[发明专利]线性压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种线性压缩机，尤其是涉及一种当高负荷时改变频率来提供更大的功率及冷却能力的线性压缩机。

背景技术

一般来说，电机还设在作为从马达或涡轮等动力生成装置接收动力，来压缩空气或制冷剂或除此之外的多种运行气体以提高压力的机械装置的压缩机等上，并广泛应用于冰箱和空调等家电器件或整个工业。

尤其是，这种压缩机大体上分为：在活塞(Piston)和气缸(Cylinder)之间形成吸入、排出运行气体的压缩空间，以使活塞在气缸内部进行直线往复运动并压缩制冷剂的往复式压缩机(Reciprocating compressor)；在偏心旋转的滚子(Roller)和气缸(Cylinder)之间形成吸入、排出运行气体的压缩空间，以使滚子沿着气缸内壁进行偏心旋转并压缩制冷剂的旋转式压缩机(Rotary compressor)；在回转卷轴(Orbiting scroll)和固定卷轴(Fixed scroll)之间形成吸入、排出运行气体的压缩空间，以使回转卷轴沿着固定卷轴进行旋转并压缩制冷剂的卷轴式压缩机(Scroll compressor)。

最近，在往复式压缩机中，尤其开发较多的是线性压缩机，其将活塞直接连接到进行往复直线运动的驱动电机，使之不会产生因运动转换带来的机械损失，从而提高压缩效率的同时实现简单的结构。

图1是根据以往技术的适用于线性压缩机的电机控制装置的结构图。

如图1所示，电机控制装置由通过接收工业电压的交流电压整流并输出的二极管桥11、由对整流的电压进行平滑的电容器C1构成的整流部、根据控制部17的控制信号来将所接收的直流电压转换为交流电压并向电机提供的逆变器部12、电机13、包含串联至电机13的电容器C2的电机单元、检测电容器C1的两端电压的电压检测部14、检测在电机单元流动的电流的电流检测部15、通过电压检测部14的检测电压和电流检测部15的检测电流计算反电动势EMF的计算部16以及通过反映计算部16的反电动势和电流检测部15的检测电流生成控制信号的控制部17构成。

图1所示的根据以往技术的线性压缩机，其包括串联至电机13的电容器C2。因此，要求提供线性压缩机具备上述电容器C2所需的费用和空间。并且，虽然根据上述电容器C2的容量，决定根据负荷的冷却能力可变特性，但根据以往技术，不易变更电容器C2的容量，而且，通过具备多个电容器选择性地连接的方式，也在费用方面和空间方面以及设计方面存在一些困难。

图2是图1的电机的输入电压和冲程的变化图表。在根据以往技术的线性压缩机中，简单地去除电容器C2的情况下，如图2所示，在更大的冲程中，即，接近上止点TDC的区域中，出现施加于电机的电压减少的现象(跳跃现象)，进而无法进行冷却能力可变运行(under Stroke运行)。在图2的图表中，越接近0.00，则越接近TDC。

并且，在现有技术中，当去除电容器时，在高负荷条件下，发生在电机上需要施加比施加于逆变器部的直流电压更高的电压的情况，然而，在现有技术中，如电压增加(voltage boosting)技术一样，只能构成追加的电路来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在去除与电机相连接的电容器的情况下也能够实现冷却能力可变控制的线性压缩机。

并且，本发明的再一个目的在于，提供一种在高负荷条件下，用更小的电压将更大的功率施加于电机的线性压缩机。

并且，本发明的另一个目的在于，提供一种即使不追加连接电路，也能减少要施加于电机的必要电压，由此产生对应于高负荷的冷却能力的线性压缩机。

本发明的线性压缩机包括：机械单元，其由在内部包括压缩空间的固定部件、在固定部件的内部进行往复直线运动并对吸入到压缩空间的制冷剂进行压缩的可动部件、设置为向可动部件的运动方向弹性支撑可动部件的一个以上的弹簧以及设置为与可动部件相连接并使可动部件在轴向上进行往复直线运动的电机构成；电控制单元，其接收交流电源并输出直流电压的整流部、根据控制信号来将接收的直流电压转换为交流电压并向电机提供的逆变器部、用于检测由整流部得到的直流电压的电压检测部、用于检测在电机和逆变器部之间流动的电流的电流检测部以及根据来自电流检测部的电流来计算电机的必要电压，若必要电压大于电压检测部检测到的直流电压，则生成用于控制由逆变器部转换得到的交流电压的频率发生变更的控制信号，并将该控制信号施加于逆变器部的控制部构成。

并且，交流电压的频率的变更程度，与必要电压和直流电压之间的电压差成正比例。