專利名稱：渦旋壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦旋壓縮機(jī)，而更為具體地說，涉及一種外轉(zhuǎn)子型渦旋壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
一般，渦旋壓縮機(jī)是一種用于通過由轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)渦殼來改變構(gòu)造有可動和固定渦殼的壓縮室的容積來壓縮保持在壓縮室內(nèi)的流體的裝置。渦旋壓縮機(jī)具有高于往復(fù)或轉(zhuǎn)動壓縮機(jī)的效率，振動小，且噪音低，而且可以制成重量小。因此，渦旋壓縮機(jī)目前用于多種領(lǐng)域之中。
根據(jù)相關(guān)技術(shù)的一種渦旋壓縮機(jī)的構(gòu)成和操作通過參照所附各圖說明如下。
參照圖1A，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的一種渦旋壓縮機(jī)包括壓縮機(jī)機(jī)殼1，曲軸箱2，內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)3，曲軸4，回轉(zhuǎn)渦殼5，以及固定渦殼6。
壓縮機(jī)機(jī)殼1構(gòu)成壓縮機(jī)的外部1而各種部件設(shè)置在壓縮機(jī)機(jī)殼1之內(nèi)。
主要支架2固定在壓縮機(jī)機(jī)殼1內(nèi)部。軸套2a從曲軸箱2的中心部分向下伸出，而一軸承孔2b穿過軸套2a的中心。
內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)3設(shè)置在曲軸箱2的下側(cè)，并包括一轉(zhuǎn)子3a和一定子3b。如圖1A之中所示，轉(zhuǎn)子3a固定于曲軸4的周邊以與曲軸4一起旋轉(zhuǎn)。定子3b固定在壓縮機(jī)機(jī)殼1內(nèi)部。以及，轉(zhuǎn)子3a設(shè)置在定子3b的中空中心部分處，以致定子3b的內(nèi)周邊表面離開轉(zhuǎn)子3a的外周邊表面一個預(yù)定的間隔。
曲軸4聯(lián)接于轉(zhuǎn)子3a以共同旋轉(zhuǎn)。曲軸4的一側(cè)設(shè)置成穿透曲軸箱2內(nèi)形成的軸承孔2b。并且，一偏心銷4a形成在朝向曲軸箱2的曲軸4的上端處。在此之外，軸承設(shè)置在軸承孔2b與曲軸4之間，以保證曲軸4的平滑轉(zhuǎn)動。
回轉(zhuǎn)渦殼5聯(lián)接于曲軸4的偏心銷而旋轉(zhuǎn)。
固定渦殼6聯(lián)接于曲軸箱2以固定于它，并與回轉(zhuǎn)渦殼5構(gòu)成一壓縮室6a，以壓縮封閉在壓縮室6a之內(nèi)的流體。
同時，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)還包括多個配重，消除在偏心于轉(zhuǎn)動中心的回轉(zhuǎn)渦殼5和曲軸4的偏心銷4a旋轉(zhuǎn)時所生成的偏心力。如圖1A之中所示，配重包括設(shè)置在與曲軸4的偏心銷4a偏心方向相反的方向上的上部配重7和設(shè)置在與曲軸4偏心銷4a偏心方向相同的方向上、靠近轉(zhuǎn)子3a底面的下部配重8。
參照圖1B，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)還包括一輔助支架9以及以上說明過的各元件。輔助支架9設(shè)置在曲軸4的下側(cè)。輔助支架9的一側(cè)固定于壓縮機(jī)機(jī)殼1的內(nèi)下側(cè)，以支承曲軸4的底部，從而防止曲軸4因重力而自由落下。
參照圖1C和圖1D，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)具有供油通路，用于順利地潤滑各旋轉(zhuǎn)和摩擦部分；以及返回結(jié)構(gòu)，用于使所供給的油返回。同時，它們將在下面簡略地予以說明。
首先，油1b存放在壓縮機(jī)機(jī)殼1的內(nèi)下側(cè)之內(nèi)。
曲軸4的下端設(shè)置成浸入所存放的油1b，而供油通路4b形成在曲軸4內(nèi)部，以朝向上端沿離開曲軸4轉(zhuǎn)動中心越來越遠(yuǎn)的方向上傾斜。
此外，回油通路2c形成在曲軸箱2之內(nèi)而從中心部分向支架2的一側(cè)穿透，并為將已經(jīng)經(jīng)由供油通路4b供向曲軸箱2中心的油1b返回到壓縮機(jī)機(jī)殼1的下側(cè)而形成。
另外，如圖1C和圖1D之中所示，油路1a形成在壓縮機(jī)機(jī)殼1的內(nèi)表面與定子3b的外周邊表面之間以便把經(jīng)由回油通路2c放出的油1b引向壓縮機(jī)機(jī)殼1的下側(cè)。
根據(jù)相關(guān)技術(shù)的以上構(gòu)造的渦旋壓縮機(jī)操作如下。
首先，供應(yīng)電力以轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子3a和曲軸4，而后轉(zhuǎn)動的曲軸4使聯(lián)接于偏心銷4a的回轉(zhuǎn)渦殼5旋轉(zhuǎn)。隨著回轉(zhuǎn)渦殼6的旋轉(zhuǎn)，封閉在固定與回轉(zhuǎn)渦殼6與5之間形成的壓縮室內(nèi)的流體受到壓縮。
同時，在曲軸4轉(zhuǎn)動時，壓縮機(jī)機(jī)殼1下側(cè)中的油1b由離心力而沿著供油通路4b升高，從而潤滑曲軸箱2一側(cè)處的軸承組件。大多數(shù)被供給的油1b沿著回油通路2c和油路1a返回到壓縮機(jī)機(jī)殼1的下側(cè)而貯存下來。
不過，以上構(gòu)造的根據(jù)相關(guān)技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)具有以下各種問題或缺點(diǎn)。
首先，設(shè)置在曲軸箱2下側(cè)處的轉(zhuǎn)子3a固定于曲軸4的周邊上，而曲軸4設(shè)置成穿過曲軸箱2軸套2a的中心內(nèi)形成的軸承孔2b。因此，曲軸箱2的軸套2a和轉(zhuǎn)子3a占據(jù)了曲軸4上、下端之間的空間，從而在減小機(jī)器高度方面具有結(jié)構(gòu)上的限制。
其次，上部配重7沿與曲軸4的偏心銷4a的偏心方向相反方向設(shè)置在轉(zhuǎn)子3a之上，而設(shè)置在曲軸箱2的軸套2a與轉(zhuǎn)子3a的頂部表面之間，因此，額外增大了機(jī)器的高度。
第三，內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)3具有裝放在定子3b內(nèi)部的轉(zhuǎn)子3a。并且，內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)3的外徑小于使轉(zhuǎn)子安放在定子外面的外轉(zhuǎn)子型馬達(dá)的外徑。為了消除在同樣條件下當(dāng)配重的角速度ω彼此相等時的離心力，利用方程“F＝mrω2”，質(zhì)量m應(yīng)當(dāng)反比于轉(zhuǎn)動中心與配重重心之間的距離r而增大，以便求得配重的離心力。因此，配重的尺寸，亦即高度，應(yīng)當(dāng)予以增大以加大具有同樣材料的質(zhì)量，從而機(jī)器的高度增加更大，而與以上說明的相關(guān)技術(shù)的第二個問題一起加重了結(jié)構(gòu)上的限制。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明致力于一種渦旋壓縮機(jī)，其基本上免除了由于相關(guān)技術(shù)的一些局限和缺點(diǎn)而造成的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的是提供一種渦旋壓縮機(jī)，其能夠顯著地減小其高度，以便在渦旋壓縮機(jī)應(yīng)用于冰箱、空調(diào)等這些裝置時有效地利用該裝置的空間。
本發(fā)明的另一目的是提供一種渦旋壓縮機(jī)，其能夠通過替換相關(guān)技術(shù)的沉重且巨大的配重來降低產(chǎn)品成本和簡化組裝過程。
本發(fā)明的又一目的是提供一種渦旋壓縮機(jī)，其能夠通過替換相關(guān)技術(shù)的輔助支架來減小壓縮機(jī)高度，從而降低產(chǎn)品成本且簡化組裝過程。
本發(fā)明的再一目的是提供一種渦旋壓縮機(jī)，其能夠防止返回的油被轉(zhuǎn)子擴(kuò)散。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)將部分在以下的說明之中描述，并且部分對于本領(lǐng)域技術(shù)人員在審閱以下所述時得以明白，或者從本發(fā)明的實踐中習(xí)得。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過在文字描述和權(quán)利要求書以及所附各圖之中特別指出的結(jié)構(gòu)予以實現(xiàn)和達(dá)到。
為實現(xiàn)這些目的和其他各種優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的用途，如在此所體現(xiàn)和略述的那樣，根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)包括形成外部的壓縮機(jī)機(jī)殼；固定在壓縮機(jī)機(jī)殼內(nèi)部的曲軸箱，其中軸套形成在曲軸中心部分處以向下伸出，而軸承孔形成在其中心；具有中空形狀的定子，以固定于曲軸箱的下側(cè)；轉(zhuǎn)子，其設(shè)置成在定子外周邊表面與其內(nèi)周邊表面之間保持一個間隙；曲軸，其設(shè)置成穿過軸承孔并部分固定于轉(zhuǎn)子上以與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，其中偏心銷形成在其上端上；連接于偏心銷上的回轉(zhuǎn)渦殼；以及固定于曲軸箱的上側(cè)的固定渦殼，以與回轉(zhuǎn)渦殼一起構(gòu)成壓縮室。
優(yōu)選的是，曲軸箱的軸套嵌置在定子的中空部分之內(nèi)。
優(yōu)選的是，定子螺紋聯(lián)接于曲軸箱的底部以固定于其上。
更為優(yōu)選的是，定子的內(nèi)周邊表面強(qiáng)制配裝到曲軸箱軸套的外周邊表面上而使之固定。
優(yōu)選的是，至少一個平衡孔形成在轉(zhuǎn)子上。
更為優(yōu)選的是，平衡孔包括至少一個上部平衡孔，其沿著與曲軸偏心銷的偏心方向相同的方向上形成在轉(zhuǎn)子周邊的上側(cè)。
更為優(yōu)選的是，平衡孔包括至少一個下部平衡孔，其沿著與曲軸偏心銷的偏心方向相反的方向上形成在轉(zhuǎn)子周邊的下側(cè)。
更為優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)子包括一圓柱形轉(zhuǎn)子外殼，其在上端處具有開口；轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(conductor)，其配裝在轉(zhuǎn)子外殼的內(nèi)周邊表面中。
更為優(yōu)選的是，至少一個使油或氣穿過的互連孔形成在轉(zhuǎn)子外殼的底部上。
更為優(yōu)選的是，至少一個平衡孔還形成在轉(zhuǎn)子外殼上。
更為優(yōu)選的是，平衡孔包括至少一個上部平衡孔，其沿著與曲軸偏心銷的偏心方向相同的方向上形成在轉(zhuǎn)子周邊的上側(cè)。
更為優(yōu)選的是，平衡孔包括至少一個下部平衡孔，其沿著與曲軸偏心銷的偏心方向相反的方向上形成在轉(zhuǎn)子周邊的下側(cè)。
優(yōu)選的是，渦旋壓縮機(jī)還包括一輔助支架，其設(shè)置在曲軸的下端，以支承曲軸的下端。
優(yōu)選的是，渦旋壓縮機(jī)還包括一止推表面，其形成在曲軸箱軸承孔的上側(cè)，以具有一階差(step difference)和一止推部，該止推部從曲軸周邊伸出，其中止推部的下表面由止推表面支承。
更為優(yōu)選的是，止推部沿著曲軸周邊在曲軸偏心銷下表面的邊界上突出。
優(yōu)選的是，渦旋壓縮機(jī)還包括一供油通路，該通路在上/下方向上穿過曲軸；一回油通路，其從一側(cè)中心到外側(cè)穿過曲軸箱；以及一導(dǎo)油元件，用于將油從回油通路引向轉(zhuǎn)子的下端。
更為優(yōu)選的是，導(dǎo)油元件是通道型導(dǎo)板，該導(dǎo)板具有沿著一側(cè)的長度方向朝壓縮機(jī)機(jī)殼內(nèi)壁形成的開口。
更為優(yōu)選的是，導(dǎo)板的上側(cè)朝導(dǎo)板的邊沿逐漸擴(kuò)大。
更為優(yōu)選的是，導(dǎo)油元件是導(dǎo)油管，其一端連接于回油通路，而另一端設(shè)置在轉(zhuǎn)子下側(cè)的空間之內(nèi)。
更為優(yōu)選的是，導(dǎo)引管部分地設(shè)置在壓縮機(jī)機(jī)殼之外。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的以上概述和以下詳述都是示范性和解釋性的并旨在提供如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。


包括在內(nèi)以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步了解并納入和構(gòu)成此項申請的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并與說明一起用以解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1A和圖1B示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的內(nèi)轉(zhuǎn)子式渦旋壓縮機(jī)的剖面圖；圖1C示出用于表明圖1B中潤滑油流動的剖面圖；圖1D示出沿著圖1C中剖切線I-I的剖面圖；圖2A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的一種渦旋壓縮機(jī)的剖面圖；圖2B示出根據(jù)本發(fā)明的定子的俯視圖；圖2C示出用于表明根據(jù)本發(fā)明的彼此聯(lián)接的曲軸箱和定子的另一示例的剖面圖；圖2D示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的下部配重的剖面圖；圖3A示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的偏心力消除裝置的剖面視圖；圖3B和圖3C分別示出圖3A中轉(zhuǎn)子外殼的俯視圖；圖4A示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的曲軸支承裝置的剖面圖；圖4B示出圖4A的改進(jìn)示例的剖面圖；圖5A示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)的剖面圖；
圖5B示出圖5A中導(dǎo)板的俯視圖；以及圖5C和圖5D分別示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的導(dǎo)油元件的剖面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明各優(yōu)先實施例，其示例在所附各圖之中示出。凡是可能的地方，遍及各圖將采用同樣的附圖標(biāo)記來標(biāo)示同樣的或類似的零部件。
圖2A示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的渦旋壓縮機(jī)的剖面視圖。
參看圖2A，壓縮機(jī)機(jī)殼形成外部，而各種元件設(shè)置在壓縮機(jī)機(jī)殼10之內(nèi)。
曲軸箱20固定在壓縮機(jī)機(jī)殼10內(nèi)部，而軸套21從曲軸箱20的中心部分向下伸出。并且，軸承孔22向上和向下穿過軸套的中心部分。
與相關(guān)的技術(shù)不同，如圖2A之中所示，本發(fā)明采用外轉(zhuǎn)子式馬達(dá)來轉(zhuǎn)動曲軸50。本發(fā)明所采用的外轉(zhuǎn)子式馬達(dá)包括定子30和轉(zhuǎn)子40，且外轉(zhuǎn)子式馬達(dá)的具體構(gòu)成和工作說明如下首先，如圖2B之中所示，定子30由具有中空部分以形成中空形狀的多個硅鋼板(electrical steel plate)31構(gòu)成。在此情況下，每一硅鋼板31在其中心部分處包括中心部30a、在其外周表面處包括多個徑向狹槽31a，并在其內(nèi)周表面處包括多個螺紋聯(lián)接孔31b，以便把定子30固定于曲軸箱20底部上。并且，硅鋼板31的多個狹槽31a和多個螺紋聯(lián)接孔31b彼此疊放而反復(fù)對正。另外，線圈32纏繞在各狹槽31a上，以實現(xiàn)定子30。以上構(gòu)造的定子30固定于曲軸箱20的底部。
另外，如圖2A之中所示，轉(zhuǎn)子40包括轉(zhuǎn)子外殼41和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體42。如圖3B和圖3C之中所示，轉(zhuǎn)子外殼41具有形成有周邊部和底部的圓柱形狀，而轉(zhuǎn)子外殼41的上側(cè)開口。并且，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體42包括多個彼此疊放的中空硅鋼板(圖中未示出)，并被推入轉(zhuǎn)子外殼41的內(nèi)周表面內(nèi)側(cè)。如圖2A之中所示，以上構(gòu)成的轉(zhuǎn)子40具有與定子30外周表面隔開的內(nèi)周表面，并被設(shè)置在定子30內(nèi)側(cè)以保持其間的間隙。
同時，如圖2A之中所示，曲軸50設(shè)置成穿過軸承孔22和定子的中空部30a，而帶有預(yù)定偏心度的偏心銷51形成在軸承孔22之上、曲軸50的上部處。并且，曲軸50的一側(cè)固定于轉(zhuǎn)子40的一側(cè)，在轉(zhuǎn)子外殼41的底部之外。以上構(gòu)成的曲軸50與轉(zhuǎn)子40一起旋轉(zhuǎn)，而軸承設(shè)置在曲軸50與軸承孔21之間，以用于平滑旋轉(zhuǎn)。
如圖2A之中所示，回轉(zhuǎn)渦殼5與曲軸50的偏心銷51聯(lián)接，以在曲軸50旋轉(zhuǎn)時進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
并且，固定渦殼6固定于曲軸箱20的上部，并與回轉(zhuǎn)蝸殼5一起形成壓縮室6a，以在回轉(zhuǎn)蝸殼5進(jìn)行轉(zhuǎn)動時壓縮封閉在壓縮室6a之內(nèi)的流體。
為了降低根據(jù)本發(fā)明的以上構(gòu)造的渦旋壓縮機(jī)的高度，如圖2A之中所示，曲軸箱20的軸套21設(shè)置為嵌置在定子30的中空部30a之內(nèi)。
在此情況下，如圖2A之中所示，定子30可以通過螺紋聯(lián)接固定于曲軸箱20的底部。
此外，本發(fā)明能夠通過其他方式使定子30和曲軸箱20的軸套21彼此固定。例如，如圖2C之中所示，定子30的內(nèi)周表面可以推入曲軸箱20軸套21的外周表面內(nèi)，以直接固定于其上。并且，這種推入方式是通過熱壓或冷壓實現(xiàn)的。此外，為了在軸套21和定子30彼此配裝之后加強(qiáng)固定力量并安全地支承曲軸50，可以加大軸套21的長度。
同時，根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)還可以包括一偏心力消除裝置，用于消除由于回轉(zhuǎn)渦殼5的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的偏心力。
例如，配重是偏心力消除裝置的一個良好示例。而且，至少一個配重設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的一端處、轉(zhuǎn)子外殼41以外。
這種配重包括上部配重61和下部配重62。
上部配重61設(shè)置在轉(zhuǎn)子40中設(shè)置在與曲軸50偏心銷51的偏心方向相反的方向上的一側(cè)上，如圖2A和圖2C之中所示，在轉(zhuǎn)子外殼41沿與曲軸50偏心銷51的偏心方向相反的方向上設(shè)置的上側(cè)之外。
并且，下部配重62設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的沿與曲軸50偏心銷51的偏心方向的相同方向設(shè)置的下側(cè)上，如圖2A和圖2C之中所示，在轉(zhuǎn)子外殼41沿與曲軸50偏心銷51的偏心方向相反的方向上設(shè)置的下側(cè)之外。
在此情況下，下部配重62設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的下表面處，如圖2A和圖2C之中所示，在轉(zhuǎn)子外殼41底部的下表面之外，或轉(zhuǎn)子40周邊的下部，如圖2D之中所示，轉(zhuǎn)子外殼41周邊的下部之外。
以上構(gòu)成的上部和下部配重61和62固定于轉(zhuǎn)子40的一側(cè)，轉(zhuǎn)子外殼41之外，或者內(nèi)置為一體的延伸段。
此外，本發(fā)明可以包括另一偏心力消除裝置。
例如，平衡孔是用于另一種偏心力消除裝置的良好示例。至少一個平衡孔設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的一側(cè)、轉(zhuǎn)子外殼41之外，以便可以抵消曲軸50轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的偏心力。
這種平衡孔包括上部平衡孔41b和下部平衡孔41c。
上部平衡孔41b形成在轉(zhuǎn)子40的設(shè)置在與曲軸50偏心銷51偏心方向相同的方向上的上側(cè)上，如圖3A至3C之中所示，在轉(zhuǎn)子外殼41的設(shè)置在與曲軸50偏心銷51偏心方向相同的方向上的上側(cè)之外。
另外，下部平衡孔41c形成在轉(zhuǎn)子40的設(shè)置在與曲軸50偏心銷51偏心方向相反的方向上的下側(cè)上，如圖3B和圖3C之中所示，在轉(zhuǎn)子外殼41的設(shè)置在與曲軸50偏心銷51偏心方向相反的方向上的下側(cè)之外。
在此情況下，如圖3A和圖3B所示，下部平衡孔41c設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的下表面處、在轉(zhuǎn)子外殼41底部的下表面之外，或者如圖3D之中所示，轉(zhuǎn)子40周邊的下部處、轉(zhuǎn)子外殼41周邊的下部之外。
每一配重增大了轉(zhuǎn)子40一側(cè)的質(zhì)量，以消除由曲軸50旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏心力，而每一平衡孔則減小轉(zhuǎn)子40一側(cè)的質(zhì)量，以消除由曲軸50旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏心力。由此，平衡孔和配重在它們形成時相反地設(shè)置。
同時，根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)還可以包括曲軸支承裝置，用于支承曲軸以防止曲軸50因重力而下降或自由下落。
如圖2A之中所示，輔助支架70作為曲軸支承裝置的一個示例。輔助支架70設(shè)置在曲軸50的下側(cè)。輔助支架70的一側(cè)固定于壓縮機(jī)機(jī)殼10的內(nèi)側(cè)，以使輔助支架70的另一端支承曲軸50的下端。除此之外，向曲軸50下端與輔助支架70之間的接觸區(qū)域施用一種諸如軸承等用于保證平滑旋轉(zhuǎn)的裝置是顯而易見的。因此，在此說明中省略對這種裝置的解釋。
此外，本發(fā)明的曲軸支承裝置可以不同方式予以實施。另一示例示于圖4A和圖4B之中，并在下面予以描述。
參照圖4A和圖4B，曲軸支承裝置包括形成在曲軸箱20上的止推表面23，以及形成在曲軸50上的止推部52。止推表面23自曲軸箱20軸承孔22上端具有一階差，而止推部52從曲軸50周邊伸出，以致止推部52的底面接觸于要得以支承的止推表面23。并且，止推部52在曲軸50偏心銷51下表面邊界上沿著周邊伸出。
止推表面23和止推部52在曲軸50旋轉(zhuǎn)中起到保持滑動接觸的作用。由此，接觸區(qū)域處的摩擦應(yīng)當(dāng)最小化。為此，本發(fā)明以少油(oil-less)軸承構(gòu)成止推表面和止推部23和52，如圖4A之中所示；或者，如圖4B之中所示，用附加止推軸承80構(gòu)成止推表面和止推部23和52，所述軸承設(shè)置在止推表面與止推部23與52之間。
同時，根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)還包括供油和回油的結(jié)構(gòu)，以潤滑各旋轉(zhuǎn)和摩擦部分，這在下面通過參照圖5A至圖5D予以描述。
首先，油11存放在壓縮機(jī)機(jī)殼10的內(nèi)下側(cè)。
曲軸50的下端設(shè)置成浸入所存放的油11之中，而供油通路50a形成在曲軸50內(nèi)部，以穿過曲軸50的最下端和曲軸50的最上端，即，上/下方向上偏心銷51的上端。在此情況下，供油通路50a形成為穿過曲軸50，以致下端位于曲軸50的旋轉(zhuǎn)中心，而上端位于遠(yuǎn)離曲軸50的旋轉(zhuǎn)中心的位置處。如果供油通路50a傾斜形成，流入供油通路50a下端的油11則由離心力而升高到上端，從而排出。
此外，回油通路20a形成在曲軸箱20內(nèi)，以從中心部穿透機(jī)架20的一側(cè)，并為了將已經(jīng)經(jīng)由供油通路50a供向曲軸箱20上端以潤滑軸承裝置組件的剩余油11導(dǎo)引至壓縮機(jī)機(jī)殼10的內(nèi)壁而形成。
為了防止已經(jīng)由回油通路20a導(dǎo)引并排放到壓縮機(jī)機(jī)殼10內(nèi)壁的油被轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子40分散，并為了將油導(dǎo)引向轉(zhuǎn)子40的下側(cè)，即壓縮機(jī)機(jī)殼10的內(nèi)下側(cè)，如圖5C和5D之中所示，本發(fā)明還包括導(dǎo)油元件90、190和290。本發(fā)明由于以下各種原因而需要導(dǎo)油元件。
首先，不同于采用轉(zhuǎn)子安放在定子內(nèi)周邊表面的內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)的根據(jù)相關(guān)技術(shù)的渦旋壓縮機(jī)，根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)采用使轉(zhuǎn)子40安放在定子30外周邊表面的外轉(zhuǎn)子型馬達(dá)，從而轉(zhuǎn)子外殼41占據(jù)了中心部分與壓縮機(jī)機(jī)殼10之間的全部空間，以旋轉(zhuǎn)。如果本發(fā)明具有相關(guān)技術(shù)的回油系統(tǒng)，則滴落在壓縮機(jī)機(jī)殼10下側(cè)上的油就在從回油通路20a排出之后被轉(zhuǎn)子40分散。除此之外，分散的油會與諸如制冷劑等的氣體一起流進(jìn)壓縮室6a。由此，油作為不需要壓縮的不可壓縮流體而被壓縮，從而增大了渦旋壓縮機(jī)的壓力、由于油流入壓縮空間而減小了容積效率，并且增大了轉(zhuǎn)子40的推動損失。在最壞的情況下，油無法適當(dāng)?shù)胤祷囟鴮?dǎo)致缺油。因此，采用外轉(zhuǎn)子型馬達(dá)的本發(fā)明要求一些附加導(dǎo)油元件以便防止出現(xiàn)問題。
導(dǎo)油元件可以多種方式實現(xiàn)，下面通過參照附圖描述一些示例。
參照圖5A和5B，導(dǎo)油元件包括導(dǎo)板90。導(dǎo)板90具有通道形狀，該通道沿一側(cè)的長度方向具有開口，并設(shè)置在壓縮機(jī)機(jī)殼10與轉(zhuǎn)子40之間，以便開口布置成面對壓縮機(jī)機(jī)殼10的內(nèi)壁。并且，為了導(dǎo)引經(jīng)由回油通路20a排出的全部的油，如圖5B之中所示，導(dǎo)板90的上部具有朝向上部邊緣面積擴(kuò)大的形狀。
參照圖5C和圖5D，導(dǎo)油元件包括一導(dǎo)引管。導(dǎo)引管的一端連接于回油通路20a，而另一端設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的下側(cè)空間，即壓縮機(jī)機(jī)殼10的內(nèi)下端空間之內(nèi)。如圖5C之中所示，以上設(shè)置的導(dǎo)引管可以具有部分暴露在壓縮機(jī)機(jī)殼10之外的外部導(dǎo)引管190，或者，如圖5D之中所示，完全嵌置在壓縮機(jī)機(jī)殼10內(nèi)部的內(nèi)部導(dǎo)引管290。
此外，本發(fā)明包括至少一個互連孔41a，如圖3A或圖3B之中所示，形成在轉(zhuǎn)子外殼41的底部上的油或氣通過其穿過。并且，多個互連孔41a優(yōu)選地沿著轉(zhuǎn)子外殼41底部周邊方向形成。
本發(fā)明的互連孔41a由于以下原因形成在轉(zhuǎn)子外殼的底部上。
首先，一旦渦旋壓縮機(jī)開始工作，存放在壓縮機(jī)機(jī)殼10下側(cè)中的油11依次沿著曲軸50內(nèi)形成的供油通路50a升高到曲軸箱20的上端，潤滑曲軸箱20一側(cè)處的軸承組件，并向下落下。在此情況下，如果沒有互連孔41a，已經(jīng)潤滑了軸承裝置的油就集聚在轉(zhuǎn)子外殼41的底部上。由此，本發(fā)明在轉(zhuǎn)子外殼41底部上形成互連孔41a，而將油順利地轉(zhuǎn)移到壓縮機(jī)機(jī)殼10的下側(cè)，并且使氣體順利地流進(jìn)流出。
以上構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)的工作類似于相關(guān)技術(shù)，并說明如下。
首先，供應(yīng)電力以轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子40和曲軸50，而后轉(zhuǎn)動的曲軸50使聯(lián)接于偏心銷51的回轉(zhuǎn)渦殼5旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動時，曲軸50由曲軸支承裝置的穩(wěn)定支承，且借助偏心力消除裝置消除偏心力。隨著回轉(zhuǎn)渦殼5進(jìn)行轉(zhuǎn)動，封閉在固定與回轉(zhuǎn)渦殼6與5之間壓縮室內(nèi)部的流體受到壓縮。
同時，在曲軸50轉(zhuǎn)動時，壓縮機(jī)機(jī)殼10下端之中的油11由離心力使之沿著供油通路50a升高以潤滑曲軸箱20一側(cè)處的軸承組件。大部分升高的油11沿著回油通路2c和導(dǎo)油元件返回到壓縮機(jī)機(jī)殼10下側(cè)而貯存下來。此外，一些油11在潤滑了軸承組件之后落到下側(cè)，而后經(jīng)由轉(zhuǎn)子外殼41的互連孔41a返回到壓縮機(jī)機(jī)殼10下側(cè)而貯存下來。
因此，以上構(gòu)造并操作的根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)由于以下各種原因而能夠使其整個高度與相關(guān)技術(shù)的相比得以顯著減小。
首先，曲軸箱20的軸套21提供成設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的定子30中空部分30a內(nèi)。因此，渦旋壓縮機(jī)的整個高度可以減少如嵌置在中空部分30a之中的軸套21長度那么多。
其次，由于轉(zhuǎn)子40設(shè)置在不同于曲軸箱20軸套21的位置處，所以能夠避免上部配重61與軸套21之間的干涉，即使上部配重設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的頂部上。本發(fā)明不需要確保配重高度那么高的附加空間，從而能夠減小渦旋壓縮機(jī)的整個高度。
第三，當(dāng)偏心力消除裝置是平衡孔時，上部配重不必設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的頂部上，從而能夠使渦旋壓縮機(jī)整個高度減小如用于固定配重的空間高度那么大。
最后，由于本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子型馬達(dá)的轉(zhuǎn)子外徑大于相關(guān)技術(shù)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達(dá)的轉(zhuǎn)子外徑，所以利用方程“F＝mrω2”能夠來反比于配重的轉(zhuǎn)動中心與重心之間的距離r而減少質(zhì)量m，以求得配重的離心力來消除偏心力。換句話說，假設(shè)要實現(xiàn)同樣的離心力，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子40具有的直徑相對大于相關(guān)技術(shù)中的直徑，以相對減少配重的質(zhì)量。在此情況下，減少質(zhì)量意味著，同樣材料的配重的尺寸或高度可以降低。由此，渦旋壓縮機(jī)的整個高度可以減小。同時，如果偏心力消除裝置是平衡孔，同樣的原理可用于減少渦旋壓縮機(jī)的整個高度。
于是，根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)具有以下各種效果或優(yōu)點(diǎn)。
首先，本發(fā)明降低了渦旋壓縮機(jī)的高度，從而能夠減少產(chǎn)品成本以及利用諸如冰箱、空調(diào)等裝置的空間；其次，由于本發(fā)明轉(zhuǎn)子的外徑大于相關(guān)技術(shù)的，所以轉(zhuǎn)矩可以與轉(zhuǎn)子內(nèi)部周邊表面與定子外部周邊表面之間的間隙位置成正比地增大；第三，如果本發(fā)明的偏心力消除裝置由配重構(gòu)成的話，本發(fā)明能夠減小配重的尺寸和重量。并且，如果本發(fā)明的偏心力消除裝置由平衡孔構(gòu)成的話，本發(fā)明能夠顯著減小壓縮機(jī)的重量；第四，如果本發(fā)明的偏心力消除裝置由平衡孔構(gòu)成，在相關(guān)技術(shù)中用作單獨(dú)部件的配重從壓縮機(jī)中去除，從而降低產(chǎn)品成本并簡化組裝過程；
第五，如果曲軸支承裝置由止推表面和止推部構(gòu)成，在相關(guān)技術(shù)中用作單獨(dú)部件的輔助支架可以從壓縮機(jī)中除去，從而降低產(chǎn)品成本并簡化組裝工序的數(shù)量；最后，本發(fā)明包括導(dǎo)油元件以使油返回壓縮機(jī)機(jī)殼內(nèi)部下側(cè)，而不會使油在潤滑之后分散，從而能夠防止渦旋壓縮機(jī)的壓力和容積效率降低。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以在本發(fā)明中作出多種修改和變化。因而，期望本發(fā)明包含此發(fā)明的各種修改和變更，只要它們處在所附權(quán)利要求及其等價物的范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種渦旋壓縮機(jī)，包括壓縮機(jī)機(jī)殼，其形成外部；曲軸箱，其固定在壓縮機(jī)機(jī)殼內(nèi)側(cè)，其中軸套形成在其中心部分處以向下伸出，并且軸承孔形成在其中心內(nèi)；定子，其具有中空形狀，固定于曲軸箱的下側(cè)；轉(zhuǎn)子，其設(shè)置成在定子的外周邊表面與其內(nèi)周邊表面之間保持一間隙；曲軸，其設(shè)置成穿過軸承孔并部分固定于轉(zhuǎn)子上以與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，其中偏心銷形成在其上側(cè)上；回轉(zhuǎn)渦殼，其連接于偏心銷上；以及固定渦殼，其固定于曲軸箱的上側(cè)上，以與回轉(zhuǎn)渦殼一起構(gòu)成壓縮室。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，曲軸箱的軸套嵌置在定子的中空部分之內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，定子螺紋聯(lián)接于曲軸箱的底部上，以固定于其上。
4.如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，定子的內(nèi)周邊表面強(qiáng)行配裝到曲軸箱軸套的外周邊表面上而使之固定。
5.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，至少一個平衡孔形成在轉(zhuǎn)子上。
6.如權(quán)利要求5所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，平衡孔包括至少一個上部平衡孔，該上部平衡孔沿與曲軸偏心銷偏心方向相同的方向形成在轉(zhuǎn)子周邊的上側(cè)。
7.如權(quán)利要求5所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，平衡孔包括至少一個下部平衡孔，該下部平衡孔沿與曲軸偏心銷偏心方向相反的方向形成在轉(zhuǎn)子周邊的下側(cè)。
8.如權(quán)利要求5所述的渦旋壓縮機(jī)，轉(zhuǎn)子包括圓柱形轉(zhuǎn)子外殼，其在上側(cè)具有一開口；以及轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，其配裝在轉(zhuǎn)子外殼的內(nèi)周邊表面之內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，至少一個使油或氣穿過的互連孔形成在轉(zhuǎn)子外殼的底部上。
10.如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，至少一個平衡孔還形成在轉(zhuǎn)子外殼上。
11.如權(quán)利要求10所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，平衡孔包括至少一個上部平衡孔，該上部平衡孔沿與曲軸偏心銷偏心方向相同的方向形成在轉(zhuǎn)子周邊的上側(cè)。
12.如權(quán)利要求10所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，平衡孔包括至少一個下部平衡孔，該下部平衡孔沿與曲軸偏心銷偏心方向相反的方向形成在轉(zhuǎn)子周邊的下側(cè)。
13.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，還包括輔助支架，其設(shè)置在曲軸的下側(cè)，以支承曲軸的下端。
14.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，還包括止推表面，其形成在曲軸箱軸承孔的上側(cè)上，以具有一階差；以及止推部，其從曲軸周邊伸出，其中止推部的下表面由止推表面支承。
15.如權(quán)利要求14所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，止推部沿著曲軸周邊、在曲軸偏心銷下表面的邊界上伸出。
16.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，還包括供油通路，其在上/下方向上穿過曲軸；回油通路，其從一側(cè)中心到外側(cè)穿過曲軸箱；以及導(dǎo)油元件，其將油從回油通路導(dǎo)引向轉(zhuǎn)子的下側(cè)。
17.如權(quán)利要求16所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，導(dǎo)油元件是通道型導(dǎo)板，其具有朝向壓縮機(jī)機(jī)殼內(nèi)壁沿著一側(cè)的長度方向形成的開口。
18.如權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，導(dǎo)板的上端朝著導(dǎo)板的邊緣逐漸擴(kuò)大。
19.如權(quán)利要求16所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，導(dǎo)油元件是導(dǎo)引管，其一端連接于回油通路，而另一端設(shè)置在轉(zhuǎn)子下側(cè)的空間中。
20.如權(quán)利要求19所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，導(dǎo)引管部分設(shè)置在壓縮機(jī)機(jī)殼之外。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦旋壓縮機(jī)，其能夠在渦旋壓縮機(jī)應(yīng)用于諸如冰箱、空調(diào)等這些裝置時顯著地減小其高度以有效地利用裝置的空間。本發(fā)明包括形成外部的壓縮機(jī)機(jī)殼；固定在壓縮機(jī)機(jī)殼內(nèi)部的曲軸箱，其中軸套形成在其中心部分處并向下伸出，而軸承孔形成在其中心上；具有中空形狀并固定于曲軸箱下側(cè)的定子；設(shè)置成在定子的外周邊表面與其內(nèi)周邊表面之間保持一間隙的轉(zhuǎn)子；設(shè)置成穿過軸承孔并部分固定于轉(zhuǎn)子上以與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的曲軸，其中偏心銷形成在其上側(cè)上；連接于偏心銷的回轉(zhuǎn)渦殼；以及固定于曲軸箱的上側(cè)以與回轉(zhuǎn)渦殼一起構(gòu)成壓縮室的固定渦殼。
文檔編號F04C23/00GK1479013SQ03101828
公開日2004年3月3日 申請日期2003年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者張英逸, 趙洋熙, 金明均, 智裕喆 申請人:Lg電子株式會社