專利名稱：非回轉(zhuǎn)的渦旋件上的馬達保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景技術(shù)本發(fā)明涉及在渦旋壓縮機的非回轉(zhuǎn)的渦旋件(non-orbitingscroll)上放置電馬達保護裝置，從而在探測到不利條件時使馬達停止工作。
渦旋壓縮機廣泛用于現(xiàn)代制冷劑壓縮設(shè)備中。在渦旋壓縮機中，一對渦旋件中的每一個包括底部和從底部延伸的、通常是螺旋形的渦卷。這些渦卷相互配合，從而限定出壓縮室。兩個零件中的一個相對于另一個作軌道運動，并且壓縮室的尺寸大小減少了。所收集的制冷劑被壓縮并且移動到排出口，該排出口延伸通過一個渦旋件的底部。
設(shè)計渦旋壓縮機存在許多困難。特別地，渦旋壓縮機設(shè)計成只沿著一個方向進行軌道運動。如果回轉(zhuǎn)渦旋件沿著與設(shè)計方向相反的方向進行軌道運動，那么制冷劑被吸入到排出口并且移向吸入口中。這是不利的，并且在這些渦旋件周圍可以產(chǎn)生過量熱量。
已經(jīng)提出渦旋壓縮機通過保護元件來解決這種反向旋轉(zhuǎn)和其它問題。尤其地，電馬達常常設(shè)置有保護電路。保護電路安裝有電子元件，而這些電子元件響應(yīng)過大電流或者電壓及過量熱量。在過去，保護電路安裝到電馬達中，并且鄰近定子繞組。
已經(jīng)提出保護電路設(shè)置在鄰近排出口的制冷劑流中。這些保護電路連接到電馬達上。如果排出的制冷劑超過最大溫度，那么保護電路使馬達停止工作。
但是，反向旋轉(zhuǎn)不一定影響排出冷卻劑的溫度。在反向旋轉(zhuǎn)中，如上所述，制冷劑被吸入到排出口中。排出室的制冷劑沒有被過度加熱。但是，壓縮機泵元件被過度地、不利地加熱了。
另一個現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)在非回轉(zhuǎn)的渦旋件上設(shè)置了一部分馬達傳感器。然后，使該傳感器與馬達上的馬達保護電路串聯(lián)地進行電線連接。但是，傳感器確實探測到排出口的制冷劑的溫度。此外，具有兩個獨立的保護電路是不利的，因為提高了復(fù)雜性和增加了費用。
在這種反向旋轉(zhuǎn)的一個主要原因中，不合適地連接三相電馬達的繞組，以致這些相被反向。在這種情況下，最好使保護電路快速地停止馬達的工作。最早的、最可靠的反向旋轉(zhuǎn)顯示是泵元件中的過熱?，F(xiàn)有技術(shù)的保護電路不能設(shè)計成響應(yīng)這種反饋。
本發(fā)明的概述在本發(fā)明的公開實施例中，馬達保護電路連接到渦旋壓縮機的電馬達電路中。保護電路可以是現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電路；但是，它最好安裝在非回轉(zhuǎn)的渦旋件的底部上。在這種方法中，保護電路可操縱地響應(yīng)壓縮機泵元件的溫度，并且如果產(chǎn)生了反向旋轉(zhuǎn)，那么快速地停止馬達的工作。電流和電壓仍然通過馬達保護電路來探測。因此，電異常(典型地，當(dāng)安裝在馬達上時，它們斷開馬達保護電路)仍然通過本發(fā)明的馬達保護電路來探測，并且，如果存在過量的電量通過馬達保護電路，那么馬達仍然停止。
優(yōu)選地，馬達保護電路被密封以防排出的壓力冷卻劑進入。馬達保護電路最好安裝到非回轉(zhuǎn)的渦旋件底部的外表面上的凹口中。在第一實施例中，分隔板與非回轉(zhuǎn)的渦旋件相結(jié)合地使用。分隔板把壓縮機殼體分隔成排出壓力室和吸入壓力室。在這個實施例中，簡單的塑料涂層可以使馬達保護電路與周圍環(huán)境之間進行電絕緣。
在第二實施例中，不用分隔板。在這個實施例中，壓縮機的殼體被固定到非回轉(zhuǎn)的渦旋件上，并且在這兩者之間提供了密封。在這個實施例中，塑料罩又安裝成使保護電路與非回轉(zhuǎn)的渦旋件之間進行電絕緣。此外，密封蓋密封凹口，而該凹口安放著保護器，因此保護器與排出壓力室之間被密封，而在非回轉(zhuǎn)的渦旋件的一側(cè)上限定出該排出壓力室。
所述的其它方式，馬達保護器位于壓縮機泵元件的軸向長度內(nèi)。在優(yōu)選實施例中，馬達保護器安裝在非回轉(zhuǎn)的渦旋件的底部上。但是，馬達保護器可以安裝在曲軸箱內(nèi)，或者甚至安裝在壓縮機殼體的內(nèi)邊緣上。
下面的描述和附圖可以更好地理解本發(fā)明的這些特征和其它特征，下面是附圖的簡短描述。
附圖的簡短描述

圖1A是體現(xiàn)本發(fā)明的渦旋壓縮機的示意性橫剖視圖。
圖1B是馬達保護元件的另一個位置。
圖1C示出馬達保護元件的另一個位置。
圖2是體現(xiàn)本發(fā)明第一實施例的渦旋件的橫剖視圖。
圖3是圖2實施例的頂視圖。
圖4示出了第二實施例。
圖5示出了圖4實施例的另一個視圖。
圖6示出了圖4實施例的另一個視圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述在圖1A中示出了渦旋式壓縮機20，該壓縮機具有電動馬達定子22和電動馬達轉(zhuǎn)子24。如公知的一樣，轉(zhuǎn)子24驅(qū)動軸26。軸26通過抗轉(zhuǎn)連接器102而驅(qū)動回轉(zhuǎn)渦旋件28進行軌道運動?；剞D(zhuǎn)渦旋件28具有渦卷(wrap)29，這些渦卷29與非回轉(zhuǎn)的渦旋件30上的渦卷32相互結(jié)合在一起。在圖中，非回轉(zhuǎn)的渦旋件30示成是固定的；但是，本發(fā)明也可以推廣到一些非回轉(zhuǎn)的渦旋件中，這里，回轉(zhuǎn)渦旋件可以移過有限的軸向距離。分隔板31把壓縮機20分成吸入壓力室和排出壓力室。曲軸箱100支撐著回轉(zhuǎn)渦旋件28。
排出口34延伸通過非回轉(zhuǎn)的渦旋件30，并且通到排出管36中。在過去，提出了這樣的馬達保護電路該保護電路將探測制冷劑的溫度。但是，這個位置不能與理想的一樣提供反向旋轉(zhuǎn)的精確指示。這種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的一個例子示出在美國專利No.5118260中。這個專利中所示出的馬達保護電路的基本電路引入以作參考。這種馬達保護電路可以用于本發(fā)明中；但是，如下面所公開的一樣，最好改變該位置。也可以使用響應(yīng)過熱和電力異常從而使電馬達停止工作的其它保護電路。
在本發(fā)明中，電力供應(yīng)38包括通到馬達定子22中的三相電。如公知的一樣，電力供應(yīng)有時布線錯誤，因此馬達引起軸26沿著與所希望的方向相反的方向進行旋轉(zhuǎn)。這對于渦旋壓縮機是最不利的。
回轉(zhuǎn)渦旋件28、非回轉(zhuǎn)的渦旋件30、曲軸箱100和抗轉(zhuǎn)連接器102的結(jié)合起來可以被稱為壓縮機泵元件。最優(yōu)選的是，本發(fā)明的馬達保護元件40安裝在壓縮機泵元件內(nèi)，并且電連接到定子22中。在這個視圖中示意地示出了該位置。另外，電連接和控制可以是美國專利No.5118260中所公開的這些，或者可以是其它合適的控制。這里，正是保護元件的位置才是本發(fā)明的。最優(yōu)選的是，保護電路40安裝在非回轉(zhuǎn)的渦旋件上。
在電力供給到馬達定子22中時出現(xiàn)電異常的情況下，保護電路40將探測出這種異常并且使馬達22停止工作。如果存在這樣的情況以致泵元件變得過熱(如反向運轉(zhuǎn)、冷卻劑充量損失、室外風(fēng)扇失效)，那么保護電路40將探測到高溫，從而又使馬達22停止運轉(zhuǎn)。
圖1A示意性地示出了該基本發(fā)明。
圖1B示出了安裝在曲軸箱100上的馬達保護器140。另外，這可以提供壓縮機泵元件的溫度顯示，該顯示是壓縮機工作狀態(tài)良好的顯示。保護元件140與保護元件40相類似地進行工作。
圖1C示出了安裝在中心殼體144的內(nèi)邊緣上的另一個實施例的馬達保護器142。全部實施例1A到C可以被稱為具有馬達保護器，該馬達保護器也控制電異常時的馬達，其中馬達保護器安裝在壓縮機泵元件的軸向長度內(nèi)。壓縮機泵元件定義為包括非回轉(zhuǎn)的渦旋件、曲軸箱、抗轉(zhuǎn)連接器和回轉(zhuǎn)渦旋件。借助于把馬達保護器放置在壓縮機泵元件的軸向長度內(nèi)，可以確保它靠近壓縮機泵元件，因此它對溫度反饋十分敏感。
圖2示出了具有非回轉(zhuǎn)的渦旋件51的渦旋件50，該非回轉(zhuǎn)的渦旋件51具有排出口52。這個實施例50安裝在渦旋件中，該渦旋件具有分隔板如圖1A實施例所示的板，從而分隔成排出壓力室和吸入壓力室。在這個實施例中，凹口54被限定到非回轉(zhuǎn)的渦旋件51的底部53中。該凹口具有徑向內(nèi)邊緣56。馬達保護器電路58設(shè)置在凹口內(nèi)。電線60連接到馬達定子22上。馬達保護器58的電部分與公知的相同。如公知的一樣，塑料罩最好蓋住馬達保護電路58，因此，馬達保護電路58與非回轉(zhuǎn)的渦旋件51被電絕緣。
圖3示出了包括設(shè)置在凹口54內(nèi)的馬達保護電路58在內(nèi)的其它部分。如所示出的一樣，電線60沿著非回轉(zhuǎn)的渦旋件的徑向外表面延伸到馬達中。側(cè)壁62把端壁56連接到凹口54的開口64中。
如所知道的一樣，在這個位置上，馬達保護電路58探測非回轉(zhuǎn)的渦旋件的溫度。
另一實施例70示出在圖4中。在實施例70中，外殼體72密封到非回轉(zhuǎn)的渦旋件74上，因此非回轉(zhuǎn)的渦旋件74上部的區(qū)域由于離開開口76的壓縮機制冷劑的作用而處于排出壓力。排出管104延伸通過殼體72。即，沒有分隔板。
凹口78安放著塑料分隔部分的第一部分79，蓋80設(shè)置在部分79上方。同時，這兩個為馬達保護電路81提供了電絕緣。沿著圓周延伸的肋或者頂部80的支架82靠在保護電路81的頂部。前罩84延伸到開口中，而電線90延伸通過該開口到達馬達。如所示出的一樣，電線90延伸通過開口88中，而該開口88延伸通過非回轉(zhuǎn)的渦旋件74的底部。密封蓋86密封開口78位于非回轉(zhuǎn)的渦旋件74上方的排出壓力室的凹口78。優(yōu)選地，蓋86由拉制鋼形成。如所示出的一樣，蓋86具有外表面89，該外表面89緊緊地安裝在非回轉(zhuǎn)的渦旋件74的凹入外邊緣87內(nèi)。因此，安放馬達保護電路81的室被密封以防排出壓力制冷劑進入。
如圖5所示一樣，密封蓋86被拆下來了，從而只示出了塑料保護器80。
圖6示出了拆下塑料罩蓋80。如所看到的一樣，電線90延伸通過開口88。馬達保護電路在這個位置上的本發(fā)明定位確保了在不合理運轉(zhuǎn)條件產(chǎn)生過量的泵元件熱量的情況下來自馬達保護電路78的敏捷響應(yīng)。
總之，本發(fā)明公開了馬達保護電路的極好位置，該位置允許該系統(tǒng)快速響應(yīng)渦旋壓縮機的不良條件如反向旋轉(zhuǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明更好地確保了在不利條件下使馬達停止，并且還提供了非常簡單的、有效的保護電路。
雖然已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是在這個領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該知道一些變形落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。為此，應(yīng)研究下面的權(quán)利要求從而確定本發(fā)明的真正范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種渦旋壓縮機，它包括一個電馬達，它接受電力供應(yīng)；一根軸，它通過所述電馬達來驅(qū)動，從而進行旋轉(zhuǎn)，所述軸可工作地驅(qū)動壓縮機泵元件，所述壓縮機泵元件安裝有回轉(zhuǎn)渦旋件，它通過所述軸來驅(qū)動，從而進行軌道運動；非回轉(zhuǎn)的渦旋件；抗轉(zhuǎn)連接器；及曲軸箱，所述回轉(zhuǎn)渦旋件和非回轉(zhuǎn)的渦旋件中的每一個包括從底部延伸的、通常是螺旋形的渦卷，所述這些渦卷相互配合，從而限定出壓縮室；及一個馬達保護電路被電連接來探測所述電馬達和所述壓縮機泵元件的工作情況，并且有選擇地使所述電馬達停止工作，所述馬達保護電路安裝在所述壓縮機泵元件上。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述馬達保護電路安裝在所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的底部上。
3.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述馬達保護電路安裝到所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的所述底部的凹口中。
4.如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述馬達保護電路設(shè)置在一個室中，該室與排出壓力室之間被密封。
5.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機，其特征在于分隔板設(shè)置在所述排出壓力室和所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件之間。
6.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機，其特征在于密封蓋設(shè)置在所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的所述底部上，從而使所述排出壓力室與所述馬達保護電路之間被密封。
7.如權(quán)利要求6所述的渦旋壓縮機，其特征在于電線通過貫穿所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的所述底部的通道而從所述馬達保護電路延伸到所述馬達中。
8.如權(quán)利要求6所述的渦旋壓縮機，其特征在于獨立的塑料罩位于所述蓋和所述馬達保護電路之間。
9.如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述獨立的塑料罩包括使所述馬達保護電路固定的支架。
10.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于電線從所述馬達保護電路延伸到所述馬達中，所述這些電線沿著所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的外部徑向表面而向外延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的渦旋壓縮機，其特征在于用來安裝所述馬達保護電路的凹口包括徑向內(nèi)表面；側(cè)壁，這些側(cè)壁從所述徑向內(nèi)表面處進行延伸；及徑向向外的開口，所述這些電線延伸通過所述徑向向外的開口。
12.一種渦旋壓縮機，它包括一個電馬達，它接受電力供應(yīng)；一根軸，它通過所述電馬達來驅(qū)動，從而進行旋轉(zhuǎn)，所述軸可工作地驅(qū)動壓縮機泵元件，所述壓縮機泵元件安裝有回轉(zhuǎn)渦旋件，它通過所述軸來驅(qū)動，從而進行軌道運動；及，非回轉(zhuǎn)的渦旋件，所述回轉(zhuǎn)渦旋件和非回轉(zhuǎn)的渦旋件中的每一個包括從底部延伸的、通常是螺旋形的渦卷，并且所述這些渦卷相互配合，從而限定出壓縮室；一個排出口，該排出口延伸通過所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的所述底部，所述排出口與排出室連通，并且在所述壓縮室內(nèi)被壓縮的制冷劑通過所述排出口而到達所述排出室；及一個馬達保護電路被電連接來探測所述電馬達和所述壓縮機泵元件的工作情況，并且有選擇地使所述電馬達停止工作，所述馬達保護電路安裝在所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的底部上，從而探測所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的所述底部的溫度。
13.如權(quán)利要求12所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述馬達保護電路與排出室之間被密封。
14.一種渦旋壓縮機，它包括一個電馬達，它接受電力供應(yīng)；一根軸，它通過所述電馬達來驅(qū)動，從而進行旋轉(zhuǎn)，所述軸可工作地驅(qū)動壓縮機泵元件，所述壓縮機泵元件安裝有回轉(zhuǎn)渦旋件，它通過所述軸來驅(qū)動，從而進行軌道運動；及非回轉(zhuǎn)的渦旋件，所述回轉(zhuǎn)渦旋件和非回轉(zhuǎn)的渦旋件中的每一個包括從所述底部延伸的、通常是螺旋形的渦卷，并且所述這些渦卷相互配合，從而限定出壓縮室；及一個排出壓力室與排出口連通，而該排出口延伸通過所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的所述底部，分隔元件使所述排出壓力室與吸入壓力室分開，所述電馬達安裝在所述吸入壓力室中，馬達保護電路用來探測所述電馬達和所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件內(nèi)的情況，并且有選擇地使所述電馬達停止工作，所述馬達保護電路安裝在所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的底部上，而該底部與所述排出壓力室之間被密封。
15.如權(quán)利要求14所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述馬達保護電路安裝到所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的所述底部的外表面的凹口中。
16.如權(quán)利要求14所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件提供了所述的分隔元件。
17.如權(quán)利要求14所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述分隔元件是設(shè)置在所述排出室和所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件的所述底部之間的板。
18.一種渦旋壓縮機，它包括一個電馬達，它接受電力供應(yīng)；一根軸，它通過所述電馬達來驅(qū)動，從而進行旋轉(zhuǎn)，所述軸可工作地驅(qū)動壓縮機泵元件，所述壓縮機泵元件安裝有回轉(zhuǎn)渦旋件，它通過所述軸來驅(qū)動，從而進行軌道運動；非回轉(zhuǎn)的渦旋件；抗轉(zhuǎn)連接器；及曲軸箱，所述回轉(zhuǎn)渦旋件和非回轉(zhuǎn)的渦旋件中的每一個包括從底部延伸的、通常是螺旋形的渦卷，所述這些渦卷相互配合，從而限定出壓縮室；及一個馬達保護電路被電連接來探測所述電馬達和所述壓縮機泵元件的工作情況，并且有選擇地使所述電馬達停止工作，所述回轉(zhuǎn)渦旋件、所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件、所述抗轉(zhuǎn)連接器和所述曲軸箱的軸向位置限定出壓縮機泵元件的軸向長度，并且所述馬達保護電路安裝在所述壓縮機泵元件上的所述軸向長度內(nèi)。
19.如權(quán)利要求18所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述馬達保護元件安裝在所述非回轉(zhuǎn)的渦旋件上。
20.如權(quán)利要求18所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述馬達保護元件安裝在所述曲軸箱上。
21.如權(quán)利要求18所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述馬達保護器安裝在殼體的內(nèi)表面上，該內(nèi)表面包圍著所述壓縮機泵元件。
全文摘要
渦旋壓縮機(20)具有馬達保護電路(40)，該馬達保護電路安裝在壓縮機泵元件上，而該泵元件包括回轉(zhuǎn)渦旋件(28)；非回轉(zhuǎn)的渦旋件(30)；曲軸箱(100)；及抗轉(zhuǎn)連接器(102)。保護電路(40)優(yōu)選地安裝在非回轉(zhuǎn)的渦旋件(30)或者回轉(zhuǎn)渦旋件上。作為保護電路(40)的位置的結(jié)果是，回轉(zhuǎn)渦旋件(30)的反向轉(zhuǎn)動和由此所導(dǎo)致的溫度升高很快被探測到，這可以使壓縮機迅速停止。
文檔編號F04C23/00GK1422364SQ01806618
公開日2003年6月4日 申請日期2001年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月16日
發(fā)明者賈森·胡根羅斯, 愛德華·A·托馬伊科, 托馬斯·巴利托 申請人:蝸卷技術(shù)公司