作为另一实施例,弹性装置7亦可位于活塞5开口朝向偏心轴 6的槽内;弹性装置7的弹簧72的一端顶住槽的底部,另一端顶住 滚珠71,滚珠71顶住偏心轴6的外周面,且滚珠71与偏心轴6的 接触处位于远离偏心轴6转动轴线的一侧。

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