往复式电机及具有该往复式电机的往复式压缩机的制作方法

专利名称：往复式电机及具有该往复式电机的往复式压缩机的制作方法
技术领域：
在此披露了一种往复式电机及具有该往复式电机的往复式压縮机。
背景技术：
已知有多种往复式电机及往复式压縮机。然而其均具有多种缺陷。 通常，压縮机与冷凝器、膨胀器和蒸发器一起作为制冷剂循环系统的构 件。压縮机用于压縮由蒸发器吸入的流体，并将压縮的流体排向冷凝器。可 根据压縮机如何压縮诸如制冷剂之类的流体将压縮机分为往复式压縮机、旋 转式压縮机及涡巻式压縮机。往复式压縮机构造为使得活塞在汽缸中呈直线 地移动以压縮制冷剂。旋转式压縮机构造为使得活塞在汽缸中转动以压縮制 冷剂。涡巻式压縮机构造为使得两个涡巻彼此接合以产生相对运动，以此压 縮制冷剂。
根据驱动电机可将往复式压縮机分为连接式往复压縮机和振动式往复 压縮机。连接式往复压縮机可构造为使活塞经由连接杆连接于旋转驱动电机 的曲柄轴上，因此，可将曲柄轴的旋转运动转变为活塞的往复运动。振动式 往复压縮机可构造为使活塞联结于往复驱动电机的动子上以与该动子一起 进行直线运动。在振动式往复压縮机中，可将弹簧安装为与活塞的运动方向 相互配合以使得活塞可通过弹簧双向地共振，以此压縮制冷剂。因此，与其 他类型的压縮机相比，振动式往复压縮机可提供更高的效率，同时以低振动 获得噪音的降低。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一 种往复式电机及具有该往复式电机的往复式压縮机。
为此，根据本发明的一个方案提供了一种往复式电机，包括定子，其 具有线圈、外芯及内芯；及动子，其具有至少一个磁体，该磁体由于该定子的磁场而往复运动，其中该定子的外芯和内芯在相对于该定子轴向的一侧端 部相互连接以形成连接部，同时在其另一侧端部相互分离以在该外芯与该内 芯之间形成气隙部，所述至少一个磁体在该气隙部中往复运动。
根据本发明的另一个方案提供了一种往复式电机，包括定子，该定子 包括第一磁路，其包括线圈安装部，该线圈安装部中安装有线圈；位于该 第一磁路内的第二磁路；磁路连接部，该磁路连接部的一侧端部将该第一磁
路连接于该第二磁路，形成于该第一磁路与该第二磁路之间的气隙部位于该
磁路连接部的另一侧端部；及多个磁极部，其分别形成于该第一磁路的邻近 该气隙部的端部以及该第二磁路的面向该第一磁路的端部的相应的端部；及 动子，其具有至少一个磁体，该磁体由于该定子的磁场而往复运动。
根据本发明的再一个方案提供了一种往复式压縮机，包括至少一个框 架，其支撑在密封容器内；往复式电机，其包括固定于所述至少一个框架上 的定子，该定子包括外芯和内芯，该外芯与该内芯之间形成有气隙部；线 圈，其构造为形成磁场；及磁体保持部，其构造为支撑设于该气隙部内且进 行往复运动的至少一个磁体；汽缸，其支撑在所述至少一个框架上；活塞， 其构造为在该汽缸内往复运动并联结于该磁体保持部，以便压縮制冷剂；及 多个弹簧，其分别在该活塞的前部和后部弹性地支撑该活塞，其中该定子的 外芯和内芯在相对于该定子的轴向的一侧端部相互连接，同时在另一侧端部 相互分离，以此在该外芯与该内芯之间形成气隙部。
根据本发明的往复式电机以及具有该往复式电机的往复式压縮机能够 将往复式电机的外芯与内芯之间的气隙中产生的磁通量最小化，还可大大降 低其制造成本。此外，在此说明的实施例提供了一种往复式电机以及具有该 往复式电机的往复式压縮机，其能够减小磁体的长度，同时保持电机的效率。 在此说明的实施例还提供了一种往复式电机以及具有该往复式电机的往复 式压縮机，其能够大幅减小电机的尺寸，并且由于便于进行缠绕线圈的操作， 因而可提高生产力。


将参考以下附图对实施例进行详细说明，其中相同的附图标记表示相同 的部件，附图中
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图1为根据一实施例的振动式往复压縮机的纵向截面图2为示意性地示出图1中的往复式压縮机的磁力分布的纵向截面图3为根据一实施例的往复式电机的分解图4为图3中的往复式电机的纵向截面图5、图6为分别示出用于将图3中的往复式电机的外芯与内芯相互连
接的方法的示意图7为示出图3中的往复式电机中的间隙与磁体之间的关系的示意图； 图8为示出图3中的往复式电机中的磁体的另一实施例的示意图； 图9为示意性地示出图中3的往复式电机中的磁力分布的纵向截面图； 图10为示出图3中的往复式电机的铁耗与图2中的往复式电机的铁耗
之间的比较结果的图表；
图11为示出根据一实施例的具有图3中的往复式电机的往复式压縮机
的纵向截面图12为示出根据另一实施例的具有图3中的往复式电机的往复式压縮 机的纵向截面图13为示出图11和图12中的往复式压縮机中的共振弹簧的另一实施 例的纵向截面图14为示出具有图3中的往复式电机的往复式压縮机的又一实施例的 纵向截面图15为包括根据在此说明的实施例的往复式压縮机的示例性冰箱的示 意图；及
图16为图15中的冰箱的制冷剂循环的示意图。
具体实施例方式
以下将参考附图详细说明根据实施例的往复式电机及具有该往复式电 机的往复式压縮机。可能的话，使用相同的附图标记表示相同的部件。
图1为根据一实施例的振动式往复压縮机的纵向截面图。图2为示意性 地示出图1中的往复式压縮机中的磁力分布的纵向截面图。
如图1、图2所示，在图1、图2的振动式往复压縮机(下文中简称为 往复式压縮机)中，框架20可弹性地安装在密封壳体10中，在该框架20中可安装往复式电机30，该往复式电机30具有呈直线往复运动的动子33， 汽缸41可插入到该框架20中。并且，活塞42可联结于往复式电机30的动 子33上，当活塞42在汽缸41中呈直线地往复运动时，活塞42可压縮制冷 剂，在活塞42的两侧沿活塞42的运动方向安装有多个引起活塞42共振运 动的共振弹簧51、 52。
往复式电机30可包括外芯31，其通过将多个定子片35径向地层叠在 一起而形成为柱状；内芯32，其通过将多个定子片36径向地层叠在一起而 形成为柱状，该内芯设在该外芯31内并与该外芯31之间存在指定的气隙34; 及动子33，其可在外芯31与内芯32之间的气隙34内沿轴向移动。
线圈37可插入到外芯31中且与外芯31耦合。通过定子片35紧密地层 叠在线圈37的外周表面以及轴向的两侧面，外芯31可形成为柱状。通过径 向层叠具有指定轴向长度的定子片36，内芯32可形成为柱状。
动子33上形成有磁体保持部38，该磁体保持部为柱状，磁体39可附连 在磁体保持部38的外周表面上。活塞42可沿轴向联结于磁体保持部38的 中心部分。
气隙34可在轴向的相对于线圈37的两侧形成在外芯31与内芯32之间。 气隙34可由支撑外芯31和内芯32的框架20保持。
如图1、图2所示，图1、图2的振动式往复压縮机可包括密封空间11、 抽吸管12、排放管13、支撑板21、后盖22、吸入阀43、排放阀44、阀弹 簧45、排放盖46、弹簧支撑部53、及供油件60。附图标记Sl表示压縮空 间，附图标记S2表示排放空间。
然而，在图1、图2的往复式压縮机中，框架20支撑外芯31和内芯32。 可使用昂贵的非磁性物质制造联结于内芯32的汽缸41，这样会使得往复式 电机30以及具有该往复式电机的往复式压縮机的制造成本增加。若使用磁 性物质制造框架20，则在外芯31与内芯32之间的气隙34中产生的磁通量 就会部分地通过框架20或汽缸41泄露出去，这样可能大幅降低往复式电机 30的性能。为避免此问题，可使用非磁性物质制造框架20或汽缸41，以防 止磁通量泄露。然而，与磁性物质相比，非磁性物质需要高成本，导致电机 以及具有该电机的往复式压縮机的制造成本增加。
并且，除了磁体39的高成本以外，还可能导致增大往复式电机30的磁体39的长度，从而使得往复式电机以及具有该往复式电机的往复式压縮机 的制造成本增加。也就是说，为了提高往复式电机30的效率，应在磁体39 往复运动时，将磁体39置于至少一个间隙中。结果，如图2所示，磁体39 的长度Ll应至少等于长度L2，该长度L2为线圈37的轴向长度与一个间隙 的轴向长度之和。
为解决这些问题，外芯31可形成为具有狭窄内周表面的多角形，以此 减小磁体39的长度。然而，此结构导致当缠绕线圈37时，线圈37从变窄 的斜面朝其内周表面倾斜，这样使得线圈37的缠绕过程复杂。此外，由于 外芯31的外周表面应当延伸到其内周表面变窄的区域，因此电机的整体面 积或高度也相应增大。
如图3、图4所示，根据一实施例的往复式电机可包括呈柱状地堆叠 的定子100，该定子100具有线圈130和仅位于该线圈130 —侧的气隙；以 及动子200，其插入到该定子100的气隙中，且具有沿电机的轴向直线移动 的磁体220。
定子IOO可包括第一磁路101，该第一磁路中安装有线圈130;设在 该第一磁路101内侧的第二磁路102;磁路连接部103，其将第一磁路101 的一侧连接于第二磁路102的一侧；形成在第一磁路101的另一侧的气隙部 104，该气隙部包括第一磁路101与第二磁路102之间的径向分开的间隔； 以及第一磁极部105和第二磁极部106，分别形成在第一磁路101的端部以 及第二磁路102的面向第一磁路101的相应的端部。
第一磁路101的内周表面可形成线圈安装槽116，该线圈安装槽116在 轴向上具有特定的面积和深度，以容纳安装在其中的线圈130。线圈安装槽 116可构造为呈近似矩形，使得沿其轴向的两侧面不会朝第一磁路101的开 口变窄。第一磁极部105和第二磁极部106均具有倾斜的外周表面，以使其 截面朝向其端部增大，以此形成为近似的三角形或楔形。磁路连接部103可 在沿气隙部104的径向的一定范围内形成，这样便于第一磁路101与第二磁 路102之间的连接，并可增大磁性区域。
定子IOO可包括外芯110，其具有线圈130，并形成为柱状；及内芯 120，其一侧连接于该外芯IIO的内侧，而另一侧与外芯IIO分离。外芯IIO 可包括多个通过将多个定子片111层叠在一起构造成的定子挡块115。这些
10定子挡块115可径向地堆叠以使得外芯110的整体为柱状。外芯110还可构
造为使得所述多个定子挡块115在其内周表面处的两侧面相互接触，并在
其外周表面处的两侧面相互分离。尽管未示出，但外芯110可构造为使得多 个定子片111 一层层地径向堆叠。
线圈安装槽116可形成在外芯110的定子挡块115的内周表面，以此使 第一磁路101形成为"["形。基于线圈安装槽116，在第一磁路101的一侧 端一体地形成磁路连接部103，从而使得第一磁路101连接于第二磁路102; 在第一磁路101的另一端一体地形成向外延伸的第一磁极部105，以便与第 二磁路102的与第一磁路101的另一端相对应的一端一起构造出气隙部104。
多个定子片121可一层层地径向堆叠。从而将内芯120构造为柱状。定 子片121的在内芯120的内周表面处的两侧面可相互接触，而在内芯120的 外周表面处的两侧面彼此在周向间隔一定的距离。
内芯120的中心纵向轴可水平延伸。内芯120的轴向的一个侧端可经由 磁路连接部103连接于外芯110，而其轴向的另一个侧端可通过插入到内芯 120与外芯IIO之间的气隙部104而与外芯110分离。沿内芯120的轴向的、 构造出气隙部104的一端可一体地形成有第二磁极部106，该第二磁极部向 外延伸以便与第一磁极部105相对应。
外芯110与内芯120可在从定子100的内周表面至其外周表面的一半的 径向距离的范围内相互组装，更特别地，是在气隙部104的范围内相互组装。 即，外芯IIO和内芯120可通过将多个定子片111、 112层叠在一起而分别 地构造出。因此，如果外芯U0与内芯120之间的连接点大于从定子100的 内周表面至其外周表面的径向距离的一半，则构造出内芯120的多个定子片 121之间的间隔增大，这样会导致难以将构造出内芯120的定子片121与构 造出外芯110的定子片111进行连接，并会减小磁性区域与额外的间隔的比 例。因此，在此实施例中，外芯110与内芯120之间的连接点W是在从定 子100的内周表面至其外周表面的径向距离的一半的范围内，更特别地，是 在气隙部104的范围内。
外芯110的侧面与内芯120的侧面可如图5所示通过例如焊接联结，或 可如图6所示阶梯式地联结。例如，如图5所示，通过焊接将外芯110与内 芯120相互联结，内芯120的外周表面可与外芯110的内周表面对齐。接着，可沿周向在接触部的外表面将外芯110与内芯120焊接(W)在一起，以此 使外芯110与内芯120相互连接。
另一方面，为了使用图6所示的阶梯部将外芯110与内芯120联结，可 沿外芯110和内芯120的轴向形成阶梯部124和125，使得阶梯部124和125 相互接合。可在外芯110和内芯120的轴向两侧面设置诸如圆盘框架或环形 框架之类的支撑构件141、 142，接着可使用例如穿透支撑构件141、 142的 螺栓143以及联结于螺栓143的螺母144将支撑构件141、 142紧固，以使 得外芯110阶梯部124与内芯120的阶梯部125沿轴向相互联结。支撑构件 141、 142可由非磁性物质形成。然而，外芯110和内芯120， SP，第一磁路 101和第二磁路102可经由磁路连接部103相互连接，这样允许大部分磁通 量经由磁路连接部103从第一磁路101移动至第二磁路102。因此，即便支 撑构件141、 142中的任意一个由磁性物质形成，也很少会发生磁通量泄露 的情况，从而可降低制造成本。
线圈130可缠绕在构造为插入到外芯110的线圈安装槽116中的线圈架 131上。该线圈架131可使用诸如塑料之类的绝缘材料形成为环状，并可具 有"□"形的截面。
动子200可包括形成为柱状的磁体保持部210;以及附连在磁体保持 部210的外周表面上以与线圈130 —起形成磁通量的磁体220。磁体保持部 210可由非磁性物质形成以防止磁通量泄露；然而并不以此为限。
磁体220可形成为一个柱状体，以接着插入到磁体保持部210中。可选 择地，磁体220可形成为多个圆拱形，以便一个接一个地附连在磁体保持部 210的外周表面上。在一个接一个地贴附磁体220的情况下，可在磁体220 的外周表面处分离地设置诸如固定环之类的支撑构件(未示出)。
如图7所示，磁体220可构造为使其轴向长度L3不小于气隙部104的 轴向长度L4，更特别地为大于气隙部104的轴向长度L4。在磁体220的初 始位置或在磁体220的操作过程中，磁体220可设置为使其轴向的至少一端 位于气隙部104内，以保证稳定的往复运动。
如图3至图7所示，可沿轴向设置一个磁体220。然而，在一些情况下， 如图8所示，可沿轴向设置多个磁体220。在此情况下，多个磁体221、 222 可设置为使相反的极性交替，以此增大磁力。也就是说，在沿轴向设置一个磁体220的情况下，磁体220的外周表面可为S极，内周表面可为N极。在 沿轴向设置多个磁体的情况下，第一列磁体可构造为磁体221的外周表面可 为S极，内周表面可为N极，而第二列磁体可构造为磁体222的外周表面可 为N极，内周表面可为S极。
下文中，将说明具有根据实施例的结构的往复式电机的操作。 也就是说，当对线圈130供电时，会围绕线圈130产生磁通量。接着， 所述磁通量会沿着定子100的外芯110和内芯120形成闭环。在外芯IIO与 内芯120之间形成的磁通量与磁体220产生的磁通量之间的相互作用的作用 下，磁体220可与磁体保持部210—起在轴向上呈直线地移动。当供给线圈 130的电流方向交替地改变时，线圈130的磁通量的方向也会改变，使得磁 体220线性地往复运动。
如图9所示，由于外芯110与内芯120在各自的一侧相互连接，因此外 芯IIO与内芯120之间产生的大部分磁通量不会泄露到外部，而是在外芯110 与内芯120之间形成闭环。因此，即使定子100的两侧由磁性物质制成，磁 通量也不会泄露到磁性物质中，以此可保持往复式电机的效率，而不会增加 其制造成本。
图10示出了显示测试结果的图表。此测试为以下两种定子的铁耗情况 之间的比较，即，如图l、图2所示实施例中的、气隙形成在线圈两侧的定 子，和根据图3-图9所示实施例中的、气隙仅形成在线圈130—侧的定子。 如图表所示，当用于支撑定子的支撑构件由铝(Al)(非磁性物质)形成时， 所述两种情况显示出了相同的铁耗，即15Q。然而，当支撑构件由钢(磁性 物质)形成时，如图l、图2所示实施例情况中的铁耗增大到47Q，而图3-图9所示实施例情况中的铁耗却未增加。也就是说，当内芯和外芯的一侧相 互连接时，磁通量不会泄露，而是流入到具有强磁性的定子100中，这样使 得电机损耗大大减小。
另一方面，将在下文说明往复式电机应用于振动式往复压縮机中时的结 构。已在上文说明了往复式电机的结构，因此不再重复对其进行详细地说明。 然而，将在下文中说明将往复式电机应用于振动式往复压縮机所获得的特 性。
如图11所示，根据一实施例的往复式压縮机可包括密封容器1100;设于该密封容器1100中产生往复力的往复式电机1200;通过接收来自往复 式电机1200的往复力压縮制冷剂的压縮部1300;及供油件1500，其抽取油 并将油供给至往复式电机1200和压縮部1300中待润滑的各部分中。
密封容器1100中具有密封空间1101。密封空间1101的一侧可连接有抽 吸管1102，该抽吸管1102引导来自制冷剂循环系统的制冷剂，以将其吸入 到密封空间1101中。密封空间1101的另一侧可连接有排放管1103，该排放 管1103引导在压縮部1300中压縮的制冷剂，以将其排放至制冷剂循环系统 中。可在密封容器1100的下部中储存一定量的油，这些油是由供油件1500 抽取并供给压縮部1300以润滑压縮部1300。
往复式电机1200可包括具有线圈1213、外芯1211及内芯1212的定子 1210。外芯1211与内芯1212可在定子1210的一侧相互分离以形成气隙部 1201，并可在定子1210的另一侧相互连接，以形成磁路连接部1202。动子 1220可定位为与线圈1213相配合地在定子1210的气隙部1201中进行呈直 线的往复运动。
在定子1210中，外芯1211和内芯1212的轴向方向上的两侧面可分别 由第一框架1214和第二框架1215支撑。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，密封空间1101的下表面的多个支撑弹 簧1216弹性地支撑。
可使用穿透外芯1211的螺栓1217以及联结于螺栓1217上的螺母1218 将第一框架1214与第二框架1215相互紧固。支撑共振弹簧1410、 1420 (后 文将对其说明)的后盖1219例如可焊接于第二框架1215的一侧面。此外， 第二框架1215可以其他方式与后盖1219相互连接，例如按压配合或联结。
第一框架1214和第二框架1215或后盖1219可由非磁性物质形成。然 而，如上所述，考虑到往复式电机1200的磁通量的泄露显著减少，因此可 使用低成本的磁性物质，而非高成本的非磁性物质来制造第一框架1214和 第二框架1215或后盖1219，以便降低压縮机的制造成本。
内芯1212可固定地插入到汽缸1320 (后文将对其说明)的外周表面上。 然而，在一些实施例中，例如，如图12所示，环状突部1214a可从第一框 架1214的一侧面突出。汽缸1320可固定地插入到环状突部1214a中，而内 芯1212可固定地插入到环状突部1214a的外周表面上。在此情况下，与图13所示的情形类似，第一共振弹簧1410 (后文将对其说明)可被支撑在环 状突部1214a的后表面。
动子1220可包括形成为柱状的磁体保持部1221;以及联结于该磁体 保持部1221的外周表面上的磁体1222。上述特征的详细说明与前述的往复 式电机相同，因此不再赘述。
压縮部1300可包括活塞1310，其连接于磁体保持部1221以呈直线地 往复运动；汽缸1320，活塞1310可滑动地插入到该汽缸中，并在该汽缸中 形成压縮空间S1;吸入闽1330，其安装在活塞1310的前侧，该吸入阀1330 开启/关闭形成在活塞1310中的吸入通道1311，以便控制制冷剂的吸入；排 放阀1340，其可拆卸地安装在汽缸1320的前侧，并控制制冷剂的排放；支 撑排放阀1340的阀弹簧1350;及排放盖1360，其形成排放空间S2，排放阀 1340和阀弹簧1350可容纳在该排放空间S2中。压縮部1300还可包括第一 共振弹簧1410和第二共振弹簧1420，第一共振弹簧1410和第二共振弹簧 1420安装在活塞1310的前侧和后侧，以使活塞1310的往复运动共振。
尽管汽缸1320和活塞1310直接与内芯1212接触，但汽缸1320和活塞 1310仍可由磁性物质形成。也就是说，由于定子1210的外芯1211可与内芯 1212相互连接，因此可使磁通量的泄露大幅减少。因而，与前述的第一框架 1214类似地，尽管可使用低成本的磁性物质用于制造与内芯1212接触的汽 缸1320，但仍可保持电机的效率。此外，汽缸1320可由低价格、高耐磨性 的铸铁制成，因此，可减少由于汽缸1320与活塞1310之间的摩擦而产生的 磨损。
吸入阀1330和排放阀1340也可由磁性物质形成。这里，吸入阀1330 可形成为薄板，并可使用金属形成。然而，对于排放阀1340来说，如果排 放阀1340能够减弱切换阀门时产生的噪音，则尽管使用低成本的磁性物质， 仍可防止由于磁通量的泄露造成的压縮机的性能下降。可使用磁性物质制造 支撑排放阀1340的阀弹簧1350或支撑并容纳阀弹簧1350的排放盖1360， 以此可大幅降低压縮机的制造成本。
第一共振弹簧1410和第二共振弹簧1420可分别构造为压縮巻簧。如图 11、图12所示，第一共振弹簧1410和第二共振弹簧1420可分别设置为多 个，以便设置在活塞1310的前侧面和后侧面。此外，弹簧支撑部1430可联结于活塞1310，且第一共振弹簧1410和第二共振弹簧1420的相应的端部可 分别固定于弹簧支撑部1430的前侧面和后侧面。在此情况下，第一共振弹 簧1410的前端和第二共振弹簧1420的后端可分别固定于第二框架1215的 内表面和后盖1219的内表面。
如图13所示，第一共振弹簧1410和第二共振弹簧1420可各设置为一 个，以支撑于活塞1310。例如，第一共振弹簧1410的一端可支撑在活塞1310 的凸缘部分(未示出)的前表面，其另一端可支撑在汽缸1320的后表面。 第二共振弹簧1420的一端可支撑在活塞1310的凸缘部分(未示出)的后表 面，其另一端可支撑在后盖1219的内表面。
现将说明具有此结构的往复式压縮机的操作。
也就是说，与该往复式电机类似地，当磁体保持部1221与磁体1222 — 起往复运动时，磁体1222的运动可由磁体保持部1221传递至压縮部1300 的活塞1310。接着，活塞1310可在汽缸1320的内部进行呈直线的往复运动，
以压縮制冷剂。
例如，当活塞1310向后移动时，密封容器1100中的制冷剂会经由形成 在活塞1310中的吸入通道1311被吸入到压縮空间Sl中。当活塞1310向前 移动时，吸入通道1311可通过吸入阀1330关闭，从而将压縮空间Sl中的 制冷剂压縮。接着，压縮的制冷剂可经由排放管1103从制冷剂循环排出。 在此压縮操作的过程中，容纳在密封容器1100中的油可通过供油件1500的 操作被抽取，以供给至活塞1310与汽缸1320之间的摩擦的部分，以此进行 润滑操作。
现将说明根据一实施例的往复式压縮机的另一实施例。 艮口，已经描述了往复式电机的内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环状突部上，该环状突部中插入有汽缸，以便沿 轴向将汽缸设于往复式电机的内部。然而，可将此实施例实施为使得汽缸可 沿轴向设于往复式电机的外部。
例如，如图14所示，汽缸2320可插入到第一框架2214中，以联结于 第一框架2214，磁体保持部2221可联结于可滑动地插入到汽缸2320中的活 塞2310上。然而，磁体保持部2221可联结于活塞2310的后侧，相应地， 磁体2222可联结于磁体保持部2221的外周表面。均形成为柱状的外芯2211和内芯2212可分别设在磁体2222的外部和内部。与所述的往复式电机1200 的描述相关地，外芯2211和内芯2212的一端可相互连接。活塞支撑部2430 可联结于活塞2310，多个第一共振弹簧2410和多个第二共振弹簧2420可分 别设于活塞支撑部2430的前侧和后侧。这里，如图13所示，第一共振弹簧 2410和第二共振弹簧2420可各设有一个。在此情况下，第一共振弹簧2410 和第二共振弹簧2420可固定于活塞2310，而不安装活塞支撑部2430。
往复式电机2200和压縮部2300与前述实施例中的类似，因此省略对它 们的详细描述。然而，外芯2211和内芯2212可在一侧相对于线圈2213相 互分离，以在外芯2211与内芯2212之间形成气隙部2201，外芯2211与内 芯2212还可在另一侧相互连接，以便形成磁路连接部2202。定子2210的具 有气隙部2201的一侧可由第二框架2215支撑，定子2210的具有磁路连接 部2202的一侧可由后盖2219支撑。第二框架2215和后盖2219可由磁性物 质形成。与第二框架2215接触的第一框架2214以及插入到第一框架2214 中的汽缸2320也可由磁性物质形成。
这样，可将实施例实施为，构造出定子的外芯和内芯的基于线圈的一侧 相互连接，以防止由线圈和磁体产生的磁通量从定子中泄露出。因而，即便 使用磁性物质制造支撑外芯和内芯的框架或联结于该框架或内芯的汽缸，磁 通量仍不会泄露到框架或汽缸，以此可防止电机效率的降低。因此，可使用 相对低成本的磁性物质制造使用此种往复式电机的往复式压縮机的构件，使 得压縮机的制造成本降低。
此外，在此说明的实施例允许磁体的长度减小，这使得磁体所需的成本 降低，从而降低往复式电机以及使用此种往复式电机的往复式压縮机的制造 成本。即，磁体的长度可形成为等于或大于至少一个气隙部的轴向长度。然 而，在磁体往复运动的过程中，如果为了使磁体受到贯穿气隙流动的磁通量 的作用，在气隙相对于线圈形成在两侧的情况下，磁体的长度应当与一个气 隙的长度，即， 一个气隙的轴向长度与线圈的轴向长度之和相同。另一方面， 如在此说明的实施例，在磁体往复运动的过程中，如果气隙仅形成在线圈的 一侧，则磁体的长度仅需大于气隙的长度，因此可縮短磁体所需的长度。
根据在此说明的实施例的往复式电机以及具有该往复式电机的往复式 压縮机可广泛地应用于诸如冰箱或空调之类的家庭联盟(home Alliance)。并且，还可将其应用于使用制冷剂循环的工业设备以及家庭联盟。
例如，根据在此说明的实施例的往复式压縮机可用于冰箱，例如图15
中所示的冰箱1500，该冰箱包括往复式压縮机C并具有图16中所示的制冷 循环系统。
在此说明的实施例提供了一种往复式电机以及具有该往复式电机的往 复式压縮机，其能够将往复式电机的外芯与内芯之间的气隙中产生的磁通量 最小化，还可大大降低其制造成本。此外，在此说明的实施例提供了一种往 复式电机以及具有该往复式电机的往复式压縮机，其能够减小磁体的长度， 同时保持电机的效率。在此说明的实施例还提供了一种往复式电机以及具有 该往复式电机的往复式压縮机，其能够大幅减小电机的尺寸，并且由于便于 进行缠绕线圈的操作，因而可提高生产力。
在此说明的实施例提供了一种往复式电机，其可包括定子，该定子具 有安装在外芯或内芯的一侧的线圈；及动子，其具有通过定子的磁场往复运 动的磁体。外芯和内芯可基于线圈在定子沿轴向的一侧相互连接，同时基于 线圈在定子的沿轴向的另一侧相互分离，以便形成气隙，磁体在该气隙中往 复运动。
在此说明的实施例提供了一种往复式压缩机，其可包括支撑在密封容 器中的框架；往复式压縮机，其包括固定于该框架的定子，该定子形成为在
外芯与内芯之间具有气隙部，并具有线圈，该线圈于外芯与内芯的其中之一
处形成磁场；及磁体保持部，其构造为支撑设于该定子的气隙内的进行往复 运动的磁体；支撑在该框架上的汽缸；活塞，其构造为可往复运动地插入到 该汽缸内，并联结于该磁体保持部，以便压縮制冷剂；及多个弹簧，其设置 在该活塞前侧面、后侧面以及相应的框架之间，以便弹性地支撑该活塞。该 定子的外芯的基于该线圈的一侧与内芯的基于该线圈的一侧可相互连接，以 形成磁路，而另一侧可相互分离，以形成气隙。
本说明书中所参考的"一个实施例"、"实施例"、"示例性实施例" 等表示记载在相关的实施例中的具体特征、结构或特性包含在本发明的至
少一个实施例中。本说明书中各场合出现的这些词语不必参考相同的实施 例。此外，当具体特征、结构或特性记载在相关的任意实施例中时，本领域 技术人员可在其他实施例中实现相关的所述具体特征、结构或特性。尽管已参照了多个说明性实施例对本发明的实施例进行了描述，但应当 理解的是，本领域的技术人员能够在不脱离本发明的原理的精神和范围的情 况下设计出多个其他的修改和实施例。特别地，在说明书、附图及所附的权 利要求书的范围内，可对附属的联结装置的组成部件和/或装置做出各种变型 和修改。除组成部件和/或装置中的变型和修改以外，可选择的应用对于本领 域的技术人员而言也是显而易见的。
权利要求
1.一种往复式电机，包括定子，其具有线圈、外芯及内芯；及动子，其具有至少一个磁体，该磁体由于该定子的磁场而往复运动，其中该定子的外芯和内芯在相对于该定子轴向的一侧端部相互连接以形成连接部，同时在其另一侧端部相互分离以在该外芯与该内芯之间形成气隙部，所述至少一个磁体在该气隙部中往复运动。
2. 如权利要求l所述的往复式电机，其中该线圈安装在该外芯中。
3. 如权利要求1所述的往复式电机，其中该外芯与该内芯相互焊接。
4. 如权利要求l所述的往复式电机，还包括多个支撑构件，所述支撑构 件相对于该轴向分别设于该外芯和该内芯的两端，所述多个支撑构件通过在 该轴向上穿透所述多个支撑构件和该外芯的联结件而相互联结。
5. 如权利要求4所述的往复式电机，其中该外芯和该内芯均包括阶梯 部，该外芯与该内芯在联结部通过所述阶梯部联结在一起。
6. 如权利要求5所述的往复式电机，其中该联结部在相对应的一个支撑 构件的相对于该内芯的半径的一半的范围内。
7. 如权利要求4所述的往复式电机，其中至少一个所述支撑构件由磁性 物质形成。
8. 如权利要求1所述的往复式电机，其中该外芯与该内芯通过多个定子 片一层层地层叠在一起而形成。
9. 如权利要求8所述的往复式电机，其中所述多个定子片的内周侧表面相互接触。
10. 如权利要求1所述的往复式电机，其中所述至少一个磁体的至少一 端设于该气隙内。
11. 如权利要求1所述的往复式电机，其中所述至少一个磁体被形成为 大于该气隙的轴向长度。
12. 如权利要求1所述的往复式电机，其中所述至少一个磁体包括彼此 沿轴向相邻设置的多个磁体。
13. 如权利要求12所述的往复式电机，其中所述多个磁体设置为使得相反的极性交替。
14. 如权利要求13所述的往复式电机，其中所述多个磁体设置为第一列磁体和第二列磁体，并使得该第一列磁体的内周表面和外周表面的极性分别 与该第二列磁体的内周表面和外周表面的极性相反。
15. 如权利要求1所述的往复式电机，其中该外芯形成第一磁路并包括线圈安装部，该线圈安装部中安装有该线圈；该内芯形成有位于该第一磁路中的第二磁路；该连接部形成磁路连接部，该磁路连接部的一侧端部将该第一磁路连接 于该第二磁路，该气隙部位于该磁路连接部的另一侧端部；及磁极部分别形成于该第一磁路的邻近该气隙部的端部以及该第二磁路 的面向该第一磁路的端部的相应的端部。
16. 如权利要求15所述的往复式电机，其中所述磁极部具有倾斜的外表 面，使得其截面朝其端部增大。
17. —种往复式电机，包括 定子，其包括第一磁路，其包括线圈安装部，该线圈安装部中安装有线圈； 位于该第一磁路内的第二磁路；磁路连接部，在该磁路连接部的一侧端部将该第一磁路连接于该第 二磁路，形成于该第一磁路与该第二磁路之间的气隙部位于该磁路连接 部的另一侧端部；及多个磁极部，其分别形成于该第一磁路的邻近该气隙部的端部以及 该第二磁路的面向该第一磁路的端部的相应的端部；及 动子，其具有至少一个磁体，该磁体由于该定子的磁场而往复运动。
18. —种往复式压縮机，包括 至少一个框架，其支撑在密封容器内；往复式电机，其包括固定于所述至少一个框架上的定子，该定子包括 外芯和内芯，该外芯与该内芯之间形成有气隙部； 线圈，其构造为形成磁场；及磁体保持部，其构造为支撑设于该气隙部内且进行往复运动的至少一个磁体；汽缸，其支撑在所述至少一个框架上；活塞，其构造为在该汽缸内往复运动并联结于该磁体保持部，以便压縮制冷剂；及多个弹簧，其分别在该活塞的前部和后部弹性地支撑该活塞，其中该定 子的外芯和内芯在相对于该定子的轴向的一侧端部相互连接，同时在另一侧 端部相互分离，以此在该外芯与该内芯之间形成气隙部。
19. 如权利要求18所述的往复式压縮机，其中所述至少一个框架、该磁 体保持部、该汽缸、该活塞、及所述多个弹簧均有磁性物质形成。
20. 如权利要求19所述的往复式压縮机，其中该汽缸至少部分地设于在 轴向上延伸的该定子内。
21. 如权利要求18所述的往复式压縮机，其中所述至少一个框架包括第 一框架和第二框架，该定子固定地插入到该第一框架与该第二框架之间。
22. 如权利要求21所述的往复式压縮机，该第一框架、该第二框架与该 定子通过螺栓和多个螺母连接，该螺栓延伸穿过该第一框架、该第二框架以 及该定子的外芯。
23. 如权利要求18所述的往复式压縮机，其中所述至少一个框架包括第 一框架和第二框架，其中该汽缸附连于该第一框架与该第二框架的其中之一 上，该定子安装在该汽缸上。
24. 如权利要求18所述的往复式压縮机，还包括弹簧支撑部，该弹簧 支撑部联结于该磁体保持部和该活塞，其中所述多个弹簧分别安装在该弹簧 支撑部的两侧。
25. 如权利要求24所述的往复式压縮机，其中该弹簧支撑部由磁性物质 形成。
26. 如权利要求18所述的往复式压縮机，其中所述多个弹簧包括第一弹 簧和第二弹簧。
27. 如权利要求26所述的往复式压縮机，其中该第一弹簧在该汽缸的后 端与该活塞的后凸缘之间延伸，该第二弹簧在该磁体保持部的后表面与后盖 之间延伸。
28. 如权利要求18所述的往复式压縮机，其中该汽缸由铸铁制成。
29.如权利要求18所述的往复式压縮机，还包括由磁性物质制成的吸入阀和排放阀。
全文摘要
本发明提供了一种往复式电机及具有该往复式电机的往复式压缩机。形成定子的外芯和内芯的一侧相互连接，以防止由线圈和磁体产生的磁通量从定子泄露出。因此可使用相对低成本的磁性物质制造使用此种往复式电机的往复式压缩机的构件，使得压缩机的制造低成本降低。并且，可减小磁体的长度，这使得磁体的成本降低，从而降低往复式电机以及使用此种往复式电机的往复式压缩机的制造成本。
文档编号H02K33/18GK101552531SQ20091013255
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者崔基哲, 崔钟允, 朴景培, 朴真成, 洪彦杓 申请人:Lg电子株式会社