太阳城集团

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外转子旋转式压缩机.pdf

摘要
申请专利号:

CN201410271490.9

申请日:

2014.06.17

公开号:

CN105317678A

公开日:

2016.02.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F04C 23/02申请日:20140617|||公开
IPC分类号: F04C23/02; F04C29/00; H02K21/22 主分类号: F04C23/02
申请人: 广东美芝制冷设备有限公司
发明人: 杨泾涛; 吴延平
地址: 528333广东省佛山市顺德区顺峰山工业开发区
优先权:
专利代理机构: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201 代理人: 贾玉姣
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201410271490.9

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2018.01.12|||2016.03.09|||2016.02.10

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种外转子旋转式压缩机,包括:壳体、定子支架、定子、转子以及压缩装置。壳体内具有腔室。定子支架固定在腔室内。定子固定在定子支架上,定子上绕制有定子线圈。转子可旋转地套设在定子外部,转子的朝向定子的内侧嵌设有磁体,磁体的上端面低于定子的上端面。压缩装置设在壳体内,压缩装置的曲轴的上端与转子连接。根据本发明实施例的外转子旋转式压缩机,通过将转子的磁体的上端面设置成低于定子的上端面,从而使得外转子旋转式压缩机在运转时,对转子产生的轴向电磁力方向向上,从而使得转子施加给曲轴的轴向作用力减少,进而降低外转子旋转式压缩机的机械损耗,改善其功耗,提高其可靠性及性能。

权利要求书

1.一种外转子旋转式压缩机,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体内具有腔室;
定子支架,所述定子支架固定在所述腔室内;
定子,所述定子固定在所述定子支架上,所述定子上绕制有定子线圈;
转子,所述转子可旋转地套设在所述定子外部,所述转子的朝向所述定子的内侧嵌
设有磁体,所述磁体的上端面低于所述定子的上端面;以及
压缩装置,所述压缩装置设在所述壳体内,所述压缩装置的曲轴的上端与所述转子
连接。
2.根据权利要求1所述的外转子旋转式压缩机,其特征在于,所述磁体的上端面与
所述定子的上端面之间的距离ΔH的范围为0.1-0.8cm。
3.根据权利要求1所述的外转子旋转式压缩机,其特征在于,所述曲轴的偏心轴的
下端设有止推部位,所述止推部位止抵所述压缩装置的下轴承。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的外转子旋转式压缩机,其特征在于,所述转子
的下端设有给予向上推力的推力装置。
5.根据权利要求4所述的外转子旋转式压缩机,其特征在于,所述推力装置为轴流
风扇。
6.根据权利要求5所述的外转子旋转式压缩机,其特征在于,所述推力装置与所述
转子固定连接且同步旋转。
7.根据权利要求6所述的外转子旋转式压缩机,其特征在于,所述推力装置包括两
个太阳城集团所述转子的旋转轴中心对称的固定叶片。
8.根据权利要求1所述的外转子旋转式压缩机,其特征在于,所述转子形成为上端
敞开的圆筒形。

说明书

外转子旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域,尤其是涉及一种外转子旋转式压缩机。

背景技术

旋转式压缩机通常由转子与定子构成的电机进行驱动,目前常规技术中电机多为内
嵌式电机。内嵌式电机因转子位于定子内部,且电机体积大,压缩机空间受限,使得永
磁体用量受限,不利于提高电机能效。

近年来,外转子电机应用于压缩机的可行性得到了广泛的关注,其中,外转子电机
的转子位于定子外侧,所构成的压缩机为外转子旋转式压缩机。

由于外转子电机的结构与现有技术中内转子电机结构截然不同,其定子与转子之间
产生的磁场也有差异。为保证压缩机的性能,外转子电机的结构需要进行改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此,本发明的目的在于提供一
种外转子旋转式压缩机,该外转子旋转式压缩机的性能可得到保证。

根据本发明实施例的外转子旋转式压缩机,包括:壳体,所述壳体内具有腔室;定
子支架,所述定子支架固定在所述腔室内;定子,所述定子固定在所述定子支架上,所
述定子上绕制有定子线圈;转子,所述转子可旋转地套设在所述定子外部,所述转子的
朝向所述磁体的内侧嵌设有磁体,所述磁体的上端面低于所述定子的上端面;以及压缩
装置,所述压缩装置设在所述壳体内,所述压缩装置的曲轴的上端与所述转子连接。

根据本发明实施例的外转子旋转式压缩机,通过将转子的磁体的上端面设置成低于
定子的上端面,从而使得外转子旋转式压缩机在运转时,对转子产生的轴向电磁力方向
向上,从而使得转子施加给曲轴的轴向作用力减少,进而降低外转子旋转式压缩机的机
械损耗,改善外转子旋转式压缩机的功耗,提高外转子旋转式压缩机的可靠性及性能。

另外,根据本发明的外转子旋转式压缩机还可具有如下附加技术特征:

具体地,所述磁体的上端面与所述定子的上端面之间的距离ΔH的范围为0.1-0.8cm。

在本发明的一些具体实施例中,所述曲轴的偏心轴的下端设有止推部位,所述止推
部位止抵所述压缩装置的下轴承。由此,可增加曲轴与下轴承之间的接触面积,使得止
推部位可对曲轴进行轴向限位,提高曲轴的承受能力,从而进一步保证外转子旋转式压
缩机运转的可靠性。

在本发明的一些实施例中,所述转子的下端设有给予向上推力的推力装置。从而进
一步减小转子施加给曲轴的轴向作用力,进而改善外转子旋转式压缩机的功耗及可靠
性。

可选地,所述推力装置为轴流风扇。由此,推力装置结构简单,安装容易,成本低。

具体地,所述推力装置与所述转子固定连接且同步旋转。从而使得推力装置结构小
巧,成本低。

可选地,所述推力装置包括两个太阳城集团所述转子的旋转轴中心对称的固定叶片。

在本发明的一个具体实施例中,所述转子形成为上端敞开的圆筒形。由此,转子结
构简单,加工容易。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得
明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明
显和容易理解,其中:

图1和图2是根据本发明的两个实施例的压缩机的纵向剖视示意图;

图3是图1中圈示C部的放大图;

图4是根据本发明实施例的推力装置的结构示意图。

附图标记:

外转子旋转式压缩机100、

壳体1、上壳体11、中壳体12、下壳体13、腔室14、

定子支架2、支撑筒21、连接部22、

电机3、定子31、转子32、磁体33、

压缩装置4、曲轴41、偏心轴411、第一子轴412、第二子轴413、止推部位414、
气缸42、活塞43、上轴承44、下轴承45、

推力装置5、轴流风扇51、固定叶片52、

储液器200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相
同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“高度”、“上”、
“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于
附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示
所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对
本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示
或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的
含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、
“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可
以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可
以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而
言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的外转子旋转式压缩机100。

根据本发明实施例的外转子旋转式压缩机100,如图1和图2所示,包括:壳体1、
定子支架2、电机3以及压缩装置4。其中,电机3包括定子31和转子32。

具体地,壳体1内具有腔室14,壳体1为密封容器。其中,壳体1的结构可采用现
有技术中公开的压缩机的壳体结构,这里不作具体限定。例如在图1和图2所示的示例
中,壳体1包括上壳体11、下壳体13和中壳体12,中壳体12形成为上下两端敞开的
圆筒壳形,上壳体11形成为圆板件且上壳体11的外边缘向下延伸,下壳体13形成为
向下凹入的弧形面板,上壳体11和下壳体13分别扣合在中壳体12的上下两端,上壳
体11、下壳体13和中壳体12限定出腔室14。

参照图1和图2,定子支架2固定在腔室14内,定子31固定在定子支架2上,定
子31上绕制有定子线圈(如铜线),转子32可旋转地套设在定子31外部,转子32的
朝向定子31的内侧嵌设有磁体33,磁体33的上端面低于定子31的上端面。压缩装置
4设在壳体1内,压缩装置4的曲轴41的上端与转子32连接。

在本发明的一些示例中,如图1和图2所示,定子支架2包括支撑筒21和连接部
22,其中定子31套设在支撑筒21的外壁上,连接部22从支撑筒21的顶端沿径向向外
伸出。需要说明的是,径向方向指的是图1中箭头A所示方向。可选地,定子支架2
形成为回转体,定子支架2的纵截面形成为两个对称的“7”形,连接部22的外边缘连
接在壳体1的内周壁上。当然,定子支架2也可形成为其他形状,只要可将定子31通
过定子支架2固定在腔室14内即可,这里不作具体限定。

具体地,定子31形成为上下两端敞开的圆筒壳形,转子32的顶端敞开且外套在定
子31上。

在本发明的一些示例中,如图1和图2所示,压缩装置4包括气缸42、活塞43、上
轴承44、下轴承45、曲轴41等。上轴承44与下轴承45间隔开地固定在腔室14内,
气缸42设在上轴承44和下轴承45之间,活塞43设在气缸42内。曲轴41包括第一子
轴412、第二子轴413和偏心轴411,偏心轴411与活塞43相连。

曲轴41的两端从气缸42内伸出,曲轴41分别与上轴承44和下轴承45配合以固定,
曲轴41的上端从上轴承44内伸出以与转子32相连。

具体地,如图1和图2所示,外转子旋转式压缩机100与储液器200相连,储液器
200可将气态冷媒传输至压缩装置4的气缸42内。需要说明的是,定子线圈、磁体33、
气缸42、活塞43、上轴承44、下轴承45以及曲轴41等均可采用现有技术中压缩机的
相应元件的结构,储液器200的结构也为现有技术,这里不作具体描述。

电机3启动后产生磁场,磁场对转子32产生电磁力以驱动转子32旋转,转子32
转动后可带动曲轴41旋转。在曲轴41旋转的过程中,曲轴41的偏心轴411带动活塞
43偏心转动,使得活塞43与气缸42之间的空腔位置也随之变化,从而对气态冷媒进行
压缩形成高压气体。

需要说明的是,磁场对转子32产生的电磁力中还包括轴向电磁力,而根据本发明实
施例的转子积厚小于定子积厚,也就是说,转子32上的磁体33的上端面低于定子31
的上端面,从而使得磁场对转子32产生的轴向电磁力方向向上。这里,电机3在运转
时对转子32产生的电磁力的原理已为现有技术,这里不再详细描述。

由于转子32设在曲轴41的上端,因此转子32的重力施加在曲轴41上,因此,上
轴承44、下轴承45与曲轴41的接触面需要同时承受曲轴41和轴子32的重力。由于电
机3在运转时对转子32产生的轴向电磁力方向向上,从而使得转子32施加给曲轴41
的轴向作用力减少,曲轴41与上轴承44、下轴承45之间的摩擦力减小。由此,可降低
外转子旋转式压缩机100的机械损耗,改善外转子旋转式压缩机100的功耗,提高外转
子旋转式压缩机100的可靠性。

根据本发明实施例的外转子旋转式压缩机100,通过将转子32的磁体33的上端面
设置成低于定子31的上端面,从而使得外转子旋转式压缩机100在运转时,对转子32
产生的轴向电磁力方向向上,从而使得转子32施加给曲轴41的轴向作用力减少,进而
降低外转子旋转式压缩机100的机械损耗,改善外转子旋转式压缩机100的功耗,提高
外转子旋转式压缩机100的可靠性及性能。

在本发明的一些实施例中,磁体33的上端面与定子31的上端面之间的距离ΔH的
范围为0.1-0.8cm。

在本发明的一些具体实施例中,如图1和图3所示,曲轴41的偏心轴411的下端设
有止推部位414,止推部位414止抵压缩装置4的下轴承45。也就是说,止推部位414
具有止推作用,由此,可增加曲轴41与下轴承45之间的接触面积,使得止推部位414
可对曲轴41进行轴向限位,提高曲轴41的承受能力,从而进一步保证外转子旋转式压
缩机100运转的可靠性。这里,轴向方向指的是图1中箭头B所示方向。

在图3所示的示例中,第一子轴412从偏心轴411的下表面向下延伸,第二子轴413
从第一子轴412的下表面向下延伸,第二子轴413伸入至下轴承45内以与下轴承45配
合,第一子轴412的朝向第二子轴413的端面止抵在下轴承45的上端面上,也就是说,
第一子轴412与下轴承45之间为面接触,第一子轴412的朝向第二子轴413的端面为
曲轴41的轴肩,第一子轴412的朝向第二子轴413的端面构成了曲轴41的止推部位414。

当然,本发明不限于此,例如,外转子旋转式压缩机100还可包括推力轴承(图未
示出),推力轴承可固定在腔室14内且外套在曲轴41上,其中,曲轴41的与推力轴
承的接触部分也可构成曲轴41的止推部位414。

在本发明的一些具体实施例中,如图1和图2所示,转子32形成为上端敞开的圆筒
形,也就是说,转子32的纵截面形成为“U”形。由此,转子32结构简单,加工容易。

可选地,上轴承44的上端面上设有排气孔,气缸42内压缩的高压冷媒气体从排气
孔排出,从而使得排出的高压冷媒气体可冲击到转子32的下表面,以对转子32产生向
上的作用力,由此,可减小电机3在运转时转子32施加给曲轴41的轴向作用力。

在本发明的一些实施例中,如图2所示,转子32的下端设有给予向上推力的推力装
置5,从而进一步减小转子32施加给曲轴41的轴向作用力,降低止推部位414的受力,
进而改善外转子旋转式压缩机100的功耗及可靠性。可选地,推力装置5为轴流风扇51。
由此,推力装置5结构简单,安装容易,成本低。进一步可选地,如图2和图4所示,
推力装置5包括两个太阳城集团转子32的旋转轴中心对称的固定叶片52。

具体地,推力装置5与转子32固定连接且同步旋转,也就是说,推力装置5不具有
独立的驱动器,推力装置5由转子32驱动以产生推力,从而使得推力装置5结构小巧,
成本低。

当然,推力装置5也不限于此,例如推力装置5可为形成在转子32的底壁上的涡轮
槽,涡轮槽的进口位于转子32的侧壁上,涡轮槽的出口设在转子32的底壁上。转子32
在旋转时,气体从进口吸入涡轮槽内,涡轮槽内的气体从出口吹出,吹出的气体在遇到
阻碍后反弹至转子32,从而对转子32产生向上的推力。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”
或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点
包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在
任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱
离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,
本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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外转 旋转 压缩机
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