[發(fā)明專利]冷凍劑壓縮機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110430704.9
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102536731A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·H·艾弗森
• 申請（專利權(quán)）人: 思科普有限責任公司
• 主分類號: F04B35/04
• 分類號: F04B35/04;H02K1/16;H02K1/27
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王景剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷凍劑壓縮機，具有壓縮機缸體以及包括定子和轉(zhuǎn)子的電動機，所述定子包括具有軸向槽的疊片，繞組設(shè)置在所述軸向槽內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子具有永磁體并不可旋轉(zhuǎn)地連接于鉛直延伸的軸，該軸通過徑向軸承支撐于壓縮機缸體。

背景技術(shù)

冷凍劑壓縮機例如應(yīng)用在比如冰箱或制冷機等制冷設(shè)備中。為了使得冷卻空間較少減小，需要這種冷凍劑壓縮機的部件高度盡可能小。另外，冷凍劑壓縮機的能耗應(yīng)當盡可能小。因此，冷凍劑壓縮機經(jīng)常以可變速度操作，這意味著冷凍劑壓縮機的操作能夠與冷卻性能相適配。

就此而言，冷凍劑壓縮機內(nèi)部出現(xiàn)的摩擦損失對于能耗具有影響。從WO2008/116752A1，獲知利用磁鐵裝置為其中電機的軸被軸向支撐的軸向軸承減載，磁鐵裝置由兩個磁鐵形成，一個磁鐵位于該軸的下前側(cè)，而另一個磁鐵位于冷凍劑壓縮機殼體的底部。兩磁鐵予以極化使得它們彼此排斥，該排斥力平衡或至少減少帶有轉(zhuǎn)子的軸的重力。這使得軸向軸承上的負荷減小。

從US20070166175A1可知一類似的實施方式，其中軸向軸承制成磁性軸承，在驅(qū)動軸和壓縮機缸體之間包括兩個環(huán)形磁鐵，該兩個環(huán)形磁鐵在軸向方向上相互排斥。就此而言，設(shè)置有另外的止擋面，止擋面比兩個磁鐵具有更小的相互距離。從而，同樣在冷凍劑壓縮機的運輸期間，能夠防止兩個磁鐵之間的接觸。

由于這些附加磁鐵的價格通常相對較高，使得冷凍劑壓縮機的制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標旨在提供一種具有低摩擦損失和設(shè)計簡單的冷凍劑壓縮機。

根據(jù)本發(fā)明，該目標得以實現(xiàn)的原因在于定子疊片的軸向中心比永磁體的軸向中心設(shè)置在更高的高度處。

在此，“更高的高度處”指的是定子疊片的軸向中心的位置，在可操作地組裝好的冷凍劑壓縮機的情況下，該位置在重力方向上高于永磁體的軸向中心所處的位置。從而，永磁體的軸向中心在重力方向上設(shè)置在定子疊片的軸向中心下方。在這種定位情況下，利用了永磁體相對于定子疊片的移動將產(chǎn)生磁力，因為轉(zhuǎn)子的永磁體的磁場總是試圖相對于定子疊片對稱地調(diào)整轉(zhuǎn)子。從而，由于作用在轉(zhuǎn)子和永磁體的重力與由永磁體的磁場產(chǎn)生的磁力之間存在平衡，從而產(chǎn)生帶有轉(zhuǎn)子的永磁體的對齊定位。這樣，軸向軸承實際上不再必須承受力。還可以完全不用軸向軸承，這意味著具有轉(zhuǎn)子的軸僅支撐在徑向軸承中。磁力的大小取決于由永磁體產(chǎn)生的磁場的力。磁場受永磁體的種類和大小、氣隙的尺寸和永磁體與定子疊片之間的軸向位移大小的影響。具有永磁體的轉(zhuǎn)子會調(diào)整至平衡位置，磁力和重力在該位置大小相等。這意味著相對于定子疊片轉(zhuǎn)子以一種對話的方式“下降”或不對稱地定位。

特別優(yōu)選的為軸是軸向可移動的，止擋面提供用來限制至少在重力方向的軸向移動路徑。從而，軸僅在徑向上固定在徑向軸承中，而在軸向方向上它是可動的。就此而言，由止擋面限制的移動路徑的大小使得，帶有有永磁體的轉(zhuǎn)子能夠不受機械影響地到達平衡位置，在該平衡位置磁力和重力同等大小。止擋面確保在其它負載情況下，例如在冷凍劑壓縮機運輸期間產(chǎn)生的顛簸，帶有永磁體和軸的轉(zhuǎn)子不會產(chǎn)生不允許的軸向運動。就此而言，止擋面可設(shè)置低摩擦的硬質(zhì)涂層，從而在冷凍劑壓縮機的操作期間的接觸也不會對冷凍劑壓縮機造成損壞。這對于冷凍劑壓縮機于運動狀態(tài)下使用而言尤為有利。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子為圍繞定子旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子。從而軸被導引通過定子上的孔口，用于軸的徑向軸承設(shè)置在定子的孔口中。相對于制成為內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子而言，將轉(zhuǎn)子制成外轉(zhuǎn)子允許冷凍劑壓縮機的部件高度的進一步降低。在相同性能的情況下，具有轉(zhuǎn)子形式的轉(zhuǎn)子的電機的部件高度更小。

在優(yōu)選的實施方式中，永磁體制作成在軸向方向上比定子疊片更長。這使得可以對永磁體的軸向中心相對于定子疊片的軸向中心的位移進行補償。盡管具有位移，定子的鐵芯被充分利用，從而實現(xiàn)最佳的電機效率。當使用成本劃算的永磁體，例如通常用于外轉(zhuǎn)子型電機的鐵磁體時，這大概不會增加成本。取代使用在軸向方向上比一般情況長的永磁體，當然也可減小定子的疊片的軸向延伸長度。從而，可以僅使用至少在某種程度上相同的部件制造具有不同性能的冷凍劑壓縮機。這簡化了庫存。在冷凍劑壓縮機的操作狀態(tài)，永磁體在軸向上完全覆蓋定子。

在另一優(yōu)選實施方式中，永磁體制成為在軸向方向上短于定子疊片，從而在冷凍劑壓縮機的操作狀態(tài)下，永磁體沿軸向方向完全被定子疊片覆蓋。盡管永磁體的軸向中心從而設(shè)置為低于定子疊片的軸向中心，但永磁體仍被定子完全覆蓋。因此，永磁體的效用全部得以利用。不過，氣隙不再僅由永磁體和定子疊片界定，電機的效率降低。然而，由于可以免除軸向軸承，由低摩擦軸承帶來的優(yōu)點猶存。