一种电磁活塞式压缩机
阅读说明：本技术 一种电磁活塞式压缩机 (Electromagnetic piston type compressor ) 是由 王作林 邱韦淇 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种电磁活塞式压缩机,所述压缩机的气缸一端设置气缸盖,另一端设置永磁体；气缸内设置活塞,活塞内嵌电磁铁；气缸内设置导电轨,电路系统与导电轨供电连接；电磁铁的线圈通过电刷与导电轨取电连接；气缸设置吸气口和排气口；其省去了电动机、曲轴连杆等机构,结构更加简单；其避免了电动机效率损失和机械传动损失,整体运行效率得到大幅提升；其结构简单、运行效率高、提高节能性、运行安全可靠。(The invention discloses an electromagnetic piston type compressor, wherein one end of a cylinder of the compressor is provided with a cylinder cover, and the other end of the cylinder of the compressor is provided with a permanent magnet; a piston is arranged in the cylinder, and an electromagnet is embedded in the piston; a conductive rail is arranged in the cylinder, and the circuit system is in power supply connection with the conductive rail; the coil of the electromagnet is electrically connected with the conductor rail through an electric brush; the cylinder is provided with an air suction port and an air exhaust port; the structure is simpler because mechanisms such as a motor, a crankshaft connecting rod and the like are omitted; the efficiency loss of the motor and the mechanical transmission loss are avoided, and the overall operation efficiency is greatly improved; the device has the advantages of simple structure, high operation efficiency, energy conservation improvement and safe and reliable operation.)
技术领域
本发明属于空调
技术领域
，具体涉及一种电磁活塞式压缩机。背景技术
压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力。其中活塞压缩机由于具有如下优点，从而在种场合，特别是在中小制冷范围内，成为应用最广、生产批量最大的一种机型。1、活塞压缩机的适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力；2、活塞压缩机的热效率高，单位耗电量少；3、适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；4、活塞压缩机的可维修性强；5、活塞压缩机对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；6、活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；7、活塞压缩机的装置系统比较简单。
然而活塞式压缩机也存在以下问题：1、结构复杂、易损件多、维修工作量大；2、传动结构复杂，运行效率较低，节能性差。
发明内容
本发明提供一种电磁活塞式压缩机，目的是解决现有技术中的活塞式压缩机所存在的上述技术问题，使其结构简单、运行效率高、提高节能性、运行安全可靠。
本发明具体包括如下方案：
本发明提供一种电磁活塞式压缩机，所述电磁活塞式压缩机包括气缸，所述气缸一端设置气缸盖，另一端设置永磁体；所述气缸内设置活塞，所述活塞内嵌电磁铁；所述气缸内设置导电轨，电路系统与所述导电轨供电连接；所述电磁铁的线圈通过电刷与所述导电轨取电连接；所述气缸设置吸气口和排气口。
优选的，所述永磁体设置在所述压缩机外部。
优选的，所述活塞外侧设置活塞环。
优选的，所述导电轨内嵌在所述气缸内壁上。
优选的，所述导电轨与所述气缸之间设置绝缘层。
优选的，所述导电轨和所述电刷的数量可以为至少两套。
优选的，所述吸气口连接管路上设置进气阀。
优选的，所述排气口连接管路上设置排气阀。
优选的，所述电路系统包括电联接的逆变器和整流器，所述逆变器与所述导电轨供电连接。
优选的，所述气缸另一端内设置限制所述活塞移动位置的限位销。
本发明的有益效果是：
本发明的电磁活塞式压缩机，具有如下优势：1、该电磁活塞式压缩机省去了电动机、曲轴连杆等机构，结构更加简单；2、该电磁活塞式压缩机避免了电动机效率损失和机械传动损失，整体运行效率得到大幅提升；3、该电磁活塞式压缩机的永磁体可以外置与压缩机外部，使得永磁体可以在良好的温度条件下，避免永磁体因为高温而退磁；该电磁活塞式压缩机结构简单、运行效率高、提高节能性、运行安全可靠。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的电磁活塞式压缩机结构示意图。
图1中箭头所示为气体流动方向。
图中，1为气缸，2为气缸盖，3为永磁体，4为活塞，5为电磁铁，6为导电轨，7为电路系统，8为电刷，9为吸气口，10为排气口，11为活塞环，12为进气阀，13为排气阀，14为逆变器，15为整流器，16为定位销，17为接工频电源端。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
实施例1
如图1所示，本实施例的电磁活塞式压缩机，包括气缸1，所述气缸1一端设置气缸盖2，另一端设置永磁体3；所述气缸1内设置活塞4，所述活塞4内嵌电磁铁5；所述气缸1内设置导电轨6，电路系统7与所述导电轨6供电连接；所述电磁铁5的线圈通过电刷8与所述导电轨6取电连接；所述气缸1设置吸气口9和排气口10。
本实施例的电磁活塞式压缩机，省去电动机、曲轴连杆等机构，结构更加简单；避免电动机效率损失和机械传动损失，整体运行效率得到大幅提升。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述永磁体3设置在所述压缩机外部，能够使得永磁体可以在良好的温度条件下，避免永磁体因为高温而退磁。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述活塞4外侧设置活塞环11。活塞环11起到密封的作用，防止流体对电磁铁5的影响。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述导电轨6内嵌在所述气缸1内壁上。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述导电轨6与所述气缸1之间设置绝缘层。通过导电轨6与气缸1之间采用绝缘材料隔绝，防止压缩机壳体带电，避免安全隐患。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述导电轨6和所述电刷8的数量可以为至少两套。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述吸气口9连接管路上设置进气阀12。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述排气口10连接管路上设置排气阀13。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述电路系统7包括电联接的逆变器14和整流器15，所述逆变器14与所述导电轨6供电连接。工频电源通过所述接工频电源端17与所述整流器15供电连接。
本实施例的电磁活塞式压缩机，还可以进一步的，所述气缸1另一端内设置限制所述活塞4移动位置的限位销16。限位销16防止活塞4移动过度，起到限制活塞4移动范围的作用。限位销16设置在所述气缸1内壁上。限位销16的中心轴线优选为与气缸1中心轴线垂直。限位销16的数量为至少两个，且优选为沿气缸1周向均匀分布。
本实施例的电磁活塞式压缩机，其工作原理为：例如，压缩机气缸1内壁嵌有两条导电轨6，电路系统7通过压缩机的两个接线端子分别向两条导电轨6供电，活塞4内部的电磁铁5的线圈通过两个电刷8从导电轨6取电，这样电磁铁5便会产生磁力，并有N、S级，可以通过改变电路系统7的电路方向，而改变电磁铁5的N、S级。作为优选方案，压缩机气缸1内可以内嵌多条导电轨6，电磁铁5具有多套电磁线圈，以增大电磁铁5的磁力，同时电刷8也可以布置多套，以提高供电的可靠性。
本实施例的电磁活塞式压缩机，其工作过程主要分为三个过程：1、吸气：控制电磁铁5的电流方向，使得活塞4内电磁铁5的极性方向与强磁力的永磁体3的极性方向相反，在磁力的作用下，活塞4向b点移动，气缸1内压力急剧下降，低于吸气口9压力，进气阀12开启，低压气态制冷剂被吸入气缸1，直至活塞4移动到下端点b；2、压缩：电路系统7改变电磁铁5的电流方向，使得活塞4内电磁铁5与强磁力的永磁体3相斥，在磁力的作用下，活塞4向a点移动，气缸1内压力稍高于吸气口9压力，在压力差的作用下，进气阀12关闭，气缸1内气体被压缩；直至气缸1内气体压力稍高于排气口10压力，排气阀13被压开；3、排气：排气阀13开启后，活塞4继续向气缸盖2侧移动，即活塞4继续向着a点方向移动，气缸1内高压气体被排出，直至活塞4达到上端点a。
通过周期性调整电磁铁5电流方向，可以不断进行“吸气-压缩-排气”循环。
本实施例的电磁活塞式压缩机，其节能原理为：相对于传统活塞式压缩机，一方面省去了电动机，避免了电动机效率损失；常规电动机效率为80％-90％，即本发明节省的电动机效率可达到10-20％。另一方面省去了曲轴连杆，避免了机械传动损失，提高机械传动效率10％以上。通过两方面效率的提升，可以实现整体运行效率的大幅提升。
实施例2
作为实施例1的一种替代形式，本实施例的电磁活塞式压缩机，可以将电磁铁5与永磁体3位置互换，即活塞4本体为永磁体3，或者活塞4内嵌永磁体3，在压缩机外部布置电磁铁5。本实施例的电磁活塞式压缩机，也可以实现压缩机的功能，但是压缩机的正常工作可能不容易得到保障，因为压缩机内部为高温状态，永磁体3在高温环境中容易发生退磁现象，这将导致压缩机不能正常工作，所以相比之下，实施例1的电磁活塞式压缩机，为更加优选的一种方案。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
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