多力叠加的压缩机及采用该压缩机的制冷设备
阅读：254发布：2023-01-31
专利汇可以提供多力叠加的压缩机及采用该压缩机的制冷设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种多 力 叠加 的 压缩机 ，包括驱动系统，其特征在于：所述驱动系统包括压缩 活塞 ，用以连接所述压缩活塞和运动磁体的活塞 连杆 ，所述运动磁体与固定磁体 磁性 配合以驱动所述运动磁体带动所述压缩活塞在 气缸 内往复运动；以及向所述运动磁体和/或固定磁体供电的电源装置。有效地利用电磁 铁 两端就会产N和S电 磁场 ，用这一正一反两个极提供的 能量 作功并叠加输出，有效提高了输出的功率，而且结构简单，制造成本低的特点。本发明还公开了一种采用多力叠加的压缩机的 制冷设备 ,包括 冷凝器 、压缩机、节流装置和 蒸发 器 等,它具有高效节能,相比传统的制冷设备大大提高了功率输出，安全节能且多力叠加的共同作用，是一种技术性优越的产品。，下面是多力叠加的压缩机及采用该压缩机的制冷设备专利的具体信息内容。
1.一种多力叠加的压缩机，包括驱动系统，其特征在于：所述驱动系统包括压缩活塞，用以连接所述压缩活塞和运动磁体的活塞连杆，所述运动磁体与固定磁体磁性配合以驱动所述运动磁体带动所述压缩活塞在气缸内往复运动；以及向所述运动磁体和/或固定磁体供电的电源装置；
所述运动磁体和固定磁体为U型；所述运动磁体的磁极面分为N极面一和S极面一，所述固定磁体的磁极面分为N极面二和S极面二；所述N极面一与所述N极面二相之间存在间隙空间；所述固定磁体包括电流线圈和用于接收所述电流线圈磁场以聚磁导向的磁块；所述活塞连杆的一端连接有固设的弹性元件。
2.根据权利要求1所述的多力叠加的压缩机，其特征在于：它还包括行程限位装置，所述行程限位装置包括供所述压缩活塞设定行程的行程气缸，所述行程气缸内置行程活塞，连接所述行程活塞的行程连杆；所述行程连杆固接于所述活塞连杆上，以限制所述压缩活塞的行程。
3.根据权利要求2所述的多力叠加的压缩机，其特征在于：所述气缸上方设有进气口和排气口；所述行程气缸设有通孔。
4.一种制冷设备，包括冷凝器、压缩机、节流装置和蒸发器，其特征在于：所述压缩机为权利要求1-3的任一项所述的多力叠加的压缩机。
多力叠加的压缩机及采用该压缩机的制冷设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到一种直线压缩机，特别是涉及一种多力叠加的压缩机；
[0002] 本发明还涉及一种制冷设备，具体是一种采用多力叠加的压缩机的制冷设备。【背景技术】
[0003] 据调查和专利检索，现有的直线压缩机大多数是动磁式，动圈式，动铁式三种，它们的共同特点都是建立在现有理论基础上并增加谐振部件的产物，也就是将直线电机的磁场及运动规律近似理解为将旋转电机展开，并认为两者的工作原理相同，也就是说，直线压缩机和旋转压缩机一样其运动方向是沿着磁力线的切线方向进行的。在此基础上加上弹簧谐振并发展各种结构形状而成直线压缩机。虽然理论上直线压缩机的性能应该比传统旋转式压缩机有更大的优势，因为直线压缩机没有了曲轴等传动机构，使得能耗、体积等理应减少，但在实际应用中，其能效与传统旋转压缩机相比并没有多大提高，导致直线压缩机虽然历经百年，但依然没有取得多大突破，甚至在有些方面还不如旋转压缩机，比如在行程的控制上，直线压缩机不如旋转压缩机，在体积上也没有太大区别，而且压缩机在工作时 的磨损较大。
[0004] 另外，动圈式直线压缩机的行程较短，其线圈导线易损坏而导致经常发生故障；而，动磁式直线压缩机的动子较重，导致需要的谐振弹簧弹性较大，这却使得谐振不易控制，从而使得实际的压缩效果远远偏离理论上的效果；而动铁式直线压缩机极易产生径向力，造成活塞严重摩擦气缸壁。所有这些缺点，都是因为理论上将旋转运动变直线运动这一方式不适合直线压缩机，使得当前的直线压缩机一直难以得到广泛的推广应用。
[0005] 再者，传统直线压缩机的限位大多采用步进直线电机，或在气缸内安装弹簧，或在气缸内安装位移探头并通过电路控制压缩机行程等方法来实现。这些控制行程的方法并不理想。由以上阐述看来，直线压缩机要真正发挥其优势则必须有不同于传统的新理论和新技术。
[0006] 制冷设备包括冰箱空调冷库等，一直以来这些设备的主要制冷方式有蒸汽压缩式，半导体冷片，吸收式等，其中蒸汽压缩式制冷因为其技术较成熟，能效较高而应用最广。而蒸汽压缩式又有几种类型压缩机：旋转曲轴活塞式，旋转式，涡旋式，直线活塞式等。其中前三种方式技术比较成熟，直线活塞式虽然理论上能效会比前三中的大但技术还不大成熟，而且能效大得并不特别明显，大约在20-30％左右，但就是这20-30％科技人员还是对直线压缩机投入了巨大的努力。现有直线压缩机的优势是结构相对简单，因传动造成的损耗减少。但是现有直线压缩机是建立在旋转压缩机工作原理基础上得出的产物，也就是直线压缩机的电机是旋转压缩机电机展开。所以两者在原理上没 有多大区别，因此也注定了现有直线压缩机跟旋转压缩机一样有较大局限，因为能量是守恒的所以能效提高有限难以突破。
[0007] 旋转电机的磁场可理解为是首尾相连的磁极形成环路而成，所以不大好突破。而直线电机可以做成首尾不相连的；当作功同时产生正反两种能量时，如果能将这两种能量合起来加以利用那么所作的功将比初始输入能量大。
[0008] 为了克服上述的技术不足，我发明的多力叠加的压缩机一样给电磁铁通电，电磁铁两端就会产N和S，用这一正一反两个极提供的能量做功并叠加输出，这是传统压缩机和现有直线压缩机所不能具有的。显而易见，将我发明的多力叠加的压缩机技术用于制冷设备的能效将会有重大突破，这也是人们所希望的。目前制冷器具的情况是在空调上多用旋转压缩机，稍大的用涡旋压缩机，在商用及冰箱领域多用活塞压缩机。【发明内容】
[0009] 本发明的目的所要解决的技术问题是要提供一种多力叠加的压缩机，有效地利用电磁铁两端就会产N和S电磁场，用这一正一反两个极提供的能量作功并叠加输出，有效提高了输出的功率，而且结构简单，制造成本低的特点。
[0010] 本发明要解决其技术问题所采用的技术方案为：一种多力叠加的压缩 机，包括驱动系统，所述驱动系统包括压缩活塞，用以连接所述压缩活塞和运动磁体的活塞连杆，所述运动磁体与固定磁体磁性配合以驱动所述运动磁体带动所述压缩活塞在气缸内往复运动；以及向所述运动磁体和/或固定磁体供电的电源装置。
[0011] 作为本发明优选的技术方案，所述运动磁体和固定磁体为U型；所述运动磁体的磁极面分为N极面一和S极面一，所述固定磁体的磁极面分为N极面二和S极面二；所述N极面一与所述N极面二相之间存在间隙空间。
[0013] 作为本发明优选的技术方案，所述活塞连杆的一端连接有固设的弹性元件。
[0014] 作为本发明优选的技术方案，所述活塞连杆固接所述运动磁体，以带动多个所述压缩活塞同时在多个所述气缸内往复运动。
[0015] 作为本发明优选的技术方案，所述活塞连杆呈直线型，在所述活塞连杆两端均连接所述压缩活塞。
[0016] 作为本发明优选的技术方案，它还包括行程限位装置，所述行程限位装置包括供所述压缩活塞设定行程的行程气缸，所述行程气缸内置行程活塞，连接所述行程活塞的行程连杆；所述行程连杆固接于所述活塞连杆上，以限制所述压缩活塞的行程。
[0017] 作为本发明优选的技术方案，所述气缸上方设有进气口和排气口；所述行程气缸设有通孔。
[0018] 所述气缸上方设有进气口和排气口；所述行程气缸设有通孔。
[0020] 本发明同背景技术相比所产生的有益效果：
[0021] 本发明采用了上述的技术方案，设计的原理与传统的直线压缩机完全不同；且带来以下优势：1、传统理论下直线压缩机的运动是沿着磁力线的切线方向进行，而本设计的原理是运动沿着磁场轴进行，并且两磁极产生的力可以叠加。虽然磁极两端的磁力会随着距离而减少，但两磁力叠加后可以较好克服这一缺点。对于气缸置于运动部件两端的情况活塞压缩时得到的磁场产生的推力是两极的磁力相加，即两倍磁极产生的力。对于气缸置于运动部件一端的情况，通过弹簧蓄能作用于活塞使活塞压缩时得到的磁场产生的推力是两极的磁力相加的两倍，即四倍磁极产生的力。由此结论可以推测，该设计将会使直线压缩机的能效有较大突破，这是传统直线压缩机所无法比拟的。因为传统直线压缩机是沿磁力线切线运动，而且没有那么多力叠加。
[0023] 3、由于本设计的原理比较简单，但能获得较大推力，所以新设计的直线压缩机的体积将可以做得很小，小功率的做到针头大小应该没问题，大功率的功率大，体积小。
[0024] 4、由于活塞的运动基本沿气缸轴运动，所以容易做到无油运行。
[0025] 5、由于新设计的直线压缩机有几个力叠加，所以在合理设计下能获得较大行程，从而提高能效比，因为压缩机做功只与缸径有关而与行程无关。
[0026] 6、由于新设计的压缩机的运动有几个力相加，所以较易获得大启动力矩，从而使压缩机能适应较大的条件变化，而使压缩机的使用寿命得到较大提高。
[0027] 7、由于活塞的限位相当于气体弹簧，属于柔性减速，所以新压缩机的噪音将容易得到有效控制。
[0029] 图1为本发明第一具体实施方式的多力叠加的压缩机的结构示意图；
[0030] 图2为本发明第二具体实施方式多力叠加的压缩机的结构示意图；
[0031] 图3为本发明第二具体实施方式多力叠加的压缩机的另一种结构示意图；
[0032] 图4为本发明第一具体实施方式多力叠加的压缩机的另一种结构示意图；
[0033] 图5为图4中A处放大图；
[0034] 图6为本发明一种制冷设备的结构示意图。【具体实施方式】
[0036] 在说明书中，多力叠加的压缩机的形状和大小不作特别的限定，可以根据需要对形状和尺寸进行适当调整；
[0037] 在说明书中，电源装置种类、功率、形状可以不作特别的限定，可以根据需要进行适当设置；其与相适配的电源电连接。
[0038] 下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。
[0039] 第一具体实施方式：
[0040] 请参阅图1，其为本发明实施方式提供的一种多力叠加的直线压缩机100，它包括驱动系统110，所述驱动系统110包括压缩活塞111，用以连接所述压缩活塞111和运动磁体112的活塞连杆113，所述运动磁体112与固定磁体114磁性配合以驱动所述运动磁体112带动所述压缩活塞111在气缸115内往复运动；以及向所述运动磁体112和/或固定磁体114供电的电源装置116。
[0041] 其中的，运动磁体112和固定磁体114均为U型；运动磁体112的磁极面分为N极面一117和S极面一118，所述固定磁体114的磁极面分为S极面二119和N极面二120；所述N极面一
117与所述N极面二120相之间存在间隙空间121。
117与所述N极面二120相之间存在间隙空间121。
[0042] 所述固定磁体114包括电流线圈122和用于接收所述电流线圈122磁场以聚磁导向的磁块123。
[0043] 所述活塞连杆113的一端连接有固设的弹性元件126。
[0044] 所述气缸115上方设有进气口124和排气口125；进气口124和排气口125与气缸115相通。
[0045] 工作驱动时，固定磁体114的电流线圈122在电源装置116的通交流或脉冲电线圈产生交变磁场的情况下，以使磁块123产生磁场，运动磁体112接收的磁力带动活塞连杆113，使压缩活塞111在气缸115内往复运动。运动时，活塞连杆113的一端连接有固设的弹性元件126，弹性元件126可选用螺旋弹簧，有良好的蓄能作用。U型运动磁体112和固定磁体
114相比于以往的技术，明显的输出是双倍的，双倍的磁力叠加还加上弹性元件126的共同作用，有效提高了输出功率。
114相比于以往的技术，明显的输出是双倍的，双倍的磁力叠加还加上弹性元件126的共同作用，有效提高了输出功率。
[0046] 第二具体实施方式：
[0047] 如图2和图3所示的，其与第一具体实施方式中的大体结构相近，增加了活塞连杆213固接所述运动磁体212，以带动多个所述压缩活塞211同时在两个气缸215内往复运动。
这样有效地提高了压缩的效率。
这样有效地提高了压缩的效率。
[0048] 活塞连杆213呈直线型，在所述活塞连杆213两端均连接活塞211，可以是位于U型运动磁体112的上下方连接压缩活塞211在气缸215内往复运动，当然运动磁体212在受力允许的情况下，还可以连接多个气缸来增加输出。
[0049] 工作驱动时，固定磁体214的电流线圈222在电源装置216的通交流或脉冲电线圈产生交变磁场的情况下，运动磁体212接收的磁力带动活塞连杆213，使多个压缩活塞211在气缸215内往复运动。有效提高了输出功率。
[0050] 以下组合于第一具体实施方式和第二具体实施方式的结构或其他实施方式的结构可以选择的技术方案。
[0051] 如图1-5所示的，根据第一具体实施方式和第二具体实施方式或其他实施方式的结构均可以选择增加行程限位装置300，结构上可以选择上述的第一具体实施方式的结构来描述以方便理解，为了解决传动更移定的问题，它还包行程限位装置300，所述行程限位装置300包括供所述压缩活塞111设定行程的行程气缸301，所述行程气缸301内置行程活塞302，连接所述行程活塞302的行程连杆303；所述行程连杆303固接于所述活塞连杆213上，以限制所述压缩活塞111的行程。所述行程气缸301设有通孔304。
[0052] 工作驱动时，固定磁体114的电流线圈122在电源装置116的通交流或脉冲电线圈产生交变磁场的情况下，以使磁块123产生磁场，运动磁体112接收的磁力带动活塞连杆113，使压缩活塞111在气缸115内往复运动。运动时，活塞连杆113的一端连接有固设的弹性元件126，弹性元件126可选用螺旋弹簧，有良好的蓄能作用。活塞连杆113上可以对称或均匀地固接有多个行程连杆303，行程气缸301内置行程活塞302，当活塞连杆113上动作时，行程连杆303也会动作，由于行程活塞302对行程连杆303限 定了运动的方向和运动的距离；
因此，对活塞连杆113而言有了多个力牵制，使活塞连杆113动作稳定，不易发生偏移和振动，以使压缩活塞111更稳定输出。
因此，对活塞连杆113而言有了多个力牵制，使活塞连杆113动作稳定，不易发生偏移和振动，以使压缩活塞111更稳定输出。
[0053] 另外值得说明的是，行程限位装置300并不限制于上述的结构和原理，还可以是其他的缓冲或复位结构，如阻尼器、油缸等等。
[0054] 综合第一具体实施方式的内容并组合图1和图6所示，本发明为了说明多力叠加的压缩机具体应用的技术，本发明还公开了一种制冷设备1，它包括冷凝器11、多力叠加的压缩机100、节流装置12和蒸发器13，制冷的媒介(冷媒)经过从进气口124进入到气缸115，压缩时，进气口124和排气口125关闭，固定磁体114的电流线圈122通电以使磁块123产生磁场，运动磁体112接收的磁力带动活塞连杆113，使压缩活塞111反复地压缩气缸115后，使冷媒受压提供循环动力，在这种多力叠加的压缩机驱动方式下，用这一正一反两个极提供的能量做功并叠加输出，那么所作的功将会比输相比以往的技术要增加一倍以上。
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