CN103321872B - 压缩机和真空机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机和真空机。所述压缩机包括：汽缸；曲轴箱；活塞，该活塞设置在所述汽缸和所述曲轴箱内；以及外转子式马达，该外转子式马达使所述活塞往复运动，其中所述外转子式马达包括：定子；绕所述定子缠绕的线圈；旋转轴；磁轭，该磁轭与所述旋转轴连接；以及永磁体，该永磁体固定到所述磁轭，并且所述磁轭形成有气孔。

Description

压缩机和真空机

技术领域

本发明涉及压缩机和真空机。

背景技术

已知有一种由借助马达在汽缸内往复运动的活塞压缩和排出进入的空气的压缩机和真空机。专利文献1公开了这样的压缩机。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公报No.2004-183498

发明内容

本发明要解决的问题

用于这样的压缩机或真空机的马达的温度在马达驱动时升高。当马达的温度升高时，热量被传递给汽缸，因此汽缸的温度升高。因此，例如，活塞可能磨损而不利地影响零件和压缩机本身或真空机本身的寿命。

而且，空气在汽缸内被绝热压缩，使得被绝热压缩的空气的温度变高。因此，压缩机或真空机可能在升温的同时被继续使用。在该情况下，例如，活塞磨损而不利地影响零件和压缩机本身或真空机本身的寿命。

而且，基于被供应有压缩空气的装置，存在其中压缩空气吹送催化剂以进行反应的情况。在这样的情况下，当压缩空气的温度高时，催化剂的反应可能不会进行。

专利文献1公开了用于冷却压缩机的风扇设置在马达的轴向方向上。然而，存在沿轴向方向的高度大的问题。此外，在专利文献1中，使用内转子式马达。因此，存在另一问题，即，内转子式马达的转矩小于具有与内转子式马达相同的尺寸的外转子式马达的转矩。

因此本发明的目的在于提供一种具有减小的厚度并且具有被防止加热且确保转矩的马达的压缩机和真空机。

解决问题的手段

根据本发明的一方面，提供有一种压缩机，该压缩机包括：汽缸；曲轴箱；活塞，该活塞设置在所述汽缸和所述曲轴箱内；以及外转子式马达，该外转子式马达使所述活塞往复运动，其中所述外转子式马达包括：定子；绕所述定子缠绕的线圈；旋转轴；磁轭，该磁轭与所述旋转轴连接；以及永磁体，该永磁体固定到所述磁轭，并且所述磁轭形成有气孔。

根据本发明的另一方面，提供有一种真空机，该真空机包括：汽缸；曲轴箱；活塞，该活塞设置在所述汽缸和所述曲轴箱内；以及外转子式马达，该外转子式马达使所述活塞往复运动，其中所述外转子式马达包括：定子；绕所述定子缠绕的线圈；旋转轴；磁轭，该磁轭与所述旋转轴连接；以及永磁体，该永磁体固定到所述磁轭，并且所述磁轭形成有气孔。

发明效果

根据本发明，可以提供一种具有减小的厚度并且具有被防止加热且确保转矩的马达的压缩机和真空机。

附图说明

图1是根据第一实施方式的压缩机的外视图；

图2是部分地示出压缩机的马达的内侧的前视图；

图3是沿着图2的线A-A剖取的剖视图；

图4是沿着图2的线B-B剖取的剖视图；

图5是根据第二实施方式的压缩机的外视图；

图6是根据第二实施方式的压缩机的剖视图；

图7是根据第三实施方式的压缩机的外视图；以及

图8是根据第三实施方式的压缩机的剖视图。

具体实施方式

将描述多个实施方式。

[第一实施方式]

图1是根据第一实施方式的压缩机A的外视图。附加地，当目标装置连接在压缩机A的进气侧时或当止回阀以与压缩机A的方式相反的方式设置时，压缩机A充当真空机。压缩机A包括：四个汽缸10；与所述四个汽缸10附接的曲轴箱20；设置在曲轴箱20的上侧处的马达；以及与马达附接的风扇F。该风扇F伴随着马达的旋转而旋转。四个汽缸10附接至曲轴箱20的外周。如图1所示，汽缸10以均匀的间隔绕旋转轴42径向地设置。旋转轴42是马达的旋转轴。

风扇F面向汽缸的至少一部分。风扇F的旋转能冷却汽缸10和曲轴箱20。稍后将详细地描述风扇F。活塞在汽缸10和曲轴箱20内往复运动。汽缸10和曲轴箱20由具有良好散热特性的诸如铝之类的金属制成。

图2是部分地示出压缩机A的马达M的内侧的前视图。图3是沿着图2的线A-A剖取的剖视图。首先，将描述马达M。该马达M包括：线圈30，转子40，定子50和印刷电路板PB。定子50由金属制成。定子50被固定到曲轴箱20。多个线圈30绕定子50缠绕。线圈30与印刷电路板PB电连接。至于印刷电路板PB，在具有刚性的绝缘板上形成有导电图案。未示出的用于向线圈30供应电力的电源连接器、信号连接器、以及其它电子零件被安装在印刷电路板PB上。线圈30被通电，因此定子50被通电。

转子40包括：旋转轴42；磁轭44；以及一个或多个永磁体46。旋转轴42由设置在曲轴箱20内的多个轴承旋转地支撑。磁轭44由毂43固定到旋转轴42，因此磁轭44和旋转轴42一起旋转。磁轭44具有大体上筒状形状并且由金属制成。一个或多个永磁体46被固定到磁轭44的内周侧。永磁体46面向定子50的外周面。线圈30被通电，因此定子50被通电。因此，在永磁体46和定子50之间产生磁吸引力和磁斥力。该磁力允许转子40相对于定子50旋转。如上所述，马达M是供转子40在其中旋转的外转子式马达。

如图2所示，定子50包括：圆形部51；以及多个齿部53，这些齿部以均匀的间隔从圆形部51径向延伸。线圈30分别绕齿部53缠绕。此外，如图2所示，定子50的圆形部51与托架BK配合，该托架BK一体地或单独地设置在曲轴箱20中。托架BK是配合部的示例。切口部S形成在该托架BK的一部分处。在本文中，定子50定位在磁轭44和曲轴箱20之间。因此，切口部S允许空气在磁轭44和曲轴箱20之间流动。

风扇F通常包括环部FR1、FR2和FR3，每个环部均具有大体上筒状形状。环部FR1至FR3彼此同心地形成。多个叶片FB1形成在环部FR1和FR2之间。多个叶片FB2形成在环部FR2和FR3之间。叶片FB1面向磁轭44，并且叶片FB2面向汽缸10的至少一部分。风扇F的环部FR2例如借助压配合、粘结、或与转子40的毂43一起固定风扇F的螺钉被固定到转子40的磁轭44。具体地，环部FR2的内侧与磁轭44的外侧配合。风扇F由树脂制成。

图4是沿着图2的线B-B剖取的剖视图。多个气孔H形成在磁轭44中。多个气孔H以均匀的间隔绕旋转轴42形成，但是本实施方式不限于这些布置。而且，气孔H具有圆形形状，但是本实施方式不限于此。风扇F的旋转有助于使空气流过多个气孔H。具体地，风扇F的面向多个气孔H的叶片FB1有助于使空气流过多个气孔H。风扇F是内侧风扇的示例。图4示出了指示当风扇F旋转时空气流入马达M中的箭头。已通过气孔H流入马达M中的空气在相邻的齿部53之间流动并且通过托架BK的切口部S流向印刷电路板PB、汽缸20和曲轴箱20。在本文中，线圈30在马达M驱动时被通电，因此线圈30的温度升高。因此，整个马达M可能变热。如上所述，空气通过气孔H流入马达M中，由此冷却线圈30和整个马达M。此外，已流入马达M中的空气流向汽缸10和曲轴箱20，由此冷却汽缸10和曲轴箱20。

附加地，分别设置在汽缸10内的活塞与旋转轴42连接。因此，活塞响应于马达M的旋转而往复运动，因此汽缸中腔室的容量增大或减小。每个汽缸10均形成有进气口16和出气口19。空气通过进气口16被引入汽缸10的腔室中，空气被活塞压缩，并且压缩空气从出气口19被排出。进气口16和出气口19分别与例如管连接。

在本文中，腔室的容量增大或减小以绝热地压缩该腔室内的空气，使得空气的温度升高。而且，活塞在汽缸10的壁的内表面上滑动，由此汽缸10和活塞的温度因摩擦而升高。然而，在本实施方式中，提供了风扇F，因此抑制压缩机A的温度升高。

如图4所示，当从包括马达M的轴线的横截面被观察时，风扇F和马达M沿风扇F的径向方向排列。具体地，风扇F、线圈30、转子40和定子50沿风扇F的径向方向排列。因此，例如，如与其中风扇F沿轴向方向设置在马达M的端部（图4中的上侧）处并且被固定到旋转轴的前端的情况相比，根据本实施方式的压缩机A沿径向方向的厚度减小。此外，风扇F靠近汽缸10，由此改善冷却效果。风扇F是外侧风扇的示例。

而且，在其中风扇F沿轴向方向设置在马达M的端部并且被固定到旋转轴的前端的情况下，旋转轴必须是长的。如果旋转轴是长的，那么必须提供大的轴承或多个轴承以便支撑旋转轴的旋转。在根据本实施方式的压缩机A中，采用短的旋转轴42，由此借助小的轴承或少量轴承支撑旋转轴42。因此，压缩机A的整个重量被减小。

因此，风扇F能冷却汽缸10、曲轴箱20和马达M。因此，不同于使用常规压缩机或常规真空机的装置，不必提供分别冷却这些部件的风扇。因此，对于根据本实施方式的压缩机A或真空机，部件的数量减少并且制造成本降低。

而且，马达M是外转子式马达。假定外转子式马达和内转子式马达具有相同的尺寸，则外转子式马达的转矩高于内转子式马达的转矩。这适当移动活塞。

附加地，在本实施方式中，风扇F沿相反方向旋转，因此空气沿与图4所示的方向相反的方向流动。在这样的情况下，马达M、汽缸10和曲轴箱20能被冷却。附加地，风扇F通过一体地形成内侧风扇和外侧风扇而形成。然而，内侧风扇和外侧风扇可以分开形成。而且，可以仅提供内侧风扇和外侧风扇中的一者。而且，可以不提供风扇F。

[第二实施方式]

将描述根据第二实施方式的压缩机Aa。附加地，根据第一实施方式的压缩机A的相似部件用相似的附图标记表示并且将省略那些部件的描述。图5是根据第二实施方式的压缩机Aa的外视图。图6是根据第二实施方式的压缩机Aa的剖视图。

不同于第一实施方式，根据第二实施方式的压缩机Aa未设置有风扇F。然而，磁轭44a形成有分别靠近气孔Ha设置的引导部Ga。引导部Ga形成为从气孔Ha的边缘立起。引导部Ga朝向定子50的相反侧突出。磁轭44a由金属制成，并且气孔Ha和引导部Ga通过压力加工而形成。当马达Ma驱动时，磁轭44a旋转。这也使引导部Ga旋转，由此有助于使空气流过气孔Ha。这样的构造能冷却马达Ma和汽缸10以及曲轴箱20。

此外，尽管本实施方式未设置有风扇F，但是形成在磁轭44a中的引导部Ga不但能冷却马达Ma而且还能冷却汽缸10和曲轴箱20。因此，如与其中用于冷却汽缸10和曲轴箱20的风扇设置在马达Ma的轴向方向上的情况相比，该构造是薄的。而且，减少了部件的数量。而且，第二实施方式可以设置有风扇F。在该情况下，汽缸10和曲轴箱20能被进一步冷却。而且，可以仅提供内侧风扇和外侧风扇中的一者。可以提供分开形成的外侧风扇和内侧风扇两者。

附加地，与第一实施方式一样，马达Ma的定子50由曲轴箱20的托架BK支撑并且与该托架BK配合，并且空气通过形成在托架BK中的切口部S流入汽缸10和曲轴箱20中。

[第三实施方式]

将描述根据第三实施方式的压缩机Ab。附加地，根据第二实施方式的压缩机Aa的相似部件用相似的附图标记表示并且将省略那些部件的描述。图7是根据第三实施方式的压缩机Ab的外视图。图8是根据第三实施方式的压缩机Ab的剖视图。

引导部Gb朝向定子50突出。也就是说，引导部Gb突出到马达Mb中。这样的磁轭44b的旋转有助于使空气流过马达Mb，由此冷却汽缸10和曲轴箱20。而且，例如，在其中压缩机Ab以使用者能接触马达Mb的方式被使用的情况下，压缩机Ab是合适的。

附加地，与第一实施方式一样，马达Mb的定子50由曲轴箱20的托架BK支撑并且与该托架BK配合。然而，不同于第一实施方式，空气从汽缸10和曲轴箱20流过托架BK并且从气孔Hb被排出。而且，第三实施方式可以设置有风扇F。在该情况下，汽缸10和曲轴箱20能被进一步冷却。而且，可以仅提供内侧风扇和外侧风扇中的一者。可以提供分开形成的内侧风扇和外侧风扇两者。

虽然已详细地示出了本发明的示例性实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，并且在没有脱离本发明的范围的情况下可以形成其它实施方式、变形和修改。

汽缸的数量不限于四个。

Claims (10)

1.一种压缩机，所述压缩机包括：

汽缸；

曲轴箱；

活塞，该活塞设置在所述汽缸和所述曲轴箱内；以及

外转子式马达，该外转子式马达使所述活塞往复运动，

其中，

所述外转子式马达包括：

定子；

绕所述定子缠绕的线圈；

与所述线圈电连接的印刷电路板；

旋转轴；

磁轭，该磁轭与所述旋转轴连接；以及

永磁体，该永磁体固定到所述磁轭；

所述磁轭形成有气孔；

电子零件安装在所述印刷电路板上；

所述磁轭固定到一风扇，所述风扇面向所述磁轭并且有助于使空气流过所述气孔，所述风扇面向所述汽缸的至少一部分并且设置在所述磁轭的径向外侧；

所述风扇的旋转有助于使空气流过所述气孔；并且

已通过所述气孔流入所述外转子式马达的空气流向所述印刷电路板、所述汽缸和所述曲轴箱。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述磁轭形成有引导部，所述引导部从所述气孔的边缘立起并且有助于使空气流过所述气孔。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述引导部朝向所述定子的相反侧突出。

4.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述引导部朝向所述定子突出。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的压缩机，其中，

所述定子由形成在所述曲轴箱中的配合部支撑并且与该配合部配合，并且所述定子定位在所述磁轭和所述曲轴箱之间，并且

所述配合部形成有切口部，所述切口部允许空气在所述磁轭和所述曲轴箱之间流动。

6.一种真空机，所述真空机包括：

汽缸；

曲轴箱；

活塞，该活塞设置在所述汽缸和所述曲轴箱内；以及

外转子式马达，该外转子式马达使所述活塞往复运动，

其中，

所述外转子式马达包括：

定子；

绕所述定子缠绕的线圈；

与所述线圈电连接的印刷电路板；

旋转轴；

磁轭，该磁轭与所述旋转轴连接；以及

永磁体，该永磁体固定到所述磁轭；

所述磁轭形成有气孔；

电子零件安装在所述印刷电路板上；

所述磁轭固定到一风扇，所述风扇面向所述磁轭并且有助于使空气流过所述气孔，所述风扇面向所述汽缸的至少一部分并且设置在所述磁轭的径向外侧；

所述风扇的旋转有助于使空气流过所述气孔；并且

已通过所述气孔流入所述外转子式马达的空气流向所述印刷电路板、所述汽缸和所述曲轴箱。

7.根据权利要求6所述的真空机，其中，所述磁轭形成有引导部，所述引导部从所述气孔的边缘立起并且有助于使空气流过所述气孔。

8.根据权利要求7所述的真空机，其中，所述引导部朝向所述定子的相反侧突出。

9.根据权利要求7所述的真空机，其中，所述引导部朝向所述定子突出。

10.根据权利要求6至9中的任一项所述的真空机，其中，

所述定子由形成在所述曲轴箱中的配合部支撑并且与该配合部配合，并且所述定子定位在所述磁轭和所述曲轴箱之间，并且

所述配合部形成有切口部，所述切口部允许空气在所述磁轭和所述曲轴箱之间流动。