專利名稱：往復(fù)式電機及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此披露了一種往復(fù)式電機及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機。
背景技術(shù)：
已知有多種往復(fù)式電機及往復(fù)式壓縮機。然而其均具有多種缺陷。 通常，壓縮機與冷凝器、膨脹器和蒸發(fā)器一起作為制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu) 件。壓縮機用于壓縮由蒸發(fā)器吸入的流體，并將壓縮的流體排向冷凝器。可 根據(jù)壓縮機如何壓縮諸如制冷劑之類的流體將壓縮機分為往復(fù)式壓縮機、旋 轉(zhuǎn)式壓縮機及渦巻式壓縮機。往復(fù)式壓縮機構(gòu)造為使得活塞在汽缸中呈直線 地移動以壓縮制冷劑。旋轉(zhuǎn)式壓縮機構(gòu)造為使得活塞在汽缸中轉(zhuǎn)動以壓縮制 冷劑。渦巻式壓縮機構(gòu)造為使得兩個渦巻彼此接合以產(chǎn)生相對運動，以此壓 縮制冷劑。
根據(jù)驅(qū)動電機可將往復(fù)式壓縮機分為連接式往復(fù)壓縮機和振動式往復(fù) 壓縮機。連接式往復(fù)壓縮機可構(gòu)造為使活塞經(jīng)由連接桿連接于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機 的曲柄軸上，因此，可將曲柄軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運動。振動式 往復(fù)壓縮機可構(gòu)造為使活塞聯(lián)結(jié)于往復(fù)驅(qū)動電機的動子上以與該動子一起 進行直線運動。在振動式往復(fù)壓縮機中，可將彈簧安裝為與活塞的運動方向 相互配合以使得活塞可通過彈簧雙向地共振，以此壓縮制冷劑。因此，與其 他類型的壓縮機相比，振動式往復(fù)壓縮機可提供更高的效率，同時以低振動 獲得噪音的降低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一 種往復(fù)式電機及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機。
為此，根據(jù)本發(fā)明的一個方案提供了一種往復(fù)式電機，包括定子，其 具有線圈、外芯及內(nèi)芯；及動子，其具有至少一個磁體，該磁體由于該定子的磁場而往復(fù)運動，其中該定子的外芯和內(nèi)芯在相對于該定子軸向的一側(cè)端 部相互連接以形成連接部，同時在其另一側(cè)端部相互分離以在該外芯與該內(nèi) 芯之間形成氣隙部，所述至少一個磁體在該氣隙部中往復(fù)運動。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方案提供了一種往復(fù)式電機，包括定子，該定子 包括第一磁路，其包括線圈安裝部，該線圈安裝部中安裝有線圈；位于該 第一磁路內(nèi)的第二磁路；磁路連接部，該磁路連接部的一側(cè)端部將該第一磁
路連接于該第二磁路，形成于該第一磁路與該第二磁路之間的氣隙部位于該
磁路連接部的另一側(cè)端部；及多個磁極部，其分別形成于該第一磁路的鄰近 該氣隙部的端部以及該第二磁路的面向該第一磁路的端部的相應(yīng)的端部；及 動子，其具有至少一個磁體，該磁體由于該定子的磁場而往復(fù)運動。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方案提供了一種往復(fù)式壓縮機，包括至少一個框 架，其支撐在密封容器內(nèi)；往復(fù)式電機，其包括固定于所述至少一個框架上 的定子，該定子包括外芯和內(nèi)芯，該外芯與該內(nèi)芯之間形成有氣隙部；線 圈，其構(gòu)造為形成磁場；及磁體保持部，其構(gòu)造為支撐設(shè)于該氣隙部內(nèi)且進 行往復(fù)運動的至少一個磁體；汽缸，其支撐在所述至少一個框架上；活塞， 其構(gòu)造為在該汽缸內(nèi)往復(fù)運動并聯(lián)結(jié)于該磁體保持部，以便壓縮制冷劑；及 多個彈簧，其分別在該活塞的前部和后部彈性地支撐該活塞，其中該定子的 外芯和內(nèi)芯在相對于該定子的軸向的一側(cè)端部相互連接，同時在另一側(cè)端部 相互分離，以此在該外芯與該內(nèi)芯之間形成氣隙部。
根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式電機以及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機能夠 將往復(fù)式電機的外芯與內(nèi)芯之間的氣隙中產(chǎn)生的磁通量最小化，還可大大降 低其制造成本。此外，在此說明的實施例提供了一種往復(fù)式電機以及具有該 往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機，其能夠減小磁體的長度，同時保持電機的效率。 在此說明的實施例還提供了一種往復(fù)式電機以及具有該往復(fù)式電機的往復(fù) 式壓縮機，其能夠大幅減小電機的尺寸，并且由于便于進行纏繞線圈的操作， 因而可提高生產(chǎn)力。
將參考以下附圖對實施例進行詳細說明，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同 的部件，附圖中
7頁
圖1為根據(jù)一實施例的振動式往復(fù)壓縮機的縱向截面圖2為示意性地示出圖1中的往復(fù)式壓縮機的磁力分布的縱向截面圖3為根據(jù)一實施例的往復(fù)式電機的分解圖4為圖3中的往復(fù)式電機的縱向截面圖5、圖6為分別示出用于將圖3中的往復(fù)式電機的外芯與內(nèi)芯相互連
接的方法的示意圖7為示出圖3中的往復(fù)式電機中的間隙與磁體之間的關(guān)系的示意圖； 圖8為示出圖3中的往復(fù)式電機中的磁體的另一實施例的示意圖； 圖9為示意性地示出圖中3的往復(fù)式電機中的磁力分布的縱向截面圖； 圖10為示出圖3中的往復(fù)式電機的鐵耗與圖2中的往復(fù)式電機的鐵耗
之間的比較結(jié)果的圖表；
圖11為示出根據(jù)一實施例的具有圖3中的往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機
的縱向截面圖12為示出根據(jù)另一實施例的具有圖3中的往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮 機的縱向截面圖13為示出圖11和圖12中的往復(fù)式壓縮機中的共振彈簧的另一實施 例的縱向截面圖14為示出具有圖3中的往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機的又一實施例的 縱向截面圖15為包括根據(jù)在此說明的實施例的往復(fù)式壓縮機的示例性冰箱的示 意圖；及
圖16為圖15中的冰箱的制冷劑循環(huán)的示意圖。
具體實施例方式
以下將參考附圖詳細說明根據(jù)實施例的往復(fù)式電機及具有該往復(fù)式電 機的往復(fù)式壓縮機?？赡艿脑?，使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
圖1為根據(jù)一實施例的振動式往復(fù)壓縮機的縱向截面圖。圖2為示意性 地示出圖1中的往復(fù)式壓縮機中的磁力分布的縱向截面圖。
如圖1、圖2所示，在圖1、圖2的振動式往復(fù)壓縮機(下文中簡稱為 往復(fù)式壓縮機)中，框架20可彈性地安裝在密封殼體10中，在該框架20中可安裝往復(fù)式電機30，該往復(fù)式電機30具有呈直線往復(fù)運動的動子33， 汽缸41可插入到該框架20中。并且，活塞42可聯(lián)結(jié)于往復(fù)式電機30的動 子33上，當(dāng)活塞42在汽缸41中呈直線地往復(fù)運動時，活塞42可壓縮制冷 劑，在活塞42的兩側(cè)沿活塞42的運動方向安裝有多個引起活塞42共振運 動的共振彈簧51、 52。
往復(fù)式電機30可包括外芯31，其通過將多個定子片35徑向地層疊在 一起而形成為柱狀；內(nèi)芯32，其通過將多個定子片36徑向地層疊在一起而 形成為柱狀，該內(nèi)芯設(shè)在該外芯31內(nèi)并與該外芯31之間存在指定的氣隙34; 及動子33，其可在外芯31與內(nèi)芯32之間的氣隙34內(nèi)沿軸向移動。
線圈37可插入到外芯31中且與外芯31耦合。通過定子片35緊密地層 疊在線圈37的外周表面以及軸向的兩側(cè)面，外芯31可形成為柱狀。通過徑 向?qū)盈B具有指定軸向長度的定子片36，內(nèi)芯32可形成為柱狀。
動子33上形成有磁體保持部38，該磁體保持部為柱狀，磁體39可附連 在磁體保持部38的外周表面上?；钊?2可沿軸向聯(lián)結(jié)于磁體保持部38的 中心部分。
氣隙34可在軸向的相對于線圈37的兩側(cè)形成在外芯31與內(nèi)芯32之間。 氣隙34可由支撐外芯31和內(nèi)芯32的框架20保持。
如圖1、圖2所示，圖1、圖2的振動式往復(fù)壓縮機可包括密封空間11、 抽吸管12、排放管13、支撐板21、后蓋22、吸入閥43、排放閥44、閥彈 簧45、排放蓋46、彈簧支撐部53、及供油件60。附圖標(biāo)記Sl表示壓縮空 間，附圖標(biāo)記S2表示排放空間。
然而，在圖1、圖2的往復(fù)式壓縮機中，框架20支撐外芯31和內(nèi)芯32。 可使用昂貴的非磁性物質(zhì)制造聯(lián)結(jié)于內(nèi)芯32的汽缸41，這樣會使得往復(fù)式 電機30以及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機的制造成本增加。若使用磁 性物質(zhì)制造框架20，則在外芯31與內(nèi)芯32之間的氣隙34中產(chǎn)生的磁通量 就會部分地通過框架20或汽缸41泄露出去，這樣可能大幅降低往復(fù)式電機 30的性能。為避免此問題，可使用非磁性物質(zhì)制造框架20或汽缸41，以防 止磁通量泄露。然而，與磁性物質(zhì)相比，非磁性物質(zhì)需要高成本，導(dǎo)致電機 以及具有該電機的往復(fù)式壓縮機的制造成本增加。
并且，除了磁體39的高成本以外，還可能導(dǎo)致增大往復(fù)式電機30的磁體39的長度，從而使得往復(fù)式電機以及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機 的制造成本增加。也就是說，為了提高往復(fù)式電機30的效率，應(yīng)在磁體39 往復(fù)運動時，將磁體39置于至少一個間隙中。結(jié)果，如圖2所示，磁體39 的長度Ll應(yīng)至少等于長度L2，該長度L2為線圈37的軸向長度與一個間隙 的軸向長度之和。
為解決這些問題，外芯31可形成為具有狹窄內(nèi)周表面的多角形，以此 減小磁體39的長度。然而，此結(jié)構(gòu)導(dǎo)致當(dāng)纏繞線圈37時，線圈37從變窄 的斜面朝其內(nèi)周表面傾斜，這樣使得線圈37的纏繞過程復(fù)雜。此外，由于 外芯31的外周表面應(yīng)當(dāng)延伸到其內(nèi)周表面變窄的區(qū)域，因此電機的整體面 積或高度也相應(yīng)增大。
如圖3、圖4所示，根據(jù)一實施例的往復(fù)式電機可包括呈柱狀地堆疊 的定子100，該定子100具有線圈130和僅位于該線圈130 —側(cè)的氣隙；以 及動子200，其插入到該定子100的氣隙中，且具有沿電機的軸向直線移動 的磁體220。
定子IOO可包括第一磁路101，該第一磁路中安裝有線圈130;設(shè)在 該第一磁路101內(nèi)側(cè)的第二磁路102;磁路連接部103，其將第一磁路101 的一側(cè)連接于第二磁路102的一側(cè)；形成在第一磁路101的另一側(cè)的氣隙部 104，該氣隙部包括第一磁路101與第二磁路102之間的徑向分開的間隔； 以及第一磁極部105和第二磁極部106，分別形成在第一磁路101的端部以 及第二磁路102的面向第一磁路101的相應(yīng)的端部。
第一磁路101的內(nèi)周表面可形成線圈安裝槽116，該線圈安裝槽116在 軸向上具有特定的面積和深度，以容納安裝在其中的線圈130。線圈安裝槽 116可構(gòu)造為呈近似矩形，使得沿其軸向的兩側(cè)面不會朝第一磁路101的開 口變窄。第一磁極部105和第二磁極部106均具有傾斜的外周表面，以使其 截面朝向其端部增大，以此形成為近似的三角形或楔形。磁路連接部103可 在沿氣隙部104的徑向的一定范圍內(nèi)形成，這樣便于第一磁路101與第二磁 路102之間的連接，并可增大磁性區(qū)域。
定子IOO可包括外芯110，其具有線圈130，并形成為柱狀；及內(nèi)芯 120，其一側(cè)連接于該外芯IIO的內(nèi)側(cè)，而另一側(cè)與外芯IIO分離。外芯IIO 可包括多個通過將多個定子片111層疊在一起構(gòu)造成的定子擋塊115。這些
10定子擋塊115可徑向地堆疊以使得外芯110的整體為柱狀。外芯110還可構(gòu)
造為使得所述多個定子擋塊115在其內(nèi)周表面處的兩側(cè)面相互接觸，并在
其外周表面處的兩側(cè)面相互分離。盡管未示出，但外芯110可構(gòu)造為使得多 個定子片111 一層層地徑向堆疊。
線圈安裝槽116可形成在外芯110的定子擋塊115的內(nèi)周表面，以此使 第一磁路101形成為"["形?；诰€圈安裝槽116，在第一磁路101的一側(cè) 端一體地形成磁路連接部103，從而使得第一磁路101連接于第二磁路102; 在第一磁路101的另一端一體地形成向外延伸的第一磁極部105，以便與第 二磁路102的與第一磁路101的另一端相對應(yīng)的一端一起構(gòu)造出氣隙部104。
多個定子片121可一層層地徑向堆疊。從而將內(nèi)芯120構(gòu)造為柱狀。定 子片121的在內(nèi)芯120的內(nèi)周表面處的兩側(cè)面可相互接觸，而在內(nèi)芯120的 外周表面處的兩側(cè)面彼此在周向間隔一定的距離。
內(nèi)芯120的中心縱向軸可水平延伸。內(nèi)芯120的軸向的一個側(cè)端可經(jīng)由 磁路連接部103連接于外芯110，而其軸向的另一個側(cè)端可通過插入到內(nèi)芯 120與外芯IIO之間的氣隙部104而與外芯110分離。沿內(nèi)芯120的軸向的、 構(gòu)造出氣隙部104的一端可一體地形成有第二磁極部106，該第二磁極部向 外延伸以便與第一磁極部105相對應(yīng)。
外芯110與內(nèi)芯120可在從定子100的內(nèi)周表面至其外周表面的一半的 徑向距離的范圍內(nèi)相互組裝，更特別地，是在氣隙部104的范圍內(nèi)相互組裝。 即，外芯IIO和內(nèi)芯120可通過將多個定子片111、 112層疊在一起而分別 地構(gòu)造出。因此，如果外芯U0與內(nèi)芯120之間的連接點大于從定子100的 內(nèi)周表面至其外周表面的徑向距離的一半，則構(gòu)造出內(nèi)芯120的多個定子片 121之間的間隔增大，這樣會導(dǎo)致難以將構(gòu)造出內(nèi)芯120的定子片121與構(gòu) 造出外芯110的定子片111進行連接，并會減小磁性區(qū)域與額外的間隔的比 例。因此，在此實施例中，外芯110與內(nèi)芯120之間的連接點W是在從定 子100的內(nèi)周表面至其外周表面的徑向距離的一半的范圍內(nèi)，更特別地，是 在氣隙部104的范圍內(nèi)。
外芯110的側(cè)面與內(nèi)芯120的側(cè)面可如圖5所示通過例如焊接聯(lián)結(jié)，或 可如圖6所示階梯式地聯(lián)結(jié)。例如，如圖5所示，通過焊接將外芯110與內(nèi) 芯120相互聯(lián)結(jié)，內(nèi)芯120的外周表面可與外芯110的內(nèi)周表面對齊。接著，可沿周向在接觸部的外表面將外芯110與內(nèi)芯120焊接(W)在一起，以此 使外芯110與內(nèi)芯120相互連接。
另一方面，為了使用圖6所示的階梯部將外芯110與內(nèi)芯120聯(lián)結(jié)，可 沿外芯110和內(nèi)芯120的軸向形成階梯部124和125，使得階梯部124和125 相互接合。可在外芯110和內(nèi)芯120的軸向兩側(cè)面設(shè)置諸如圓盤框架或環(huán)形 框架之類的支撐構(gòu)件141、 142，接著可使用例如穿透支撐構(gòu)件141、 142的 螺栓143以及聯(lián)結(jié)于螺栓143的螺母144將支撐構(gòu)件141、 142緊固，以使 得外芯110階梯部124與內(nèi)芯120的階梯部125沿軸向相互聯(lián)結(jié)。支撐構(gòu)件 141、 142可由非磁性物質(zhì)形成。然而，外芯110和內(nèi)芯120， SP，第一磁路 101和第二磁路102可經(jīng)由磁路連接部103相互連接，這樣允許大部分磁通 量經(jīng)由磁路連接部103從第一磁路101移動至第二磁路102。因此，即便支 撐構(gòu)件141、 142中的任意一個由磁性物質(zhì)形成，也很少會發(fā)生磁通量泄露 的情況，從而可降低制造成本。
線圈130可纏繞在構(gòu)造為插入到外芯110的線圈安裝槽116中的線圈架 131上。該線圈架131可使用諸如塑料之類的絕緣材料形成為環(huán)狀，并可具 有"□"形的截面。
動子200可包括形成為柱狀的磁體保持部210;以及附連在磁體保持 部210的外周表面上以與線圈130 —起形成磁通量的磁體220。磁體保持部 210可由非磁性物質(zhì)形成以防止磁通量泄露；然而并不以此為限。
磁體220可形成為一個柱狀體，以接著插入到磁體保持部210中?？蛇x 擇地，磁體220可形成為多個圓拱形，以便一個接一個地附連在磁體保持部 210的外周表面上。在一個接一個地貼附磁體220的情況下，可在磁體220 的外周表面處分離地設(shè)置諸如固定環(huán)之類的支撐構(gòu)件(未示出)。
如圖7所示，磁體220可構(gòu)造為使其軸向長度L3不小于氣隙部104的 軸向長度L4，更特別地為大于氣隙部104的軸向長度L4。在磁體220的初 始位置或在磁體220的操作過程中，磁體220可設(shè)置為使其軸向的至少一端 位于氣隙部104內(nèi)，以保證穩(wěn)定的往復(fù)運動。
如圖3至圖7所示，可沿軸向設(shè)置一個磁體220。然而，在一些情況下， 如圖8所示，可沿軸向設(shè)置多個磁體220。在此情況下，多個磁體221、 222 可設(shè)置為使相反的極性交替，以此增大磁力。也就是說，在沿軸向設(shè)置一個磁體220的情況下，磁體220的外周表面可為S極，內(nèi)周表面可為N極。在 沿軸向設(shè)置多個磁體的情況下，第一列磁體可構(gòu)造為磁體221的外周表面可 為S極，內(nèi)周表面可為N極，而第二列磁體可構(gòu)造為磁體222的外周表面可 為N極，內(nèi)周表面可為S極。
下文中，將說明具有根據(jù)實施例的結(jié)構(gòu)的往復(fù)式電機的操作。 也就是說，當(dāng)對線圈130供電時，會圍繞線圈130產(chǎn)生磁通量。接著， 所述磁通量會沿著定子100的外芯110和內(nèi)芯120形成閉環(huán)。在外芯IIO與 內(nèi)芯120之間形成的磁通量與磁體220產(chǎn)生的磁通量之間的相互作用的作用 下，磁體220可與磁體保持部210—起在軸向上呈直線地移動。當(dāng)供給線圈 130的電流方向交替地改變時，線圈130的磁通量的方向也會改變，使得磁 體220線性地往復(fù)運動。
如圖9所示，由于外芯110與內(nèi)芯120在各自的一側(cè)相互連接，因此外 芯IIO與內(nèi)芯120之間產(chǎn)生的大部分磁通量不會泄露到外部，而是在外芯110 與內(nèi)芯120之間形成閉環(huán)。因此，即使定子100的兩側(cè)由磁性物質(zhì)制成，磁 通量也不會泄露到磁性物質(zhì)中，以此可保持往復(fù)式電機的效率，而不會增加 其制造成本。
圖10示出了顯示測試結(jié)果的圖表。此測試為以下兩種定子的鐵耗情況 之間的比較，即，如圖l、圖2所示實施例中的、氣隙形成在線圈兩側(cè)的定 子，和根據(jù)圖3-圖9所示實施例中的、氣隙僅形成在線圈130—側(cè)的定子。 如圖表所示，當(dāng)用于支撐定子的支撐構(gòu)件由鋁(Al)(非磁性物質(zhì))形成時， 所述兩種情況顯示出了相同的鐵耗，即15Q。然而，當(dāng)支撐構(gòu)件由鋼(磁性 物質(zhì))形成時，如圖l、圖2所示實施例情況中的鐵耗增大到47Q，而圖3-圖9所示實施例情況中的鐵耗卻未增加。也就是說，當(dāng)內(nèi)芯和外芯的一側(cè)相 互連接時，磁通量不會泄露，而是流入到具有強磁性的定子100中，這樣使 得電機損耗大大減小。
另一方面，將在下文說明往復(fù)式電機應(yīng)用于振動式往復(fù)壓縮機中時的結(jié) 構(gòu)。已在上文說明了往復(fù)式電機的結(jié)構(gòu)，因此不再重復(fù)對其進行詳細地說明。 然而，將在下文中說明將往復(fù)式電機應(yīng)用于振動式往復(fù)壓縮機所獲得的特 性。
如圖11所示，根據(jù)一實施例的往復(fù)式壓縮機可包括密封容器1100;設(shè)于該密封容器1100中產(chǎn)生往復(fù)力的往復(fù)式電機1200;通過接收來自往復(fù) 式電機1200的往復(fù)力壓縮制冷劑的壓縮部1300;及供油件1500，其抽取油 并將油供給至往復(fù)式電機1200和壓縮部1300中待潤滑的各部分中。
密封容器1100中具有密封空間1101。密封空間1101的一側(cè)可連接有抽 吸管1102，該抽吸管1102引導(dǎo)來自制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的制冷劑，以將其吸入 到密封空間1101中。密封空間1101的另一側(cè)可連接有排放管1103，該排放 管1103引導(dǎo)在壓縮部1300中壓縮的制冷劑，以將其排放至制冷劑循環(huán)系統(tǒng) 中?？稍诿芊馊萜?100的下部中儲存一定量的油，這些油是由供油件1500 抽取并供給壓縮部1300以潤滑壓縮部1300。
往復(fù)式電機1200可包括具有線圈1213、外芯1211及內(nèi)芯1212的定子 1210。外芯1211與內(nèi)芯1212可在定子1210的一側(cè)相互分離以形成氣隙部 1201，并可在定子1210的另一側(cè)相互連接，以形成磁路連接部1202。動子 1220可定位為與線圈1213相配合地在定子1210的氣隙部1201中進行呈直 線的往復(fù)運動。
在定子1210中，外芯1211和內(nèi)芯1212的軸向方向上的兩側(cè)面可分別 由第一框架1214和第二框架1215支撐。第一框架1214和第二框架1215可 由位于密封容器1100的下表面，即，密封空間1101的下表面的多個支撐彈 簧1216彈性地支撐。
可使用穿透外芯1211的螺栓1217以及聯(lián)結(jié)于螺栓1217上的螺母1218 將第一框架1214與第二框架1215相互緊固。支撐共振彈簧1410、 1420 (后 文將對其說明)的后蓋1219例如可焊接于第二框架1215的一側(cè)面。此外， 第二框架1215可以其他方式與后蓋1219相互連接，例如按壓配合或聯(lián)結(jié)。
第一框架1214和第二框架1215或后蓋1219可由非磁性物質(zhì)形成。然 而，如上所述，考慮到往復(fù)式電機1200的磁通量的泄露顯著減少，因此可 使用低成本的磁性物質(zhì)，而非高成本的非磁性物質(zhì)來制造第一框架1214和 第二框架1215或后蓋1219，以便降低壓縮機的制造成本。
內(nèi)芯1212可固定地插入到汽缸1320 (后文將對其說明)的外周表面上。 然而，在一些實施例中，例如，如圖12所示，環(huán)狀突部1214a可從第一框 架1214的一側(cè)面突出。汽缸1320可固定地插入到環(huán)狀突部1214a中，而內(nèi) 芯1212可固定地插入到環(huán)狀突部1214a的外周表面上。在此情況下，與圖13所示的情形類似，第一共振彈簧1410 (后文將對其說明)可被支撐在環(huán) 狀突部1214a的后表面。
動子1220可包括形成為柱狀的磁體保持部1221;以及聯(lián)結(jié)于該磁體 保持部1221的外周表面上的磁體1222。上述特征的詳細說明與前述的往復(fù) 式電機相同，因此不再贅述。
壓縮部1300可包括活塞1310，其連接于磁體保持部1221以呈直線地 往復(fù)運動；汽缸1320，活塞1310可滑動地插入到該汽缸中，并在該汽缸中 形成壓縮空間S1;吸入閩1330，其安裝在活塞1310的前側(cè)，該吸入閥1330 開啟/關(guān)閉形成在活塞1310中的吸入通道1311，以便控制制冷劑的吸入；排 放閥1340，其可拆卸地安裝在汽缸1320的前側(cè)，并控制制冷劑的排放；支 撐排放閥1340的閥彈簧1350;及排放蓋1360，其形成排放空間S2，排放閥 1340和閥彈簧1350可容納在該排放空間S2中。壓縮部1300還可包括第一 共振彈簧1410和第二共振彈簧1420，第一共振彈簧1410和第二共振彈簧 1420安裝在活塞1310的前側(cè)和后側(cè)，以使活塞1310的往復(fù)運動共振。
盡管汽缸1320和活塞1310直接與內(nèi)芯1212接觸，但汽缸1320和活塞 1310仍可由磁性物質(zhì)形成。也就是說，由于定子1210的外芯1211可與內(nèi)芯 1212相互連接，因此可使磁通量的泄露大幅減少。因而，與前述的第一框架 1214類似地，盡管可使用低成本的磁性物質(zhì)用于制造與內(nèi)芯1212接觸的汽 缸1320，但仍可保持電機的效率。此外，汽缸1320可由低價格、高耐磨性 的鑄鐵制成，因此，可減少由于汽缸1320與活塞1310之間的摩擦而產(chǎn)生的 磨損。
吸入閥1330和排放閥1340也可由磁性物質(zhì)形成。這里，吸入閥1330 可形成為薄板，并可使用金屬形成。然而，對于排放閥1340來說，如果排 放閥1340能夠減弱切換閥門時產(chǎn)生的噪音，則盡管使用低成本的磁性物質(zhì)， 仍可防止由于磁通量的泄露造成的壓縮機的性能下降?？墒褂么判晕镔|(zhì)制造 支撐排放閥1340的閥彈簧1350或支撐并容納閥彈簧1350的排放蓋1360， 以此可大幅降低壓縮機的制造成本。
第一共振彈簧1410和第二共振彈簧1420可分別構(gòu)造為壓縮巻簧。如圖 11、圖12所示，第一共振彈簧1410和第二共振彈簧1420可分別設(shè)置為多 個，以便設(shè)置在活塞1310的前側(cè)面和后側(cè)面。此外，彈簧支撐部1430可聯(lián)結(jié)于活塞1310，且第一共振彈簧1410和第二共振彈簧1420的相應(yīng)的端部可 分別固定于彈簧支撐部1430的前側(cè)面和后側(cè)面。在此情況下，第一共振彈 簧1410的前端和第二共振彈簧1420的后端可分別固定于第二框架1215的 內(nèi)表面和后蓋1219的內(nèi)表面。
如圖13所示，第一共振彈簧1410和第二共振彈簧1420可各設(shè)置為一 個，以支撐于活塞1310。例如，第一共振彈簧1410的一端可支撐在活塞1310 的凸緣部分(未示出)的前表面，其另一端可支撐在汽缸1320的后表面。 第二共振彈簧1420的一端可支撐在活塞1310的凸緣部分(未示出)的后表 面，其另一端可支撐在后蓋1219的內(nèi)表面。
現(xiàn)將說明具有此結(jié)構(gòu)的往復(fù)式壓縮機的操作。
也就是說，與該往復(fù)式電機類似地，當(dāng)磁體保持部1221與磁體1222 — 起往復(fù)運動時，磁體1222的運動可由磁體保持部1221傳遞至壓縮部1300 的活塞1310。接著，活塞1310可在汽缸1320的內(nèi)部進行呈直線的往復(fù)運動，
以壓縮制冷劑。
例如，當(dāng)活塞1310向后移動時，密封容器1100中的制冷劑會經(jīng)由形成 在活塞1310中的吸入通道1311被吸入到壓縮空間Sl中。當(dāng)活塞1310向前 移動時，吸入通道1311可通過吸入閥1330關(guān)閉，從而將壓縮空間Sl中的 制冷劑壓縮。接著，壓縮的制冷劑可經(jīng)由排放管1103從制冷劑循環(huán)排出。 在此壓縮操作的過程中，容納在密封容器1100中的油可通過供油件1500的 操作被抽取，以供給至活塞1310與汽缸1320之間的摩擦的部分，以此進行 潤滑操作。
現(xiàn)將說明根據(jù)一實施例的往復(fù)式壓縮機的另一實施例。 艮口，已經(jīng)描述了往復(fù)式電機的內(nèi)芯可固定地插入到汽缸的外周表面上， 或固定地插入到第一框架的環(huán)狀突部上，該環(huán)狀突部中插入有汽缸，以便沿 軸向?qū)⑵自O(shè)于往復(fù)式電機的內(nèi)部。然而，可將此實施例實施為使得汽缸可 沿軸向設(shè)于往復(fù)式電機的外部。
例如，如圖14所示，汽缸2320可插入到第一框架2214中，以聯(lián)結(jié)于 第一框架2214，磁體保持部2221可聯(lián)結(jié)于可滑動地插入到汽缸2320中的活 塞2310上。然而，磁體保持部2221可聯(lián)結(jié)于活塞2310的后側(cè)，相應(yīng)地， 磁體2222可聯(lián)結(jié)于磁體保持部2221的外周表面。均形成為柱狀的外芯2211和內(nèi)芯2212可分別設(shè)在磁體2222的外部和內(nèi)部。與所述的往復(fù)式電機1200 的描述相關(guān)地，外芯2211和內(nèi)芯2212的一端可相互連接。活塞支撐部2430 可聯(lián)結(jié)于活塞2310，多個第一共振彈簧2410和多個第二共振彈簧2420可分 別設(shè)于活塞支撐部2430的前側(cè)和后側(cè)。這里，如圖13所示，第一共振彈簧 2410和第二共振彈簧2420可各設(shè)有一個。在此情況下，第一共振彈簧2410 和第二共振彈簧2420可固定于活塞2310，而不安裝活塞支撐部2430。
往復(fù)式電機2200和壓縮部2300與前述實施例中的類似，因此省略對它 們的詳細描述。然而，外芯2211和內(nèi)芯2212可在一側(cè)相對于線圈2213相 互分離，以在外芯2211與內(nèi)芯2212之間形成氣隙部2201，外芯2211與內(nèi) 芯2212還可在另一側(cè)相互連接，以便形成磁路連接部2202。定子2210的具 有氣隙部2201的一側(cè)可由第二框架2215支撐，定子2210的具有磁路連接 部2202的一側(cè)可由后蓋2219支撐。第二框架2215和后蓋2219可由磁性物 質(zhì)形成。與第二框架2215接觸的第一框架2214以及插入到第一框架2214 中的汽缸2320也可由磁性物質(zhì)形成。
這樣，可將實施例實施為，構(gòu)造出定子的外芯和內(nèi)芯的基于線圈的一側(cè) 相互連接，以防止由線圈和磁體產(chǎn)生的磁通量從定子中泄露出。因而，即便 使用磁性物質(zhì)制造支撐外芯和內(nèi)芯的框架或聯(lián)結(jié)于該框架或內(nèi)芯的汽缸，磁 通量仍不會泄露到框架或汽缸，以此可防止電機效率的降低。因此，可使用 相對低成本的磁性物質(zhì)制造使用此種往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機的構(gòu)件，使 得壓縮機的制造成本降低。
此外，在此說明的實施例允許磁體的長度減小，這使得磁體所需的成本 降低，從而降低往復(fù)式電機以及使用此種往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機的制造 成本。即，磁體的長度可形成為等于或大于至少一個氣隙部的軸向長度。然 而，在磁體往復(fù)運動的過程中，如果為了使磁體受到貫穿氣隙流動的磁通量 的作用，在氣隙相對于線圈形成在兩側(cè)的情況下，磁體的長度應(yīng)當(dāng)與一個氣 隙的長度，即， 一個氣隙的軸向長度與線圈的軸向長度之和相同。另一方面， 如在此說明的實施例，在磁體往復(fù)運動的過程中，如果氣隙僅形成在線圈的 一側(cè)，則磁體的長度僅需大于氣隙的長度，因此可縮短磁體所需的長度。
根據(jù)在此說明的實施例的往復(fù)式電機以及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式 壓縮機可廣泛地應(yīng)用于諸如冰箱或空調(diào)之類的家庭聯(lián)盟(home Alliance)。并且，還可將其應(yīng)用于使用制冷劑循環(huán)的工業(yè)設(shè)備以及家庭聯(lián)盟。
例如，根據(jù)在此說明的實施例的往復(fù)式壓縮機可用于冰箱，例如圖15
中所示的冰箱1500，該冰箱包括往復(fù)式壓縮機C并具有圖16中所示的制冷 循環(huán)系統(tǒng)。
在此說明的實施例提供了一種往復(fù)式電機以及具有該往復(fù)式電機的往 復(fù)式壓縮機，其能夠?qū)⑼鶑?fù)式電機的外芯與內(nèi)芯之間的氣隙中產(chǎn)生的磁通量 最小化，還可大大降低其制造成本。此外，在此說明的實施例提供了一種往 復(fù)式電機以及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機，其能夠減小磁體的長度， 同時保持電機的效率。在此說明的實施例還提供了一種往復(fù)式電機以及具有 該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機，其能夠大幅減小電機的尺寸，并且由于便于 進行纏繞線圈的操作，因而可提高生產(chǎn)力。
在此說明的實施例提供了一種往復(fù)式電機，其可包括定子，該定子具 有安裝在外芯或內(nèi)芯的一側(cè)的線圈；及動子，其具有通過定子的磁場往復(fù)運 動的磁體。外芯和內(nèi)芯可基于線圈在定子沿軸向的一側(cè)相互連接，同時基于 線圈在定子的沿軸向的另一側(cè)相互分離，以便形成氣隙，磁體在該氣隙中往 復(fù)運動。
在此說明的實施例提供了一種往復(fù)式壓縮機，其可包括支撐在密封容 器中的框架；往復(fù)式壓縮機，其包括固定于該框架的定子，該定子形成為在
外芯與內(nèi)芯之間具有氣隙部，并具有線圈，該線圈于外芯與內(nèi)芯的其中之一
處形成磁場；及磁體保持部，其構(gòu)造為支撐設(shè)于該定子的氣隙內(nèi)的進行往復(fù) 運動的磁體；支撐在該框架上的汽缸；活塞，其構(gòu)造為可往復(fù)運動地插入到 該汽缸內(nèi)，并聯(lián)結(jié)于該磁體保持部，以便壓縮制冷劑；及多個彈簧，其設(shè)置 在該活塞前側(cè)面、后側(cè)面以及相應(yīng)的框架之間，以便彈性地支撐該活塞。該 定子的外芯的基于該線圈的一側(cè)與內(nèi)芯的基于該線圈的一側(cè)可相互連接，以 形成磁路，而另一側(cè)可相互分離，以形成氣隙。
本說明書中所參考的"一個實施例"、"實施例"、"示例性實施例" 等表示記載在相關(guān)的實施例中的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性包含在本發(fā)明的至
少一個實施例中。本說明書中各場合出現(xiàn)的這些詞語不必參考相同的實施 例。此外，當(dāng)具體特征、結(jié)構(gòu)或特性記載在相關(guān)的任意實施例中時，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可在其他實施例中實現(xiàn)相關(guān)的所述具體特征、結(jié)構(gòu)或特性。盡管已參照了多個說明性實施例對本發(fā)明的實施例進行了描述，但應(yīng)當(dāng) 理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在不脫離本發(fā)明的原理的精神和范圍的情 況下設(shè)計出多個其他的修改和實施例。特別地，在說明書、附圖及所附的權(quán) 利要求書的范圍內(nèi)，可對附屬的聯(lián)結(jié)裝置的組成部件和/或裝置做出各種變型 和修改。除組成部件和/或裝置中的變型和修改以外，可選擇的應(yīng)用對于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員而言也是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種往復(fù)式電機，包括定子，其具有線圈、外芯及內(nèi)芯；及動子，其具有至少一個磁體，該磁體由于該定子的磁場而往復(fù)運動，其中該定子的外芯和內(nèi)芯在相對于該定子軸向的一側(cè)端部相互連接以形成連接部，同時在其另一側(cè)端部相互分離以在該外芯與該內(nèi)芯之間形成氣隙部，所述至少一個磁體在該氣隙部中往復(fù)運動。
2. 如權(quán)利要求l所述的往復(fù)式電機，其中該線圈安裝在該外芯中。
3. 如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式電機，其中該外芯與該內(nèi)芯相互焊接。
4. 如權(quán)利要求l所述的往復(fù)式電機，還包括多個支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu) 件相對于該軸向分別設(shè)于該外芯和該內(nèi)芯的兩端，所述多個支撐構(gòu)件通過在 該軸向上穿透所述多個支撐構(gòu)件和該外芯的聯(lián)結(jié)件而相互聯(lián)結(jié)。
5. 如權(quán)利要求4所述的往復(fù)式電機，其中該外芯和該內(nèi)芯均包括階梯 部，該外芯與該內(nèi)芯在聯(lián)結(jié)部通過所述階梯部聯(lián)結(jié)在一起。
6. 如權(quán)利要求5所述的往復(fù)式電機，其中該聯(lián)結(jié)部在相對應(yīng)的一個支撐 構(gòu)件的相對于該內(nèi)芯的半徑的一半的范圍內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求4所述的往復(fù)式電機，其中至少一個所述支撐構(gòu)件由磁性 物質(zhì)形成。
8. 如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式電機，其中該外芯與該內(nèi)芯通過多個定子 片一層層地層疊在一起而形成。
9. 如權(quán)利要求8所述的往復(fù)式電機，其中所述多個定子片的內(nèi)周側(cè)表面相互接觸。
10. 如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式電機，其中所述至少一個磁體的至少一 端設(shè)于該氣隙內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式電機，其中所述至少一個磁體被形成為 大于該氣隙的軸向長度。
12. 如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式電機，其中所述至少一個磁體包括彼此 沿軸向相鄰設(shè)置的多個磁體。
13. 如權(quán)利要求12所述的往復(fù)式電機，其中所述多個磁體設(shè)置為使得相反的極性交替。
14. 如權(quán)利要求13所述的往復(fù)式電機，其中所述多個磁體設(shè)置為第一列磁體和第二列磁體，并使得該第一列磁體的內(nèi)周表面和外周表面的極性分別 與該第二列磁體的內(nèi)周表面和外周表面的極性相反。
15. 如權(quán)利要求1所述的往復(fù)式電機，其中該外芯形成第一磁路并包括線圈安裝部，該線圈安裝部中安裝有該線圈；該內(nèi)芯形成有位于該第一磁路中的第二磁路；該連接部形成磁路連接部，該磁路連接部的一側(cè)端部將該第一磁路連接 于該第二磁路，該氣隙部位于該磁路連接部的另一側(cè)端部；及磁極部分別形成于該第一磁路的鄰近該氣隙部的端部以及該第二磁路 的面向該第一磁路的端部的相應(yīng)的端部。
16. 如權(quán)利要求15所述的往復(fù)式電機，其中所述磁極部具有傾斜的外表 面，使得其截面朝其端部增大。
17. —種往復(fù)式電機，包括 定子，其包括第一磁路，其包括線圈安裝部，該線圈安裝部中安裝有線圈； 位于該第一磁路內(nèi)的第二磁路；磁路連接部，在該磁路連接部的一側(cè)端部將該第一磁路連接于該第 二磁路，形成于該第一磁路與該第二磁路之間的氣隙部位于該磁路連接 部的另一側(cè)端部；及多個磁極部，其分別形成于該第一磁路的鄰近該氣隙部的端部以及 該第二磁路的面向該第一磁路的端部的相應(yīng)的端部；及 動子，其具有至少一個磁體，該磁體由于該定子的磁場而往復(fù)運動。
18. —種往復(fù)式壓縮機，包括 至少一個框架，其支撐在密封容器內(nèi)；往復(fù)式電機，其包括固定于所述至少一個框架上的定子，該定子包括 外芯和內(nèi)芯，該外芯與該內(nèi)芯之間形成有氣隙部； 線圈，其構(gòu)造為形成磁場；及磁體保持部，其構(gòu)造為支撐設(shè)于該氣隙部內(nèi)且進行往復(fù)運動的至少一個磁體；汽缸，其支撐在所述至少一個框架上；活塞，其構(gòu)造為在該汽缸內(nèi)往復(fù)運動并聯(lián)結(jié)于該磁體保持部，以便壓縮制冷劑；及多個彈簧，其分別在該活塞的前部和后部彈性地支撐該活塞，其中該定 子的外芯和內(nèi)芯在相對于該定子的軸向的一側(cè)端部相互連接，同時在另一側(cè) 端部相互分離，以此在該外芯與該內(nèi)芯之間形成氣隙部。
19. 如權(quán)利要求18所述的往復(fù)式壓縮機，其中所述至少一個框架、該磁 體保持部、該汽缸、該活塞、及所述多個彈簧均有磁性物質(zhì)形成。
20. 如權(quán)利要求19所述的往復(fù)式壓縮機，其中該汽缸至少部分地設(shè)于在 軸向上延伸的該定子內(nèi)。
21. 如權(quán)利要求18所述的往復(fù)式壓縮機，其中所述至少一個框架包括第 一框架和第二框架，該定子固定地插入到該第一框架與該第二框架之間。
22. 如權(quán)利要求21所述的往復(fù)式壓縮機，該第一框架、該第二框架與該 定子通過螺栓和多個螺母連接，該螺栓延伸穿過該第一框架、該第二框架以 及該定子的外芯。
23. 如權(quán)利要求18所述的往復(fù)式壓縮機，其中所述至少一個框架包括第 一框架和第二框架，其中該汽缸附連于該第一框架與該第二框架的其中之一 上，該定子安裝在該汽缸上。
24. 如權(quán)利要求18所述的往復(fù)式壓縮機，還包括彈簧支撐部，該彈簧 支撐部聯(lián)結(jié)于該磁體保持部和該活塞，其中所述多個彈簧分別安裝在該彈簧 支撐部的兩側(cè)。
25. 如權(quán)利要求24所述的往復(fù)式壓縮機，其中該彈簧支撐部由磁性物質(zhì) 形成。
26. 如權(quán)利要求18所述的往復(fù)式壓縮機，其中所述多個彈簧包括第一彈 簧和第二彈簧。
27. 如權(quán)利要求26所述的往復(fù)式壓縮機，其中該第一彈簧在該汽缸的后 端與該活塞的后凸緣之間延伸，該第二彈簧在該磁體保持部的后表面與后蓋 之間延伸。
28. 如權(quán)利要求18所述的往復(fù)式壓縮機，其中該汽缸由鑄鐵制成。
29.如權(quán)利要求18所述的往復(fù)式壓縮機，還包括由磁性物質(zhì)制成的吸入閥和排放閥。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種往復(fù)式電機及具有該往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機。形成定子的外芯和內(nèi)芯的一側(cè)相互連接，以防止由線圈和磁體產(chǎn)生的磁通量從定子泄露出。因此可使用相對低成本的磁性物質(zhì)制造使用此種往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機的構(gòu)件，使得壓縮機的制造低成本降低。并且，可減小磁體的長度，這使得磁體的成本降低，從而降低往復(fù)式電機以及使用此種往復(fù)式電機的往復(fù)式壓縮機的制造成本。
文檔編號H02K33/18GK101552531SQ20091013255
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者崔基哲, 崔鐘允, 樸景培, 樸真成, 洪彥杓 申請人:Lg電子株式會社