專利名稱：集成式電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的制作方法
集成式電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及真空泵，并且更具體地涉及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件，
該壓縮機(jī)組件包括流通地(fluidly)連接到壓縮機(jī)上的馬達(dá)。
典型的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件包括流通地連接到螺桿壓縮機(jī)的入口上的磁阻馬達(dá)，從而使螺桿壓縮機(jī)的運(yùn)行將磁阻馬達(dá)的內(nèi)部抽空(evacuate)。 ^t阻馬達(dá)包括相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子與定子隔 開(kāi)，從而使得從磁阻馬達(dá)抽出的空氣穿過(guò)轉(zhuǎn)子與定子之間的空間。 壓縮機(jī)因此在磁阻馬達(dá)的內(nèi)部產(chǎn)生低壓。由于氣壓較低，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生 較少的噪音，然而，較低的壓力可以在壓縮機(jī)的入口處產(chǎn)生壓降。 作為壓降的結(jié)果，壓縮機(jī)可能低效地運(yùn)行或產(chǎn)生不一致的真空。
典型的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件的另一個(gè)問(wèn)題在于磁阻馬達(dá)在
運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生顯著的熱量。如果熱量未能被充分地除去的話，磁 阻馬達(dá)可能會(huì)過(guò)熱，該過(guò)熱可能在磁阻馬達(dá)內(nèi)或在壓縮機(jī)內(nèi)引起故 障。
傳統(tǒng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)利用氣流穿過(guò)轉(zhuǎn)子和定子之間的空間 20 來(lái)從磁阻馬達(dá)帶走熱量。不利的是，該空間太小，以至于不能從其 間流過(guò)大量的空氣，這就減小了熱量從磁阻電機(jī)的散發(fā)。
1因此，需要一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件，其更有效地對(duì)馬達(dá)進(jìn) 行冷卻，而在壓縮機(jī)的入口處沒(méi)有顯著的壓降。
發(fā)明概要
根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件包括具有入口與出口的馬達(dá)殼體。出口流通地連接到壓縮機(jī)上，從而使壓縮機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生穿過(guò)馬達(dá)殼體的流體流。穿過(guò)馬達(dá)殼體的流體流將熱量從馬達(dá)殼體內(nèi)
的馬達(dá)導(dǎo)走，從而冷卻馬達(dá)。
優(yōu)選地，主軸通道沿著馬達(dá)主軸的縱軸線而定位。馬達(dá)通道定 位于馬達(dá)的定子與轉(zhuǎn)子之間。外部通道定位于定子的徑向外部，并 位于定子與馬達(dá)殼體之間。通道為流體穿過(guò)通道的流動(dòng)提供了充足 5 的空間，從而使得流經(jīng)馬達(dá)殼體的流體未被通道顯著地限制。
因此，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件對(duì)馬達(dá)進(jìn)行冷卻，而沒(méi)有在壓縮 機(jī)的入口處產(chǎn)生顯著的壓降。本發(fā)明進(jìn)一步提供了增強(qiáng)的能力，并 避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足。
10 附圖簡(jiǎn)述
根據(jù)以下對(duì)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的多個(gè)特征及 優(yōu)點(diǎn)將為那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員所清楚。伴隨詳細(xì)描述的附圖可筒 要地描述如下


圖1為包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的真空系統(tǒng)的示意圖；以及 15
圖2為圖1的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述
圖1展示了示例性真空(vacuum)系統(tǒng)10的凈皮選部分，該真空系 統(tǒng)10包括真空區(qū)域12，比如要求真空以將材料從一個(gè)位置移動(dòng)到另 20—個(gè)位置的工業(yè)區(qū)域。真空區(qū)域12流通地連接到抽吸線14上，該 抽吸線14流通地連接到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)16上。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮 機(jī)16通過(guò)抽吸線14而將真空區(qū)域12抽空。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)16包括位于馬達(dá)殼體20內(nèi)的馬達(dá)18,優(yōu)選 地為永磁馬達(dá)。如圖所示，馬達(dá)殼體20可以由單獨(dú)的殼體件制成， 25或者由單個(gè)整體殼體制成。馬達(dá)殼體20包括流通地連接到抽吸線14 上的入口 22以及流通地連4妄到壓縮才幾26上的出口 24。
馬達(dá)18包括定子28以及具有7^c磁塊31的轉(zhuǎn)子30。轉(zhuǎn)子通道33A 延伸于定子28和轉(zhuǎn)子30之間，轉(zhuǎn)子30連接到繞著縱軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸32上。主軸32的一個(gè)區(qū)段端部定位于馬達(dá)殼體20內(nèi)，而主軸 32的另一個(gè)端部則定位于壓縮機(jī)26內(nèi)。主軸32包括沿著縱軸線A 穿過(guò)該主軸32而延伸的主軸通道33B。該主軸通道33B包括開(kāi)口 35， 該開(kāi)口 35在馬達(dá)殼體20的出口 24處于^f黃向于縱軸線A的方向延伸。 主軸通道33B以及開(kāi)口 35流通地將馬達(dá)殼體20的入口 22與出口 24 連接起來(lái)。
緊固部件34將馬達(dá)18緊固到馬達(dá)殼體20內(nèi)(圖2)。馬達(dá)殼體20 與定子28之間設(shè)置有外部通道33C。外部通道33C流通地將入口 22 連接到馬達(dá)殼體20的出口 24上。
風(fēng)扇36配接到馬達(dá)殼體20內(nèi)的主軸32的端部。鎖固螺母37
或類似物將風(fēng)扇36緊固到主軸32上，從而使得風(fēng)扇36隨著主軸32 轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將更多的流體吹過(guò)通道33A、 33B及33C。如下面將要描 述的那樣，風(fēng)扇36包括位于風(fēng)扇36的入口 22 —邊的抽吸邊以及位 于風(fēng)扇36的出口 24 —邊的排出邊。
閥組件38定位于馬達(dá)殼體20內(nèi)的馬達(dá)18與入口 22之間。閥
組件38包括與入口 22以及抽吸線14流體連通的閥部件40。促動(dòng)器 42將閥部件40在打開(kāi)與閉合位置之間移動(dòng)，以便控制流體流經(jīng)閥組 件38。
馬達(dá)殼體20的出口 24流通地連接到壓縮機(jī)26上。壓縮才/L 26 包括配接到主軸32上以便隨主軸32轉(zhuǎn)動(dòng)的公壓縮機(jī)螺桿50。母壓 縮機(jī)螺桿52以與公壓縮機(jī)螺桿50嚙合的關(guān)系而設(shè)置，以便與公壓 縮機(jī)螺桿50 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。公壓縮機(jī)螺桿50及母壓縮機(jī)螺桿52的運(yùn)行 將從出口 24流入壓縮機(jī)26內(nèi)的流體進(jìn)行壓縮。壓縮才幾出口 54流通 地連接到壓縮機(jī)26上，以便排出壓縮后的流體。
在運(yùn)行過(guò)程中，馬達(dá)18被選擇性地觸發(fā)以便轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子30。轉(zhuǎn)子
30轉(zhuǎn)動(dòng)主軸32以便轉(zhuǎn)動(dòng)第一以及第二壓縮機(jī)螺桿50、 52。壓縮機(jī) 螺桿50、 52的轉(zhuǎn)動(dòng)將流體壓縮到壓縮機(jī)26內(nèi)，并且將壓縮后的流 體從壓縮機(jī)出口 54驅(qū)出。壓縮后的流體從壓縮機(jī)出口 54的排出在
馬達(dá)殼體20的出口 24處產(chǎn)生抽吸。在出口 24處的抽吸產(chǎn)生了從真 空區(qū)域12流經(jīng)抽吸線14、入口 22以及馬達(dá)殼體20的流體。
當(dāng)流體進(jìn)入馬達(dá)殼體20內(nèi)時(shí)，流體通過(guò)通道33A、 33B及33C 中的至少一個(gè)通道而從入口 22而流動(dòng)到出口 24(如圖1中的箭頭所 5 示)。定子28、轉(zhuǎn)子30以及主軸32將馬達(dá)18運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱 量傳遞到流經(jīng)通道33A、 33B及33C的流體中。流動(dòng)的流體將熱量 傳遞到馬達(dá)殼體20,該馬達(dá)殼體20將熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中。流動(dòng) 的流體中的至少一部分將熱量借助壓縮機(jī)26而從定子28、轉(zhuǎn)子30 以及主軸32帶走，從而冷卻馬達(dá)18。
通道33A、 33B及33C將流動(dòng)的流體暴露于定子28、轉(zhuǎn)子30以
及主軸32中，并用于將馬達(dá)18冷卻到可接受的運(yùn)行溫度。迄今為 止的傳統(tǒng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件在流動(dòng)的流體與馬達(dá)之間提供了最 少的暴露量，以便顯著地將馬達(dá)進(jìn)行冷卻。優(yōu)選地，馬達(dá)18為永磁 馬達(dá)，其產(chǎn)生較少的、需要散發(fā)的熱量，并且一般地小于一些其它
類型的馬達(dá)，比如磁阻馬達(dá)，因此優(yōu)選地使用永磁馬達(dá)。然而，根 據(jù)該描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠?qū)⑺_(kāi)的示例適用于所 有類型的馬達(dá)，并且滿足它們的特定應(yīng)用的需求。
通道33A、 33B及33C為流體穿過(guò)通道的流動(dòng)提供了充足的空 間，從而使得流經(jīng)馬達(dá)殼體20的流體沒(méi)有^皮通道33A、 33B及33C顯著地限制。即，通道足夠大，以便處理流體的流動(dòng)，并且不會(huì)在 入口 22 —邊產(chǎn)生壓力累積或在出口 24 —邊產(chǎn)生壓降。從而為壓縮 機(jī)26提供了連續(xù)及相對(duì)一致的流體供應(yīng)的好處，而沒(méi)有在馬達(dá)殼體 20的出口 24處產(chǎn)生顯著的壓降。應(yīng)當(dāng)理解本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 根據(jù)文中教導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)將能夠適當(dāng)?shù)貙?duì)通道的尺寸進(jìn)行定制，以便確保顯著的流動(dòng)性而沒(méi)有顯著的壓降。
閥組件38選擇性地控制流體經(jīng)入口 22的流入。從而提供了控 制產(chǎn)生于真空區(qū)域12內(nèi)的抽吸的強(qiáng)度的好處，并且也允許控制流體 流經(jīng)馬達(dá)殼體20的量，從而冷卻馬達(dá)18。
風(fēng)扇36進(jìn)一步控制抽吸的強(qiáng)度。眾所周知，風(fēng)扇一般地設(shè)計(jì)成 將流體從風(fēng)扇的抽吸邊移動(dòng)到排出邊。風(fēng)扇36的轉(zhuǎn)動(dòng)在入口 22 — 邊處產(chǎn)生額外的抽吸，該抽吸通過(guò)入口 22而吸取更多的流體。風(fēng)扇 36也有助于流體從馬達(dá)殼體20流動(dòng)到壓縮機(jī)26內(nèi)。在風(fēng)扇36的出 5口 24的一邊，風(fēng)扇36將流體從馬達(dá)殼體20推出并推入壓縮機(jī)26 內(nèi)。這個(gè)特征提供了增加流體流經(jīng)馬達(dá)殼體20的速率的好處，從而 增加了對(duì)馬達(dá)18的冷卻。此外，流體流經(jīng)馬達(dá)殼體20的速率的增 加為壓縮機(jī)26充入了更多的流體，從而增加了壓縮機(jī)26的效率。 雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 10將認(rèn)識(shí)到某些修改將會(huì)在本發(fā)明的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。為此，下列權(quán)利要 求應(yīng)當(dāng)被研究，以便確定本發(fā)明的真正范圍及內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件，其包括具有流體入口和流體出口的馬達(dá)殼體；至少部分地設(shè)置在所述馬達(dá)殼體內(nèi)的馬達(dá)，所述馬達(dá)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸具有從其中穿過(guò)的主軸通道，以便流通地連接所述流體入口與所述流體出口；以及與所述流體出口流體連通的壓縮機(jī)。
2. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述主軸包括第一 10區(qū)段及第二區(qū)段，所述第一區(qū)段容納在所述馬達(dá)殼體內(nèi)并配接到轉(zhuǎn)子上，且所述第二區(qū)段容納在所述壓縮機(jī)內(nèi)并配接到壓縮機(jī)螺桿上。
3. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述主軸包括轉(zhuǎn)動(dòng) 縱軸線，且所述主軸通道沿著所述轉(zhuǎn)動(dòng)縱軸線而延伸。
4. 如權(quán)利要求3所述的組件，其特征在于，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸包 15括流通地連接到所述通道上的開(kāi)口 ，且所述開(kāi)口在橫向于所述縱軸線的方向延伸。
5. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，還包括與所述流體 入口流體連通的閥。
6. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述馬達(dá)包括具有 20 周緣的定子，并且定子通道延伸于所述周緣與所迷馬達(dá)殼體之間，所述定子通道流通地連接所述流體入口與所述流體出口 。
7. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，還包括配接到所述 可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇可隨所述可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于；所述馬達(dá)包括永》茲 25 馬達(dá)。
9. 一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮^/L組件，包^l舌 具有流體入口與流體出口的馬達(dá)殼體；至少部分地設(shè)置在所述馬達(dá)殼體內(nèi)的馬達(dá)，所述馬達(dá)包括可繞 軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子及定子；將所述流體入口與所述流體出口流通地連接起來(lái)的通道，所述 通道相對(duì)于所述軸線位于所述定子的徑向外部；以及 與所述流體出口流體連通的壓縮機(jī)。
10.如權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述定子包括周緣，而所述通道沿著所述周緣延伸。
11. 如權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述通道位于所述 馬達(dá)殼體與所述定子之間。
12. 如權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，還包括與所述流體 io 入口流體連通的閥。
13. 如權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，還包括配接到所述 轉(zhuǎn)子上的可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸具有從其中穿過(guò)的主軸通道， 所述主軸通道流通地連接所述流體入口與所述流體出口 。
14. 如權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述馬達(dá)包括配接 15到所述轉(zhuǎn)子、并可隨所述轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，以及配接到所述可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇可隨所述可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
15. —種對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件進(jìn)行冷卻的方法，包括 流通地連接馬達(dá)腔室的流體出口與壓縮機(jī)的流體入口 ；以及 運(yùn)行所述壓縮機(jī)，以便產(chǎn)生穿過(guò)所述馬達(dá)腔室的流體流，從而 從所述馬達(dá)腔室內(nèi)的馬達(dá)轉(zhuǎn)移熱量。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括流通地將 所述馬達(dá)腔室的流體入口連接到通道，并且流通地將所述通道連接 到所述馬達(dá)腔室的所述流體出口 。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括形成通道， 25所述通道至少部分地圍繞所述馬達(dá)的定子的周緣。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括形成穿過(guò) 所述馬達(dá)內(nèi)的主軸的通道。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)閥進(jìn)行 移動(dòng)，以便控制所述流體流的流動(dòng)速率。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)風(fēng)扇進(jìn) 行移動(dòng)，以便控制所述流體流的流動(dòng)速率。
全文摘要
一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組件，包括具有流體入口與流體出口的馬達(dá)殼體。馬達(dá)設(shè)置在馬達(dá)殼體內(nèi)，并且包括與可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸配接起來(lái)的轉(zhuǎn)子以及定子。多個(gè)通道流通地將流體入口與流體出口連接起來(lái)。一個(gè)通道定位于定子的徑向外部，而另一個(gè)通道延伸穿過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸。壓縮機(jī)流通地與馬達(dá)殼體的流體出口連通。壓縮機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生通過(guò)馬達(dá)殼體的流體流。流體流將熱量從馬達(dá)傳遞離開(kāi)，以便冷卻馬達(dá)。
文檔編號(hào)H02K9/00GK101176250SQ200680016158
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
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