电磁式压缩机制造技术

电磁式压缩机，由一个两边分别绕有一组轮流与电源接通和关断的激磁线圈的套管和一个可在套管中往复运动的铁心及形成磁回路的外壳构成了电磁式压缩机的直线往复驱动机构。当上述两组激磁线圈轮流与电源接通和关断时，铁心即在套管中作直线往复运动，并驱动活塞或直接进行吸气、压缩、排气过程，达到了以电磁力直接压缩气体的目的。由于没有复杂的传动机构，机械结构简单紧凑，机械效率较高。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般电冰箱用的小型全封闭式制冷压缩机是采用内装的小型单相交流电动机通过曲柄滑管或曲轴连杆机构来驱动的。这类压缩机在标准工况下效能比在0.7-0.9左右，即总效率约1/3左右，故效率很低。主要原因是一、小型单相交流电动机本身效率就很低，二、电动机输出的机械功由曲柄滑管或曲轴连杆传动给活塞，因此有相当部分机械功在传动中损耗。当压缩机功率越小时，上述两项损耗比例就越大。因此要提高效率应从提高电能效率和降低机械传动损耗方面着手。若采用电磁力直接驱动活塞来压缩气体，由于无需采用曲柄滑管或曲轴连杆等机械传动装置，就有可能提高小型压缩机的效率。现有的根据这一原理制成的电磁式压缩机一般采用电磁振动型式。即在永磁体的固定磁场中有一组激磁线圈，当激磁线圈中通入工频电流时，产生了交变磁场，在交变磁场中的永磁体便发生振动，经过振动弹簧连动的活塞便在振动下做直线往复运动。由于使用振动弹簧和永磁体便产生了两个问题，振动弹簧的疲劳问题和永磁体在交变磁场中失磁的问题，这两个问题影响到效率和机械寿命，故这类压缩机没有被广泛应用。本专利技术的目的是要提供用电磁力直接驱动活塞的压缩机并在电磁场中不用永磁体和振动弹簧。由于没有这两个问题，就能有简单的机械结构和长的机械寿命。本专利技术特征在于由一个两边分别绕有一组轮流与电源接通和关断的激磁线圈1的套管2和一个可在套管2中往复运动的铁心3及形成磁回路的外壳4组成了电磁式压缩机的直线往复驱动机构。套管2和铁心3本身也可分别作为汽缸和活塞，如图1所示。也可用铁心3来驱动活塞11在汽缸12中往复运动，如图7所示。现以图1为例对其工作情况介绍如下当一组激磁线圈1，如右边的激磁线圈1与电源接通时，铁心3在电磁力作用下向右运动，左端空隙增大，吸气阀6开启，吸气。同时右端空隙缩小，气体被压缩，到一定压力时排气阀7开启，排气。铁心3运动到预定位置时，右边的激磁线圈1与电源关断。同时左边的激磁线圈1与电源接通，铁心3在电磁力作用下向左运动，右端开始吸气，左端开始压缩、排气。这样就达到了用电磁力来直接推动活塞压缩气体的目的。对于如图1所示的以铁心3作为活塞的电磁式压缩机应采取一些止动措施来避免铁心3和止座5的碰撞。止动方法有多种，如可使套管2和铁心3的中间部分直径与两端直径有一些差别，如图2所示，这样由于直径差产生的斜面将使铁心3运动到一定位置时就能被止住，避免了碰撞。也可将排气口8开在离止座5一定距离的套管2壁面上，如图4所示，当铁心3运动到遮断排气口8的位置后，继续压缩将使剩余气体压力增大，故对铁心3的阻力增大，对铁心3起止动作用。也可使铁心3的铁质段长度短于止座5到垫片10的这段距离，如图3所示，当铁心3运动到离止座5很接近时，磁回路中的磁通不再增大而是有所减少，电磁力相应下降，但气体的压力不降低，故止动力增大。对于如图7所示的电磁式压缩机可不用采取任何止动措施，因为铁心3能自动停止在一定位置上。铁心3可以是一个整体，也可以在中间有一段非磁性材料9，如铜、铝等非磁性金属或合金，这样有助于将两个磁回路隔开。与激磁线圈1轮流接通和关断的电源有多种形式。如图5所示的一种最简单的电源电路。每组激磁线圈1串联一个二极管，正半周时激磁线圈1a接通，另一组关断，负半周时激磁线圈1b接通，1a关断。随着交变电流变化，两个激磁线圈1就轮流地接通和关断。用可控硅、二极管或其他整流元件，单独或加上触发电路和其他元件就可构成各种能使两组激磁线圈轮流与电源接通和关断的电路，方法不胜枚举。在本专利技术中套管2、激磁线圈1、铁心3和外壳4构成了电磁式压缩机的直线往复驱动机构，铁心3本身就可作为活塞或直接驱动活塞11，所以不需要传动装置，并且汽缸壁受到活塞的径向压力很小，故摩擦很小，因此机械效率高。当设计合理时，电能转换为机械能的效率也比较高，所以总效率比较高。电磁式压缩机除了可作为制冷压缩机外，也可用于其他压缩气体的场合。在本专利技术中，主要运动部件只是一个往复运动的铁心，运动部件少，故机械加工装配都比较简单，同时运动部件少就可以有低的噪声和长的机械寿命。本专利技术可这样来实现，如图1所示，套管2上绕有两个轮流接通电源的激磁线圈1，激磁安匝根据所要求的压缩比、尺寸、形状等因素而定。铁质外壳4与铁心3及铁心3与止座5之间的空隙构成了磁回路。在两个磁回路中有非磁性材料，如铜、铝等非磁性金属或合金材料做成的垫片10。铁心3中间亦有一段非磁性材料9。铁心3与套管2的中间部分直径比两端略微小一点，这样铁心3运动时不会碰撞止座5，铁心3的行程由直径差产生的斜面的形状和尺寸所定。由上述激磁线圈1、套管2、铁心3、外壳4及吸气阀6、排气阀7及其他紧固件、垫片、附件就组成了电磁式压缩机。其工作情况已在前面叙述过了。电磁式压缩机由一个可控硅整流电源供电，如图6所示。每四个可控硅构成一组对一个激磁线圈1供电，每四个可控硅的控制极由同一个触发电流来控制，以虚线表示如图6。这两组可控硅被轮流地触发导通和关断，从而使激磁线圈1轮流地接通电源和关断。每组四个可控硅就可以保证激磁线圈1按时与电源接通和关断。二极管则与激磁线圈1构成了续流回路，在可控硅关断时，续流回路就导通，电阻则可使激磁线圈1在电源关断后电流能较快地降下来，从而使铁心3与止座5间的剩余吸力很快下降，这样铁心3可不用停留很长时间就可向另一端运动了。控制可控硅整流电源的是一个触发电路，例如可由一个无稳态触发电路来控制，只要使可控硅的控制极能按要求导通和关断即可。对于图7所示的电磁式压缩机只是在图1所示的基础上增加了活塞11、汽缸12，和在其他部分稍做改动而已，其原理和工作情况是一样的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用电磁力来压缩气体的电磁式压缩机，特征在于其驱动机构是由两边分别绕有一组轮流与电源接通和关断的激磁线圈１的套管２和一个可在套管２中往复运动的铁心３及形成磁回路的外壳４构成。

【技术特征摘要】
1.用电磁力来压缩气体的电磁式压缩机，特征在于其驱动机构是由两边分别绕有一组轮流与电源接通和关断的激磁线圈1的套管2和一个可在套管2中往复运动的铁心3及形成磁回路的外壳4构成。2.如权利要求1所述的电磁式压缩机，特征在于套管2和铁心3分别是汽缸和活塞。3.如权利要求1所述的电磁式压缩机，特征在于活塞11在铁心3的驱动下在汽缸12中作往复运动。4.如权利要求1所述的电磁式...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健豪，郦秀章，
申请(专利权)人：张健豪，郦秀章，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]