CN101210555A - 涡旋流体机械 - Google Patents

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CN101210555A CNA2007103056051A CN200710305605A CN101210555A CN 101210555 A CN101210555 A CN 101210555A CN A2007103056051 A CNA2007103056051 A CN A2007103056051A CN 200710305605 A CN200710305605 A CN 200710305605A CN 101210555 A CN101210555 A CN 101210555A
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Abstract

本发明涉及一种涡旋流体机械，该涡旋流体机械包括具有驱动轴的本体、耦联到该驱动轴的电动马达以及鼓风机。该鼓风机通过来自于该鼓风机的风来冷却该本体、该本体和马达之间的连接部以及该电动马达。

Description

涡旋流体机械
技术领域
本发明涉及涡旋流体机械，例如涡旋压缩机或涡旋真空泵。
背景技术
涡旋流体机械包括：驱动轴，其由电动马达驱动并具有偏心轴部分；动涡盘，其通过轴承以可旋转方式安装到偏心轴部分并具有位于动端板上的动涡卷；静涡盘，其具有位于静端板上的静涡卷从而在动涡卷和静涡卷之间形成密封室；以及防自转设备，其用于防止动涡盘绕其自身轴线旋转。
动涡盘相对于驱动轴的偏心轴部分以及防自转设备以偏心方式回转，以便朝动涡盘的中央逐渐减小密封室的容积从而压缩从外周吸入的流体，或者向外逐渐增加密封室的容积从而使在中央位置吸入的流体减压进而从外周将其排出。
随着涡旋流体机械的运行，不仅驱动电马达被加热，而且驱动轴的轴承、驱动轴的偏心轴部分的轴承、防自转设备及接触动涡卷的端部沟槽中的尖端密封件的相对表面的部分也被加热，从而降低其性能并缩短其寿命。因此，必需有效地冷却这些零件，从而使温度不会升高到高于固定温度。
作为用空气冷却涡旋流体机械的方法，JP2001-123969A公开了一种风扇，该风扇安装到与流体机械本体耦联的电动马达的输出轴，该风扇与电动马达一起转动，从而朝马达和本体吹气，并且JP8-21392A公开了三个由辅助电动马达驱动的风扇，所述三个风扇设置在流体机械本体的前侧和两侧，从而朝本体吹气。
前者使得电动马达在某种程度上由鼓风机冷却，但是由电动马达加热的空气被吹向流体机械本体，从而使得本体不能高效地冷却。
后者通过辅助电动马达产生冷却风，从而使得每个零件被合适地吹气，但是除了用于本体自身的电动马达，还需要三个辅助电动马达、风扇以及安装结构，这不经济并增加了其整体尺寸。而且，冷却风混合到一起，降低了所希望的冷却效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种涡旋流体机械，其中流体机械本体、电动马达以及本体和马达之间的连接部都能够被高效地冷却，该机械的结构简单，其整体尺寸最小。
附图说明
通过下面对附图所示实施方式进行的描述，本发明的特征和优点将会变得更为明显，其中：
图1是根据本发明的涡旋流体机械的第一实施方式的侧视图；
图2是根据本发明的涡旋流体机械的第一实施方式的俯视图；
图3是根据本发明的涡旋流体机械的第一实施方式的主视图；
图4是沿图3中IV-IV线的竖向剖视图；
图5A是冷却风扇的分解立体图；
图5B是装配好的风扇的立体图；
图6是涡旋流体机械的第二实施方式的俯视图；以及
图7是根据本发明的涡旋流体机械的第三实施方式及其控制系统的视图。
具体实施方式
图1至5示出了本发明的第一实施方式。在下面的说明中，在图1和2中，左侧被认为是“前部”，而右侧被认为是“后部”。
涡旋流体机械包括：本体1；联接到本体1的后部(图1和2的右侧)的电动马达2；以及设置到本体1一侧的鼓风机3。
在图4中，本体1包括：静涡盘5，其具有位于上前部的入口5a、位于中央的出口5b以及位于后表面处的静涡卷4；外壳6，其环绕静涡盘5；驱动轴7，其通过轴承6b以可旋转方式安装在后侧中部的凸耳6a中；动涡盘8，其以可旋转方式绕偏心轴部分7a安装在驱动轴7的前端，以便使其动涡卷9能够与静涡卷4接合从而形成密封室；以及三个曲柄销10，每个曲柄销构成防自转设备，每个曲柄销的前端以可旋转方式安装到动涡盘8。在图4中仅示出其中一个曲柄销10。
驱动轴7由电动马达2转动，以便使动涡盘能够回转从而在静涡卷4和动涡卷9之间形成密封室，进而使得通过入口5a吸入的空气被压缩并从出口5b排出。
多个散热片11、12设置在静涡盘5的前表面上以及动涡盘8的后表面上，从而散发压缩产生的热量。
多个散热片13a设置在电动马达2的外壳13的外周表面上。外壳13的前端板13b螺栓联接到本体1的外壳6的后部。
从端板13b的中央朝前突出的旋转驱动的输出轴14的前端通过联轴节15联接到驱动轴7的后端，以便使动力能够从电动马达2传递到驱动轴7。
在图1-3和图5中，鼓风机3包括：盒状薄支撑件16，其通过多个螺钉(未图示)固定到外壳6的一侧并延伸出介于本体1和电动马达2或覆盖联轴节15的凸耳6a之间的连接部；浅深圆筒护罩19，其耦联到支撑件16中部的圆形孔口17的周边并具有多个格栅18；送风扇21，其位于护罩19中，绕垂直于本体1侧面的轴线转动；风扇驱动扁平电动马达21，其输出轴耦联到风扇20的后表面；以及多个支撑支柱22，其将驱动风扇的电动马达21固定在护罩19的中央。
支撑支柱22的上部支柱22a用作流线型引导件，该流线型引导件使得在驱动风扇的电动马达20的作用下产生的风的一部分能够流向电动马达2，从而使风不仅流到本体1的侧部同时还以最优的分离率流到电动马达2和本体1之间的联轴节15。因此，单个鼓风机3能够有效地冷却本体1、本体1和马达2之间的连接部以及马达2。而且，鼓风机3设置在本体1侧部，从而有助于结构设置并使整体尺寸最小化。
引导件22a的数目不限于一个，而是可以根据到本体1和电动马达2的吹气量的最优分离率而增加，或者可以省去。
图6示出本发明的第二实施方式，其中相同的附图标记分配给相同的构件，并且省去其描述。
在第二实施方式中，流体机械本体1设置为靠近并且基本上平行于电动马达2和圆柱形鼓风机30。
鼓风机30包括：壳体31，其具有面向本体1、本体1和电动马达2之间的连接部以及电动马达2的出口31a；诸如横流风扇或西罗克风扇之类的送风扇33，其能够绕几乎平行于本体1的轴31旋转；以及驱动风扇的电动马达34。
其使得风能够吹向本体1、本体1和电动马达2之间的连接部以及马达2并使得它们能够高效地冷却。
图7示出本发明的第三实施方式，其中相同的附图标记分配给与第一实施方式中相同的构件，并且省去其描述。
在第三实施方式中，温度传感器23、24分别附连到流体机械本体1和电动马达3。温度传感器23、24通过导线23a、24a以及A/D转换器25输入到控制器26中。
预定的温度数据存储在控制器26中，并且由控制器26将预定的温度数据与温度传感器23、24中检测到的数据相比较。当检测到的数据低于预定温度时，控制器关闭驱动风扇的电动马达21或33。当检测到的数据高于预定温度时，控制器开启驱动风扇的电动马达21或33。
在前述实施方式中，送风扇20、33以及驱动风扇的电动马达21、34设置在流体机械本体1的一侧的附近区域中，但是本发明不局限于此。替代地，在流体机械本体1的附近区域中可设置出口，用于将风扇旋转产生的风吹向流体机械本体1、本体1和电动马达2之间的连接部以及马达2。
多个风流偏转板设置成使冷风偏转到需要冷却的零件，从而使得风扇13a、20产生的风以对应于所需的热量释放量的分配率传送到流体机械本体1、本体1和电动马达2之间的连接部以及马达2。对应于所需的热量释放量的分配率是指增加向释放大量热量的零件的吹风量、减小向热量释放不太大的零件的吹风量。根据温度传感器23、24检测到的温度，将风流偏转板手动地改变为指向预定方向，或者由诸如马达之类的动力源改变为朝向释放大量热量的零件。
前面仅涉及本发明的实施方式。在不偏离权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可以做出多种变型和改型。

Claims (5)

1.一种涡旋流体机械，包括：
本体，其包括：驱动轴，所述驱动轴包括偏心轴部分；动涡盘，所述动涡盘具有以可旋转方式安装到所述偏心轴部分的动涡卷；以及静涡盘，所述静涡盘具有静涡卷，所述静涡卷与所述动涡卷接合从而在所述动涡卷和所述静涡卷之间形成密封室；
电动马达，其操作性地连接到所述本体的驱动轴；以及
鼓风机，其位于所述本体的一侧，以便朝所述本体、所述本体和所述电动马达之间的连接部以及所述电动马达鼓风。
2.如权利要求1所述的涡旋流体机械，其中，所述鼓风机包括：外壳；安装板，其固定到所述外壳；圆筒形护罩，其安装到所述安装板的孔口的周向边缘；送风扇，其位于所述护罩中；以及驱动风扇的电动马达，其耦联到所述风扇；以及多个支柱，其将所述驱动风扇的电动马达固定在所述护罩的中央。
3.如权利要求2所述的涡旋流体机械，其中，所述多个支柱的上部支柱用作流线型引导件，所述流线型引导件使得在所述驱动风扇的电动马达的作用下产生的风的一部分流向所述电动马达，从而使风不仅流向所述本体的侧部，同时还流向所述电动马达和所述本体之间的连接部。
4.如权利要求2所述的涡旋流体机械，其中，所述鼓风机设置为平行于所述本体和所述电动马达的纵向，并且所述鼓风机包括壳体以及所述壳体中的送风扇；所述壳体具有面向所述本体、所述本体和电动马达之间的连接部以及所述马达的出口，从而使得从所述出口吹出的风能够吹到所述本体、所述本体和电动马达之间的连接部以及所述马达上并使其冷却。
5.如权利要求2所述的涡旋流体机械，进一步包括：控制器；第一温度传感器，其附连在所述本体上并连接到所述控制器；以及第二温度传感器，其附连在所述电动马达上并连接到所述控制器；当所述传感器之一检测到的温度高于预定温度时，所述控制器使所述驱动风扇的电动马达开始运行从而使所述风扇运转。
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