專利名稱：機電一體化空調壓縮機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種機電一體化空調壓縮機。
目前，空調壓縮機有各式各樣，例如專利94237219.0新型轉子式氣體壓縮機、專利96224294.2一種永磁同步電動機驅動的滑片式旋轉壓縮機、專利97234214.1汽車空調旋轉式壓縮機等，雖然它具有效率高、噪音小、壽命長、工作可靠等優點，但耗電量較大，不夠經濟實惠，不宜推廣使用。
本實用新型的目的是提供一種機電一體化空調壓縮機，是由4個電磁鐵各用連桿與曲軸聯起來構成一個推動曲軸轉動的電動機，即機電一體化，曲軸的轉動是由一個電力分配系統對4個電磁鐵線圈用有規則的輪流供電，使4個電磁鐵有規則的拖動曲軸轉動，使與之聯接的活塞在汽缸內運動，電磁鐵在運動的同時完成了壓縮機的進氣和壓縮，成為雙缸壓縮機，耗電量大大降低，能節約電70％，經濟實惠，宜推廣使用。
本實用新型由機座、曲軸、連桿、汽缸、活塞、樞動電磁鐵總成、助推電磁鐵總成、端蓋、油封、飛輪、螺釘等組成，可用地腳螺釘緊固的機座(1)的4方用固定螺釘(23)固定4個電磁鐵外殼(13)，機座(1)內的一端裝有軸承(10)，一個軸拐的曲軸(2)從機座(1)的空端裝在軸承(10)上，用沉頭螺釘緊固，電磁鐵樞動線圈(14)繞在銅套(15)的外面，銅套(15)外面端部有個定位臺階，另一端有防漏汽紙墊(21)，定子引力埸兼汽缸蓋(19)固緊在電磁鐵外殼(13)上，連桿(3)與電磁鐵(16)、(17)、銅套(15)、線圈(14)相聯，裝在曲軸(2)的曲拐上，銅套(15)內園有臺階或無臺階兩種，裝在汽缸套(18)上，汽缸套(18)的另一端頂在有進排氣孔的定子引力埸兼汽缸蓋(19)及封墊(21)、油封(6)上，或裝在兩個電磁鐵兼活塞總成(17)上，A、C兩個是壓縮機，也是動力，定子引力埸兼汽缸蓋(19)上有一個2毫米的臺階，B、D電磁鐵總成只做樞動動力用，即助推電磁鐵，兩個電磁鐵兼活塞的A、C總成的壓縮管(27)并聯，毛細管(28)、進氣管(26)也是并聯，線圈(8)引出線(25)與電器元件聯接，電磁鐵(16)、(17)與端蓋(5)、傳感器(7)、(8)、飛輪(9)用螺釘緊固，活塞樞動電磁鐵(17)的園周上有4-6條直槽，連桿(3)與活塞之間有活塞銷(12)聯接，在飛輪(9)一端面上裝有傳感器轉動部份(7)、4個傳感器線圈(8)，曲軸的中間鉆有油孔，電磁鐵殼鉆有注油孔，可加注變壓器油，永久磁鐵半環嵌在銅質環上，隨軸轉動；永久磁鐵的磁力線輪流切割與其對應的觸發線圈A′、B′、C′、D′、使線圈感應起電，A′、B′、C′、D′是KZA、KZB、KZC、KZD4個可控硅在觸發電源，AL、BL、CL、DL是4個電磁鐵的主線圈，4個可控硅KZA、KZB、KZC、KZD用兩組逆變電器，使之輪流導進截止推動曲軸轉動，W1、W2是兩組逆變電器的中心抽頭變壓器，C1、C2是2個電容器，W1、W2、C1、C2為可控硅提供2倍反向電壓，當逆變器的一邊的可控硅和磁鐵主線圈觸發導進后，與其對應的可控硅及線圈則被迫截止，Z1、Z2、Z3、Z4這4個硅整流管構成了橋式全波整流電路，將220伏的交流電源變成直流電源供電，永久磁鐵半環所占的轉動角度為兩個觸發線圈的位置，轉動時使兩個觸發線圈電路同時供電，即由兩條并聯支路供電，A0為起動預備開關的常開按鈕，A01、A02、A03為安裝在其他3條電路中的常閉按鈕，B0和C0是正式起動開關，B01是安裝在A電路內的常閉按鈕，B0和C0可以同時按下，也可以按順序松開，A0是控制轉動方向的起動預備開關。
本實用新型設計合理，結構簡單，全機都是裝配式，主要部件可用熱模壓成型，適合大規模生產，成本低、供電系統是使用無觸點可控硅電子技術，無任何易損件，無需中途更換，符合當今世界設計新潮流，可開發成一系列，應用到其他地方，如小型冷庫及電冰箱上。
圖1是本實用新型結構剖視圖；圖2是本實用新型結構A-A剖視圖；圖3是本實用新型曲軸結構圖；圖4是本實用新型連桿主視圖；圖5是本實用新型連桿俯視圖；
圖6是本實用新型銅套結構圖；圖7是本實用新型活塞結構圖；圖8是本實用新型活塞B向視圖；圖9是本實用新型定子引力埸兼汽缸蓋結構剖視圖；圖10是本實用新型線路圖。
在本實用新型中，除電器元件能購到外，其余均可用鋼、銅、鐵等材料按圖3、4、5、6、7、8、9所示加工而成，再按圖1、2所示裝配，按圖10所示線路聯接便可。如圖1所示A、C為本機的兩個壓縮機總成，也是兩個樞動電磁鐵總成，同時具備兩種作用，既是壓縮機又是電動機，B、D為本機的純樞動電磁鐵總成，也叫助推電磁鐵，A、B、C、D4個電磁鐵備用連桿與曲軸聯結起來構成一個推動曲軸轉動的電動機，曲軸的轉動是由一個電力分配系統如圖10所示，對4個電磁鐵線圈作規則的輪流供電，使4個電磁鐵有規則的拖動曲軸轉動，由于A、C是本機的壓縮機，所以A、C電磁鐵在運動時同時完成了壓縮機的進氣與壓縮，樞動壓縮機的力是A、B、C、D4個電磁鐵在電路分配系統中的合力。A、B、C、D4個電磁鐵的直徑為60毫米，A、C電磁鐵是兼做壓縮機的，所以將這兩個電磁鐵的一端加工成直徑為50毫米的活塞，與汽缸套構成了兩個壓縮機，所以本機為雙缸壓縮機，又因壓縮機與原動機是同一個東西，所以叫機電一體化壓縮機。包圍在線圈中的銅套是做防漏磁用的，使線圈產生的磁力線全部穿過定子引力埸，使電磁鐵獲得最大的吸力。本機的運動形態與內燃機相似，是將電磁鐵的縱深運動變為曲軸的水平轉動。在曲軸的末端裝了一個飛輪，可使曲軸的轉速均衡穩定，也是利用飛輪產生慣性力，這樣容易起動。活塞與汽缸套都是電磁純鐵做成，純鐵的導磁性大于20000高斯/厘米2為最好。而汽缸套在本機中是兼做動力用，但純鐵的機械強度，硬度和耐磨性都不足，所以必須進行表面熱處理，比如滲炭或滲氮，使表面硬度達到洛氏硬度50度左、右。曲軸的中間鉆有油孔，利用曲軸的離心力將潤滑油甩出去，并構成了一定的油壓。為了冷卻線圈和其他部份，在4個電磁鐵殼鉆有注油螺孔，可加注變壓器油。經計算驗證用電量與功率沒有直接的聯系，用電量只與電磁力有直接的聯系，如果電壓是穩定的，則用電量就是一個常數，本機沒有固定的轉數，不同于交流電機，由設計的毛細管直徑所產生的阻力來決定轉速、功率、流量。本機的動力功率在安全運行時最大可達2馬力，而用電量最大是475瓦，可節約用電三分之二左右。兩個汽缸交替作功，一個作功，一個停止，帶動一個缸的電磁力可以帶動兩個缸，兩個缸壓縮的冷卻劑為一個缸的兩倍，而用電量是不變的，所以僅此一點就節約了50％的電。電磁鐵的連桿帶動曲軸的曲拐經常處于用力的最隹位置，也可以使曲軸轉動更加順利，更少要一些力，等于阻力減少了，轉速加大了，也是供給的電能作了更多的功。本機比常規電動機多用幾公斤絕緣漆包線，材料成本稍高一點，但與其節能效果比較來算不了什么，但由于本機特殊的構造和一定的能量轉換特性，設計稍加改變如減小活塞橫截面積，就可使用高壓縮比的其他冷卻劑，也可將A汽缸的壓縮管連在C汽缸的進氣管上搞成多級壓縮。毛細管直徑的大小可適當調節，還可以在毛細管的末端加裝調節閥門，調節轉速、功率、流量。
權利要求1.一種機電一體化空調壓縮機，由機座、曲軸、連桿、汽缸、活塞、樞動電磁鐵總成、助推電磁鐵總成、端蓋、油封、飛輪、螺釘等組成，其特征在于可用地腳螺釘緊固的機座(1)的4方用固定螺釘(23)固定4個電磁鐵外殼(13)，機座(1)內的一端裝有軸承(10)，一個軸拐的曲軸(2)從機座(1)的空端裝在軸承(10)上，用沉頭螺釘緊固，電磁鐵樞動線圈(14)繞在銅套(15)的外面，銅套(15)外面端部有個定位臺階，另一端有防漏汽紙墊(21)，定子引力埸兼汽缸蓋(19)固緊在電磁鐵外殼(13)上，連桿(3)與電磁鐵(16)、(17)、銅套(15)、線圈(14)相聯，裝在曲軸(2)的曲拐上，銅套(15)內園有臺階或無臺階兩種，裝在汽缸套(18)上，汽缸套(18)的另一端頂在有進排氣孔的定子引力埸兼汽缸蓋(19)及封墊(21)，油封(6)上，或裝在兩個電磁鐵兼活塞總成(17)上，A、C兩個是壓縮機，也是動力，定子引力埸兼汽缸蓋(19)上有一個2毫米的臺階，B、D電磁鐵總成只做樞動動力用，即助推電磁鐵，兩個電磁鐵兼活塞的A、C總成的壓縮管(27)并聯，毛細管(28)、進氣管(26)也是并聯，線圈(8)引出線(25)與電器元件聯接，電磁鐵(16)、(17)與端蓋(5)、傳感器(7)、(8)、飛輪(9)用螺釘緊固，活塞樞動電磁鐵(17)的園周上有4-6條直槽，連桿(3)與活塞之間有活塞銷(12)聯接，在飛輪(9)一端面上裝有傳感器轉動部份(7)、4個傳感器線圈(8)，曲軸的中間鉆有油孔，電磁鐵殼鉆有注油孔，可加注變壓器油，永久磁鐵半環嵌在銅質環上，隨軸轉動。
2.據權利要求1所述的機電一體化空調壓縮機，其特征在于永久磁鐵的磁力線輪流切割與其對應的觸發線圈A′、B′、C′、D′、使線圈感應起電，A′、B′、C′、D′是KZA、KZB、KZC、KZD4個可控硅在觸發電源，AL、BL、 CL、 DL是4個電磁鐵的主線圈，4個可控硅KZA、KZB、KZC、KZD用兩組逆變電器，使之輪流導進截止推動曲軸轉動，W1、W2是兩組逆變電器的中心抽頭變壓器，C1、C2是2個電容器，W1、W2、C1、C2為可控硅提供2倍反向電壓，當逆變器的一邊的可控硅和磁鐵主線圈觸發導進后，與其對應的可控硅及線圈則被迫截止，Z1、Z2、Z3、Z4這4個硅整流管構成了橋式全波整流電路，將220伏的交流電源變成直流電源供電，永久磁鐵半環所占的轉動角度為兩個觸發線圈的位置，轉動時使兩個觸發線圈電路同時供電，即由兩條并聯支路供電，A0為起動預備開關的常開按鈕，A01、A02、A03為安裝在其他3條電路中的常閉按鈕，B0和C0是正式起動開關，B01是安裝在A電路內的常閉按鈕，B0和C0可以同時按下，也可以按順序松開，A0是控制轉動方向的起動預備開關。
3.據權利要求1所述的機電一體化空調壓縮機，其特征在于減小活塞橫截面積，可使用高壓縮比的其他冷卻劑。
4.據權利要求1所述的機電一體化空調壓縮機，其特征在于將A汽缸的壓縮管連在C汽缸的進氣管上。
5.據權利要求1所述的機電一體化空調壓縮機，其特征在于毛細管直徑的大小可適當調節，或在末端加裝調節閥，調節轉速、功率、流量。
專利摘要一種機電一體化空調壓縮機,由機座、曲軸、連桿、氣缸、活塞、樞動電磁鐵總成、助推電磁鐵總成、端蓋、油封、飛輪、螺釘等組成,是由4個電磁鐵各用連桿與曲軸聯起來構成一個推動曲軸轉動的電動機,即機電一體化,曲軸的轉動是由一個電力分配系統對4個電磁鐵線圈用有規則的輪流供電,使4個電磁鐵有規則的拖動曲軸轉動,使與之聯接的活塞在氣缸內運動,電磁鐵在運動的同時完成了壓縮機的進氣和壓縮,成為雙缸壓縮機,耗電量大大降低,能節約電70%,經濟實惠,宜推廣使用。本實用新型設計合理,結構簡單,全機都是裝配式,主要部件可用熱模壓成型,適合大規模生產,成本低、供電系統是使用無觸點可控硅電子技術,無任何易損件,無需中途更換,符合當今世界設計新潮流,可開發成一系列,應用到其他地方,如小型冷庫及電冰箱上。
文檔編號F04B35/00GK2370185SQ99212528
公開日2000年3月22日 申請日期1999年5月20日 優先權日1999年5月20日
發明者肖興華 申請人:肖興華