CN103511226A - 压缩机和真空机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压缩机和真空机，所述压缩机包括：马达；借助所述马达往复运动的活塞；曲轴箱，所述曲轴箱包括形成有连通孔的壁部，并且所述曲轴箱收纳所述活塞；气缸体，所述气缸体紧固到所述壁部的内表面，所述气缸体和所述壁部限定室，并且所述活塞的往复运动增大或减小所述室的容量；以及气缸盖，所述气缸盖紧固到所述壁部的外表面，并且所述气缸盖和所述壁部限定通过所述连通孔与所述室连通的空间。

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

已知一种压缩机和真空机，其中活塞借助马达在气缸内往复运动。专利文献1公开了这种压缩机。至于通用的压缩机和真空机，气缸体和气缸盖设置在曲轴箱外侧。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特开2004-183498号公报

发明内容

待由本发明解决的问题

为了在曲轴箱外提供气缸体和气缸盖，气缸体紧固到曲轴箱的壁部，并且气缸盖紧固到气缸体。在该情况下，供活塞安置在其上的座部必须与曲轴箱的壁部分离地设置。因此，装置的整体尺寸可能沿活塞移动所处的方向增大。而且，需要用作座部的专用部件，从而部件的数量增加。

另一方面，为了小型化压缩机和真空机，气缸或曲轴箱的尺寸被减小。然而，如果气缸的尺寸被减小，那么压缩机和真空机的吸收或排出能力可能变差。而且，如果曲轴箱的尺寸被减小，那么气缸彼此干涉。因此，在减小曲轴箱的尺寸方面受限制。

因此，本发明的目的是提供一种压缩机和真空机，由此沿移动活塞所处的方向减小压缩机和真空机的尺寸，并且由此减少部件的数量。

解决问题的手段

根据本发明的一方面，提供有一种压缩机，所述压缩机包括：马达；借助所述马达往复运动的活塞；曲轴箱，所述曲轴箱包括形成有连通孔的壁部，并且所述曲轴箱收纳所述活塞；气缸体，所述气缸体紧固到所述壁部的内表面，所述气缸体和所述壁部限定室，并且所述活塞的往复运动增大或减小所述室的容量；以及气缸盖，所述气缸盖紧固到所述壁部的外表面，并且所述气缸盖和所述壁部限定通过所述连通孔与所述室连通的空间。

根据本发明的另一方面，提供有一种真空机，所述真空机包括：马达；借助所述马达往复运动的活塞；曲轴箱，所述曲轴箱包括形成有连通孔的壁部，并且所述曲轴箱收纳所述活塞；气缸体，所述气缸体紧固到所述壁部的内表面，所述气缸体和所述壁部限定室，并且所述活塞的往复运动增大或减小所述室的容量；以及气缸盖，所述气缸盖紧固到所述壁部的外表面，并且所述气缸盖和所述壁部限定通过所述连通孔与所述室连通的空间。

有益效果

根据本发明，可以提供一种压缩机和真空机，由此沿移动活塞所处的方向减小该压缩机和真空机的尺寸，并且由此减小所述部件的数量。

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是根据第一实施方式的压缩机的外视图；

图3是沿着图1的线A-A剖取的剖视图；以及

图4是不同于本实施方式的压缩机的一部分的剖视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

图1和图2是根据第一实施方式的压缩机A的外视图。压缩机A包括：曲轴箱20；设置在该曲轴箱20上的四个气缸10a至10d；以及风扇F，该风扇布置在曲轴箱20的上侧。风扇F紧固到马达。稍后将详细地描述马达。气缸10a包括紧固到曲轴箱20的外侧的气缸盖15a以及设置在曲轴箱20内的气缸体。同样地，其它气缸10b至10d具有相同的结构。因此，其他气缸盖15b至15d分别设置在曲轴箱20的壁部上。

具体地，气缸盖15a至15d分别紧固到曲轴箱20的外周的壁部。如图1所示，气缸盖15a至15d关于旋转轴42以均匀的间隔径向布置。壁部21a和21b彼此相邻且垂直，并且壁部21c和21d彼此相邻且垂直。壁部21a和21c以平行方式相互面对，并且壁部21b和21d以平行方式相互面对。而且，曲轴箱20设置有靠近马达的上壁部21e。气缸盖、气缸体、曲轴箱20由具有良好散热特性的诸如铝之类的金属制成。

紧固至马达的风扇F包括：主体部FM，该主体部具有大致筒形形状；环部FR，该环部形成在主体部FM的外侧；以及多个叶片部FB，这些叶片部形成在主体部FM和环部FR之间。马达的旋转使活塞在曲轴箱20内往复运动并且使风扇F旋转，如稍后将详细描述的。这能冷却整个压缩机A。

图3是沿图1的线A-A剖取的剖视图。首先，将描述马达M。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紧固到曲轴箱20。多个线圈30绕定子50缠绕。线圈30和印刷电路板PB电连接。关于印刷电路板PB，在具有刚性的绝缘板上形成有导电图案。用于向线圈30、信号连接器和其他电子部件供应电力的未示出的电源连接器安装在印刷电路板PB上。例如，电子部件是用于控制线圈30的通电状态的诸如PET的输出晶体管（开关元件）或者电容器。线圈30被通电，由此定子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由布置在曲轴箱20内的多个轴承旋转地支承。磁轭44通过毂43紧固到旋转轴42，由此磁轭44随旋转轴42一起旋转。磁轭44具有大致筒形形状并且由金属制成。一个或多个永磁体46紧固到磁轭44的内周侧。永磁体46面对定子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之间产生磁吸力和磁斥力。该磁力允许转子40相对于定子50旋转。如上所提及的，马达M是供转子40在其中旋转的外转子式马达。

风扇F的主体部FM紧固到磁轭44。具体地，风扇F的主体部FM通过压配合或接合紧固到磁轭44，但是紧固方式不限于此。主体部FM设置有多个孔FH，以减小所述主体部的重量。磁轭44也设置有孔H。风扇F紧固到磁轭44，使得该磁轭44的孔H重叠风扇F的几个孔FH。这允许空气通过孔H和FH流入马达M中。这能促进马达M内侧的散热，例如线圈30的散热。而且，已通过孔H和FH流入马达M中的空气通过定子50和永磁体46之间的间隙而部分地流向气缸盖15a至15d以及曲轴箱20。因此可以冷却压缩机A，该压缩机由活塞的滑动和空气的绝热压缩来加热。另外，定子50从孔H部分地暴露，如图1和图2所示。

接下来，将描述曲轴箱20的内部结构。旋转轴42在曲轴箱20内延伸。多个活塞25a至25d连接至旋转轴42的在曲轴箱20内的一部分。活塞25a的近端通过在从旋转轴42的中心位置偏心的位置处的轴承连接到位。旋转轴42沿单个方向的旋转允许活塞25a往复运动。同样地，其他气缸10b至10d以及分别在其内移动的其他活塞25b至25d具有相同的结构。四个活塞25a至25d之间的位置相差是90度。曲轴箱20在与马达M侧相对的一侧设置有下壁部21f。

气缸体12a和12c分别紧固到曲轴箱20的壁部21a和21c的内表面。当旋转轴42旋转时，活塞25a的远端在气缸体12a上滑动。这里，室13a由活塞25a的远端、气缸体12a以及曲轴箱20的壁部21a限定。室13a的容量借助活塞25a的往复运动而增大和减小。同样地，其他活塞和其他气缸体以相同的方式构造成。

如图2所示，气孔24c设置在曲轴箱20的壁部21c中。活塞25a的往复运动使得空气通过气孔24c被引入曲轴箱20中。活塞25a的远端设置有连通孔26a。活塞25a的远端的端面设置有用于打开和关闭连通孔26a的未示出的阀构件。在气缸盖15a和壁部21a之间限定有排气室18a。室13a和排气室18a由壁部21a分离，该壁部形成有将室13a和排气室18a连通的连通孔22a。连通孔22a由紧固到壁部21a的外表面的阀构件Va打开或关闭。同样地，其他气缸盖15b至15d以及壁部21b至21d以相同的方式构造。

活塞25a的往复运动改变了室13a的容量。响应于此，空气通过连通孔26a被引入室13a并且在该室13a内被压缩。压缩空气通过连通孔22a被排入排气室18a中。气孔19a设置在排气室18a上。管件连接至这样的气孔19a。

同样地，其他气缸10b至10d具有相同的结构。因此，通过形成在曲轴箱20中的气孔被引入该曲轴箱中的空气通过活塞25a至25d的往复运动被压缩，并且被排出曲轴箱20之外。另外，如图3所示，平衡器B1和B2连接到曲轴箱20内的旋转轴42。

如图3所示，气缸体12a布置在曲轴箱20内，并且曲轴箱20的壁部21a用作供安置活塞25a的座部。同样地，其他壁部21b至21d分别用作供活塞25b至25d安置的座部。另外，为了避免安置活塞过程中的碰撞噪声，可以形成微小间隙以便不会完全安置活塞。因此，压缩机A沿活塞25a至25d往复运动所处的方向（也就是说，沿垂直于旋转轴42的方向）被减小尺寸。这将在下面描述。

图4是与根据本实施方式的压缩机A具有不同结构的压缩机A’的示例的说明图。另外，在压缩机A’中，与根据第一实施方式的压缩机A相似的部件用相似的附图标记来表示并且将省略那些部件的描述。而且，图4是压缩机A’的部分剖视图。如图4所示，关于压缩机A’，气缸体12a’紧固到曲轴箱20’的壁部21a’的外表面。而且，气缸盖15a’紧固到气缸体12a’。在限定于气缸体12a’侧的室13a’和限定于气缸盖15a’侧的排气室18a’之间设置有分隔构件21A’。分隔构件21A’用作供活塞25a’的远端安置的座部。因此，曲轴箱20’的壁部21a’和分隔构件21A’沿垂直于旋转轴42’的方向布置。而且，壁部21c’和分隔构件21C’以相同的方式布置。其他壁部和其他分隔构件以相同的方式布置。为此，压缩机A’沿垂直于旋转轴42’的方向增大尺寸。

然而，在本实施方式中，曲轴箱20的壁部21a至21d分别用作用于活塞25a至25d的座部。因此，根据本实施方式的压缩机A不需要分隔构件21A’。因此，在根据本实施方式的压缩机A中，沿活塞25a至25d往复运动所处的方向减小尺寸，并且减少部件的数量。

而且，在图4所示的压缩机A’中，曲轴箱20’的壁部21a’和21c’形成有切除部21a’1和21c’1，这些切除部分别具有避开活塞25a’和25c’的轴部的尺寸。而且，其他壁部以相同方式具有切除部。另一方面，在根据本实施方式的压缩机A中，尽管曲轴箱20的壁部21a设置有连通孔22a，但是壁部21a未设置有如形成在压缩机A’的壁部21a’中的这样大的切除部21a’1。因此，曲轴箱20的刚度大于曲轴箱20’的刚度。因此，改善了曲轴箱20的耐久性。而且，曲轴箱20具有高硬度，因此易于加工曲轴箱20。

在压缩机A’中，上述切除部21a’1设置在曲轴箱20’的壁部21a’中，并且气缸体12a’紧固到壁部21a’的外表面。因此，空气可能从壁部21a’和气缸体12a’之间的间隙泄漏，从而可能出现驱动噪声。在本实施方式中，在曲轴箱20中不设置这样大的切除部。因此可以防止空气从曲轴箱20泄漏并且防止出现驱动噪声。而且，可以想到的是，诸如橡胶构件之类的密封构件布置成覆盖该间隙以便防止空气从该间隙泄漏。然而，布置这样的密封构件会使得部件的数量增加。在根据本实施方式的曲轴箱20中，与曲轴箱20’相比，几乎不存在空气可能泄漏的点。因此，减少了用于防止空气泄漏的这样的密封构件的数量。

而且，马达M是外转子式马达。在外转子式马达和内转子式马达具有相同的尺寸的情况下，该外转子式马达倾向于具有比内转子式马达更高的转矩。换言之，如果外转子式马达与转子内置式马达具有相同的输出，那么外转子式马达能制造得更小。因此，根据本实施方式的压缩机A的马达M制造得小型化。

而且，风扇F紧固到马达M的磁轭44。与其中风扇布置成使得风扇和马达M之间夹设曲轴箱20的情况相比，压缩机A沿例如旋转轴42的轴向方向减小尺寸。

另外，在根据本实施方式的压缩机A中，从气缸盖15a至15d中的每个气缸盖排出的空气由管件或管子结合。也就是说，曲轴箱20未设置有用于结合从气缸盖15a至15d中的每个气缸盖排出的空气的流路。因此，易于制造曲轴箱20，并且与其中曲轴箱设置有流路的情况相比，曲轴箱20的尺寸和重量减小。

风扇F由合成树脂制成。供紧固风扇F的磁轭44由金属制成。风扇F的振动衰减率大于转子40的衰减率。因此可以减小压缩机A的驱动噪声。此外，环部FR设置在多个叶片FB的端部处以防止操作者接触叶片FB的端部以及受伤。而且，优选地是，风扇F的直径应该大于压缩机的垂直于旋转轴42的表面。

如上提及的，压缩机A的尺寸减小，这是因为气缸体12a紧固到曲轴箱20的壁部21a的内表面，气缸盖15a紧固到壁部21a的外表面，曲轴箱20未设置有用于使多个气缸盖15a和15b彼此连通的流路，采用外转子式马达M，并且风扇F紧固到马达M的磁轭44。

而且，在压缩机A中，驱动噪声减小，这是因为曲轴箱20的壁部21a至21d未设置有大的切除部，并且风扇F的衰减率大于转子40的衰减率。

另外，当对象装置连接在压缩机A的进气口侧时或者当止回阀以与在压缩机A中的安装方式相反的安装方式布置时，压缩机A充当真空机。

而且，在其中压缩机A用作真空机的另一情况下，对象装置连接至气孔24c。在该情况下，设置在气缸10a内的阀构件可以与压缩机A的相同。

虽然已经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他实施方式、变化和修改。

上述实施方式是供设置四对气缸和活塞的构造的示例。然而，本发明不限于该构造。例如，可以提供一对、两对或三对气缸和活塞。可以提供四对以上的气缸和活塞。

Claims (10)

1.一种压缩机，所述压缩机包括：

马达；

借助所述马达往复运动的活塞；

曲轴箱，所述曲轴箱包括形成有连通孔的壁部，并且所述曲轴箱收纳所述活塞；

气缸体，所述气缸体紧固到所述壁部的内表面，所述气缸体和所述壁部限定室，并且所述活塞的往复运动增大或减小所述室的容量；以及

气缸盖，所述气缸盖紧固到所述壁部的外表面，并且所述气缸盖和所述壁部限定通过所述连通孔与所述室连通的空间。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述马达是布置在所述曲轴箱的外侧的外转子式马达。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述马达的外转子设置有风扇。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其中，所述风扇关于所述外转子径向布置。

5.根据权利要求3或4所述的压缩机，其中：

所述风扇紧固到所述外转子的磁轭；并且

所述风扇和所述磁轭均设置有孔，所述孔允许空气从所述马达的外侧流到所述马达的内侧。

6.一种真空机，所述真空机包括：

马达；

借助所述马达往复运动的活塞；

曲轴箱，所述曲轴箱包括形成有连通孔的壁部，并且所述曲轴箱收纳所述活塞；

气缸体，所述气缸体紧固到所述壁部的内表面，所述气缸体和所述壁部限定室，并且所述活塞的往复运动增大或减小所述室的容量；以及

气缸盖，所述气缸盖紧固到所述壁部的外表面，并且所述气缸盖和所述壁部限定通过所述连通孔与所述室连通的空间。

7.根据权利要求6所述的真空机，其中，所述马达是布置在所述曲轴箱的外侧的外转子式马达。

8.根据权利要求7所述的真空机，其中，所述马达的外转子设置有风扇。

9.根据权利要求8所述的真空机，其中，所述风扇关于所述外转子径向布置。

10.根据权利要求8或9所述的真空机，其中：

所述风扇紧固到所述外转子的磁轭；并且

所述风扇和所述磁轭均设置有孔，所述孔允许空气从所述马达的外侧流到所述马达的内侧。

Images