一种动子及制造方法以及使用该动子的电机和线性压缩的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种线性压缩机电机的动子，包括动子骨架，固定在动子骨架上的环状磁体，环状磁体由至少两块磁体部件拼接构成，环状磁体与动子骨架接合处、以及环状磁体外周被碳纤维层粘附固定。本发明还提供一种用于线性压缩机的电机以及线性压缩机。本发明又提供一种线性压缩机电机的动子的制造方法，通过使用磁体部件组装构成磁体环，便于磁体环的加工制造。同时通过缠绕碳纤维固定磁体部件构成环状磁体，从而使磁体环的加工、制作更方便，成型效率更高。
【专利说明】一种动子及制造方法以及使用该动子的电机和线性压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及线性压缩机【技术领域】，特别涉及一种动子及制造方法以及使用该动子的电机和线性压缩机。
【背景技术】
[0002]线性压缩机将制冷剂气体吸入至气缸中，并利用电机的线性驱动力使活塞在气缸内进行线性往复运动来压缩流体，继而排出压缩状态的流体。
[0003]由于电机中的动子为环状磁体，如何使动子的加工工艺简化，从而使线性压缩机更易于工业化生产及普及，是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种线性压缩机电机的动子，包括动子骨架，固定在动子骨架上的环状磁体，所述环状磁体由至少两块磁体部件拼接构成，环状磁体与动子骨架接合处、以及环状磁体外侧或内侧被碳纤维层粘附固定。
[0005]通过使用磁体部件组装构成磁体环，便于磁体环的加工制造。同时通过缠绕碳纤维固定磁体部件构成环状磁体，从而使磁体环的加工、制作更方便，成型效率更高。
[0006]其中，所述碳纤维层为浸润过环氧树脂的碳纤维织物或者与环状磁体相接触的一侧涂覆有环氧树脂的碳纤维织物。
[0007]通过使用浸润过环氧树脂的碳纤维织物，可以加热固化碳纤维织物，使动子易于成型，加工方便，成型效率高。
[0008]其中，所述磁体部件为弧片型结构，所述环状磁体由相同的弧片型结构的磁体部件拼接构成。
[0009]通过将弧形磁片组装构成便于磁体环，便于磁体环的加工制造。
[0010]其中，所述磁体部件为磁片，所述环状磁体由相同的磁片依次叠加成环构成。
[0011]通过将相同的磁片依次叠加成环构成磁体环，便于磁体环的加工制造。
[0012]本发明还提供一种用于线性压缩机的电机，包括上述任一线性压缩机电机的动子。
[0013]通过使用磁体部件组装构成线性压缩机电机中的动子的磁体环，便于磁体环的加工制造。同时通过缠绕碳纤维固定磁体部件构成环状磁体，从而使磁体环的加工、制作更方便，成型效率更高。
[0014]其中，还包括:外定子；内定子，设置在距离所述外定子的内圆周表面一定间隙处，其上绕有励磁线圈；所述线性压缩机电机的动子的环状磁体伸入所述间隙设置。
[0015]通过使线性压缩机线圈位于内定子里面，由此扩大了内定子的体积，从而使位于内定子外圆周处的磁体环的环形尺寸扩大，即增加了磁体环的环周表面积，从而增大了磁体环的磁感应强度。
[0016]本发明还提供一种线性压缩机，包括上述任一所述电机。[0017]通过使线性压缩机中电机中的线圈位于内定子里面，由此扩大了内定子的体积，从而使位于内定子外圆周处的磁体环的环形尺寸扩大，即增加了磁体环的环周表面积，从而增大了磁体环的磁感应强度，并且通过使用磁体部件组装构成线性压缩机电机中的动子的磁体环，便于磁体环的加工制造。同时通过缠绕碳纤维固定磁体部件构成环状磁体，从而使磁体环的加工、制作更方便，成型效率更高。
[0018]本发明还提供一种线性压缩机电机的动子的制造方法，包括以下步骤:将碳纤维层浸润环氧树脂或在碳纤维层的一侧涂覆环氧树脂；将磁体部件拼接构成环状磁体，并固定于动子骨架上；将所述碳纤维层缠绕所述环状磁体外周或内周，以及所述动子骨架与环状磁体的结合处；将所述碳纤维层加热固化，使碳纤维层粘附于所述环状磁体外周或内周，以及所述动子骨架与环状磁体的结合处。
[0019]通过使线性压缩机中电机中的线圈位于内定子里面，由此扩大了内定子的体积，从而使位于内定子外圆周处的磁体环的环形尺寸扩大，即增加了磁体环的环周表面积，从而增大了磁体环的磁感应强度，并且通过使用磁体部件组装构成线性压缩机电机中的动子的磁体环，便于磁体环的加工制造。同时通过缠绕碳纤维固定磁体部件构成环状磁体，从而使磁体环的加工、制作更方便，成型效率更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明提供了一种用于线性压缩机的原理结构示意图；
[0021]图2为本发明提供了一种用于线性压缩机的电机部分的原理结构示意图；
[0022]图3为图2中电机的磁铁组成、形状示意图；
[0023]图4为电机的磁铁缠绕碳纤维示意图。
【具体实施方式】
[0024]本发明实施例提供了一种用于线性压缩机的电机。下面将结合附图，对本发明实施例进行详细描述。
[0025]参见图1，线性压缩机包括后挡板1、动子2、弹簧3、外定子4、环状磁体，例如，磁体环5、励磁线圈6、内定子7、机壳8、汽缸盖9和油10。
[0026]参见图2和图3，用于该线性压缩机的电机，包括:外定子4 ;与外定子4分开同轴设置的内定子7，外定子4和内定子7之间限定一个间隙，内定子7包括励磁线圈6和设置在励磁线圈6外的硅钢片；设置在外定子4和内定子7之间间隙内的磁体环5。磁体环5为铁氧体磁铁。磁体环5由磁体部件拼接而成，例如，由8个弧片型结构的磁体部件51构成。磁体环与动子骨架紧密结合，在磁体环外侧或内侧以及磁体环与动子骨架结合处缠绕碳纤维层，碳纤维层的厚度为0.1毫米至I毫米。该碳纤维层可为碳纤维织布，例如，可将碳纤维织布浸润过环氧树脂，裁取所需大小的碳纤维织布，在磁体环外面进行缠绕，刚好缠绕一周，最好多余出2_，由于碳纤维织布首尾相接，其强度会很高，又由于多出的不太多，厚度不会增加太多，因此可以避免造成磁体环与外定子的摩擦。将浸润过环氧树脂的碳纤维织布缠绕在磁体环外围一周后，经热固化成型，磁体环与动子骨架成为一体，形成该线性压缩机所需的动子。在本示例中，磁体环5由8个弧形铁氧体磁铁片51构成，另外，磁体环5还可由相同的铁氧体磁片依次叠加而成，例如可由弧形或矩形铁氧体磁片叠加而成。[0027]参见图4，在磁体环5环外面缠绕碳纤维层52，将磁体环与动子骨架连接，通过在磁体环、磁体环与动子骨架连接处缠绕碳纤维层并经加热固化，直接复合为一体，该方法加工方便，成型效率高。将碳纤维织布缠绕在磁体环外围热固化成型的过程如下:
[0028]将浸润过环氧树脂的碳纤维织布(或在碳纤维织布的一侧涂覆环氧树脂)围绕磁体环外绕一周后，使用紧缩带对碳纤维进行用力缠绕，一方面增加碳纤维层和里面的磁体环、动子骨架的紧密结合度，为热固化成型为一体提供保证，另一方面使磁体环成型后表面平整，光滑。之后，将其放置于烘箱中加热进行热固化成型，例如，所需的固化温度为8(T12(TC。当然温度越高，热固化速度越快，但温度最高不可高于碳纤维织布里面的环氧树脂的玻璃化转变温度(由于环氧树脂种类繁多，玻璃化转变温度不一样，故视所用环氧的种类为准)。
[0029]环形励磁线圈和环形励磁线圈外固定的硅钢片构成内定子，辐射状硅钢片构成外定子，径向充磁的铁氧体片组成的磁体环设置于内定子和外定子之间的间隙中，磁体环产生的恒定磁场与励磁线圈产生的交变磁场相互作用，产生轴向驱动力推动磁体环往复线形运动。
[0030]一般线性压缩机的磁体环采用稀土磁铁，由于价格昂贵，为了减少稀土磁铁用量，一般都是将线圈放置于外定子中，而内定子中没有线圈，内定子体积较小，因而磁体环的尺寸较小。而在本实施例中，将励磁线圈6设置在内定子的硅钢片中，线性压缩机整体体积不变的情况下，使内定子的尺寸变大，而内定子设置在磁体环5的内部，由此则需相应的增大磁体环5的环形尺寸(环形周长)，从而使磁体环5产生的磁感应强度增强，由此，在满足磁感应强度下，可以使用较稀土磁铁磁性较弱一些的磁铁，例如，铁氧体磁铁。即，通过改变励磁线圈设置位置，增大磁体环5的环形尺寸，采用较稀土磁铁磁性较弱一些的铁氧体磁铁制作磁体环5也可以保持相应的磁感应强度。
[0031 ] 应用于本发明中所述结构的线性压缩机中的永久磁体环，可以有效避免采用稀土磁铁带来的价格高，价格波动太大等问题，通过8片铁氧体磁铁片经碳纤维或其他材料复合组成的永久磁体环，价格便宜，价格稳定，生产工艺成熟可靠，性能能够产生与稀土磁铁相同的磁感应强度。
[0032]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种线性压缩机电机的动子，包括动子骨架，固定在动子骨架上的环状磁体，其特征在于，所述环状磁体由至少两块磁体部件拼接构成，环状磁体与动子骨架接合处、以及环状磁体外侧或内侧被碳纤维层粘附固定。
2.根据权利要求1所述的动子，其特征在于，所述碳纤维层为浸润环氧树脂的碳纤维织物或者与环状磁体相接触的一侧涂覆有环氧树脂的碳纤维织物。
3.根据权利要求1所述的动子，其特征在于，所述磁体部件为弧片型结构，所述环状磁体由相同的弧片型结构的磁体部件拼接构成。
4.根据权利要求1所述的动子，其特征在于，所述磁体部件为磁片，所述环状磁体由相同的磁片依次叠加成环构成。
5.一种用于线性压缩机的电机，其特征在于，包括权利要求1-5任一权利要求所述的线性压缩机电机的动子。
6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，还包括: 外定子； 内定子，设置在距离所述外定子的内圆周表面一定间隙处，其上绕有励磁线圈； 所述线性压缩机电机的动子的环状磁体伸入所述间隙设置。
7.—种线性压缩机，其特征在于，包括权利要求5或6所述的用于线性压缩机的电机。
8.—种线性压缩机电机的动子的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 将碳纤维层浸润环氧树脂或在碳纤维层的一侧涂覆环氧树脂； 将磁体部件拼接构成环状磁体，并固定于动子骨架上； 将所述碳纤维层缠绕所述环状磁体外周或内周，以及所述动子骨架与环状磁体的结合处； 将所述碳纤维层加热固化，使碳纤维层粘附于所述环状磁体外周或内周，以及所述动子骨架与环状磁体的结合处。
【文档编号】F04B35/04GK103779985SQ201210407229
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月23日 优先权日:2012年10月23日
【发明者】王晔, 许升, 李衡国, 赵志强, 宋斌, 闫赛娜 申请人:海尔集团公司, 海尔集团技术研发中心, 青岛海尔股份有限公司