專利名稱：包含風(fēng)冷電機(jī)的壓縮機(jī)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含風(fēng)冷電機(jī)的壓縮機(jī)組件以及一種特別是用于壓縮機(jī)組件的風(fēng)冷電機(jī)，該風(fēng)冷電機(jī)包括一電機(jī)單元，一驅(qū)動軸從該電機(jī)單元的電機(jī)殼體伸出，而通風(fēng)機(jī)就由上述的驅(qū)動軸所驅(qū)動。
背景技術(shù)：
電機(jī)，例如由三相電流驅(qū)動的異步電機(jī)，經(jīng)常被設(shè)計成是“自通風(fēng)”的。為此，將一個通風(fēng)機(jī)附裝在驅(qū)動軸上并為電機(jī)提供冷卻空氣。該通風(fēng)機(jī)通常包含一個徑向風(fēng)扇——但在很少的情況下為軸向風(fēng)扇，風(fēng)扇被安裝于驅(qū)動軸的一端，即所謂的電機(jī)的B側(cè)，并在附裝到電機(jī)殼體上的固定的通風(fēng)機(jī)外罩下方旋轉(zhuǎn)。通風(fēng)機(jī)外罩將冷卻空氣流導(dǎo)入到電機(jī)殼體的軸向冷卻肋片從而達(dá)到最佳冷卻效果；這樣，對該電機(jī)殼體從外部冷卻。
在許多應(yīng)用中，電機(jī)必須既驅(qū)動多個機(jī)器又驅(qū)動用于該組件的附屬的通風(fēng)機(jī)，這些通風(fēng)機(jī)提供冷卻空氣給例如由該電機(jī)驅(qū)動的機(jī)組。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中可以通過一種特別簡單而可靠的方式生成兩股空氣流，從而可以既冷卻電機(jī)本身又冷卻其它可能存在的機(jī)組。
該目的是通過一種包含具有權(quán)利要求1中給出的特征的風(fēng)冷電機(jī)的壓縮機(jī)組件，以及通過一種具有權(quán)利要求20中的特征的電機(jī)實(shí)現(xiàn)的。有利的進(jìn)一步改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中指出。
本發(fā)明的首要主旨存在于下述事實(shí)中，即，根據(jù)本發(fā)明所提供并設(shè)置于驅(qū)動軸上的通風(fēng)機(jī)包含至少兩個徑向和/或軸向分隔的通風(fēng)機(jī)部分，以便推動第一氣流以及與第一氣流分隔的至少一股另外的第二氣流，從而這些氣流通過空間上分隔的截面進(jìn)入相應(yīng)的通風(fēng)機(jī)室，并且從這些通風(fēng)機(jī)室出來時這些氣流不會互相混合，或者基本不會混合。
本發(fā)明另一方面要求保護(hù)的是一種壓縮機(jī)組件，該壓縮機(jī)組件包含根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)冷電機(jī)，由該電機(jī)的電機(jī)單元驅(qū)動并可產(chǎn)生壓縮氣體的壓縮機(jī)，以及用于直接或間接冷卻該氣體的熱交換器，從而至少其中一股氣流，優(yōu)選地第二氣流以及適當(dāng)情況下的其它氣流，被傳送通過熱交換器。
本發(fā)明的另一個主旨在于，根據(jù)本發(fā)明所提供并設(shè)置于驅(qū)動軸上的通風(fēng)機(jī)包括至少兩個徑向和/或軸向分隔的通風(fēng)機(jī)部分，以便推動第一氣流以及與第一氣流分隔的至少一股另外的第二氣流，從而這些氣流至少在通風(fēng)機(jī)的流入側(cè)被分隔地傳送，優(yōu)選地在通風(fēng)機(jī)的流出側(cè)也如此。這樣的結(jié)果是至少在通風(fēng)機(jī)流入側(cè)并且優(yōu)選地也在通風(fēng)機(jī)流出側(cè)上，具有用于至少兩股分隔的氣流的分隔的流入和流出截面。流入截面彼此的分隔，和/或流出截面的分隔優(yōu)選地通過徑向分隔實(shí)現(xiàn)。
本文中的術(shù)語“分隔傳送”是指保持兩股氣流至少基本上互相分隔的布置，至少對于緊挨通風(fēng)機(jī)的入口之前和/或緊挨通風(fēng)機(jī)的出口之后的氣流部分是如此。優(yōu)選地用于在通風(fēng)機(jī)之前和/或之后進(jìn)行分隔傳送的流動路徑至少與通風(fēng)機(jī)軸向尺寸相對應(yīng)，并且優(yōu)選地等于該尺寸的倍數(shù)。本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)使得帶單個通風(fēng)機(jī)的電機(jī)可以產(chǎn)生尤其用于冷卻目的的兩股氣流，它們在流入側(cè)和流出側(cè)都被分隔傳送。這樣使得例如可以在流入側(cè)引入不含有雜質(zhì)、水汽等的不同溫度的幾股氣流，和/或?qū)⑦@些流入的氣流傳送到不同冷卻需求的幾個機(jī)組中。這樣的分隔同時也在流出側(cè)提供，從而也滿足流出側(cè)的不同的冷卻需求。
同時，集成為單個通風(fēng)機(jī)的做法使得構(gòu)造非常緊湊并減少了運(yùn)動部件的數(shù)目。優(yōu)選在這種情況下將電機(jī)單元設(shè)置于通風(fēng)機(jī)的下游。
一種有利的進(jìn)一步改進(jìn)是使已經(jīng)離開通風(fēng)機(jī)的流出側(cè)的氣流被基本平行地傳送。
在一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，對通風(fēng)機(jī)流出側(cè)的氣流平行于驅(qū)動軸進(jìn)行傳送。
在另一個優(yōu)選地采用這種具體形式的實(shí)施例中，對第一氣流沿著電機(jī)殼體的外部進(jìn)行傳送，因此，在某些情況下通過適當(dāng)?shù)睦鋮s肋片從外部冷卻電機(jī)單元。
被傳送到通風(fēng)機(jī)的第一氣流溫度越低，對電機(jī)的冷卻就越有效。最理想的情況是第一氣流以最低的環(huán)境溫度—如果可以則不預(yù)熱—被傳送到通風(fēng)機(jī)。具體地說，這意味著當(dāng)用于冷卻電機(jī)的氣流以這種方式被傳送時，該氣流至少沒有用于冷卻該組件的位于電機(jī)上游的任何部件。
在一個優(yōu)選地采用這種具體形式的實(shí)施例中，通風(fēng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造成徑向風(fēng)扇。
在另一個優(yōu)選地采用這種具體形式的實(shí)施例中，通風(fēng)機(jī)的外部構(gòu)造成軸向風(fēng)扇。
根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，該通風(fēng)機(jī)包括一個優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)對稱的分隔表面，該表面尤其構(gòu)造成一個旋轉(zhuǎn)表面并用來分隔氣流。從而這些氣流甚至在通風(fēng)機(jī)內(nèi)部就保持相互分隔。其目的當(dāng)然是盡可能徹底地分隔氣流；然而，使所傳送的兩股氣流在通風(fēng)機(jī)內(nèi)在相當(dāng)大的程度上保持分隔也被認(rèn)為足以在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
為了使這些氣流在通風(fēng)機(jī)的流入側(cè)也盡可能保持彼此分隔，可以在電機(jī)上，或者在包含根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的壓縮機(jī)組件內(nèi)部，設(shè)置一位于流入側(cè)的通道分隔器，它的形式可以是例如一個圓柱形管狀件，第一氣流被吸入該管狀件內(nèi)部。在這種情況下，該吸力通過管狀件外部的區(qū)域(或不同的導(dǎo)向部件)吸入第二氣流。
在流出側(cè)同樣可以將通道分隔開，例如為或基本為圓柱形護(hù)套的形式，該護(hù)套尤其至少部分地包圍電機(jī)殼體并且優(yōu)選地靜止不動，即，它不隨通風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)或與通風(fēng)機(jī)交替旋轉(zhuǎn)。
在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，這種在通風(fēng)機(jī)內(nèi)部的分隔表面的尺寸是根據(jù)相應(yīng)的位于流入側(cè)和/或流出側(cè)上的通道分隔器的半徑所確定的，從而所傳送的氣流可以被充分地彼此分隔。位于流入側(cè)和/或流出側(cè)上的通道分隔器的構(gòu)形使得當(dāng)被分隔傳送的氣流流過幾何形狀和結(jié)構(gòu)都很簡單的通道時彼此充分隔絕，這例如是由于使用具有或不具有軸向重疊和/或常用的非接觸式密封件(間隙式密封，曲徑環(huán)式密封等)或在某些情況下的接觸式墊圈(泡沫橡膠材料或類似物)的圓形管截面而實(shí)現(xiàn)的。
在另一個可能的實(shí)施例中，通風(fēng)機(jī)可以在它的外圓周處與一個旋轉(zhuǎn)對稱的、特別是用來減少渦流形成的固定不動的管相互作用。尤其是當(dāng)通風(fēng)機(jī)的外部構(gòu)造成一軸向風(fēng)扇時，渦流可在風(fēng)扇葉片的梢部形成，而采用這樣的管可以減少渦流的形成。這樣做的結(jié)果是效率增加并減弱了噪聲。該管可以被固定地安裝于通風(fēng)機(jī)的周向并可隨之旋轉(zhuǎn)；或者，該管可以被固定地安裝于組件中，而通風(fēng)機(jī)在其內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，或者也可以采用上述兩種方案的結(jié)合。
本發(fā)明使得根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)機(jī)可以附裝在電機(jī)殼體的一側(cè)上，同時在該側(cè)一齒輪系或機(jī)床工具附裝到該驅(qū)動軸上(電機(jī)的A側(cè))，在這種情況下，特別是驅(qū)動軸的一端可以延伸穿過通風(fēng)機(jī)。然而，根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)機(jī)優(yōu)選地設(shè)置在電機(jī)殼體的相對側(cè)(電機(jī)的B側(cè))，這樣在必要時在另一側(cè)(A側(cè))上定位齒輪系單元或連接機(jī)床工具等時不會有障礙。
在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分包含一錐形表面或錐體，在這種情況下第一氣流在錐形表面和分隔表面之間被傳送。在這里該錐形表面或錐體用作徑向風(fēng)扇的內(nèi)部蓋盤，并應(yīng)當(dāng)以無損耗的和盡可能有利于流動的方式，優(yōu)選地還沿著電機(jī)單元的端面?zhèn)魉偷谝粴饬鳌?br> 與此不同，用于在通風(fēng)機(jī)內(nèi)部分隔第一氣流與第二氣流的分隔表面優(yōu)選地設(shè)計成至少部分地還用作“電機(jī)的通風(fēng)機(jī)外罩”，從而通過構(gòu)造成一個徑向風(fēng)扇的內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分而在其內(nèi)部產(chǎn)生有效的氣流。用作“通風(fēng)機(jī)外罩”的分隔表面的形狀同時還形成為使得從位于流出側(cè)上的內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分傳送的氣流轉(zhuǎn)向成與驅(qū)動軸基本平行的方向。
位于流出側(cè)的通道分隔器，或位于流出側(cè)的通道分隔元件，在某些情況下可以作為該分隔表面的延伸部分與通風(fēng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)；然而該通道分隔器優(yōu)選地通過微小的間隙密封裝置或適當(dāng)?shù)拿芊庋b置固定在適當(dāng)位置，并且其長度優(yōu)選地等于電機(jī)單元的長度的至少40％。位于流出側(cè)的通道分隔器，或位于流出側(cè)的通道分隔元件，在這種情況下設(shè)計成至少基本可以防止通過內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分傳送的氣流和通過外通風(fēng)機(jī)部分傳送的氣流相混合。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通風(fēng)機(jī)通過一個中間的扭振阻尼器附裝于電機(jī)的驅(qū)動軸上。這種附裝可以尤其通過形狀配合或壓配合實(shí)現(xiàn)。在一個具體的實(shí)施例中，可以設(shè)置一橡膠套管，通風(fēng)機(jī)通過該橡膠套管附裝于驅(qū)動軸上。這樣做是有用的，因?yàn)橥L(fēng)機(jī)經(jīng)常受到扭力脈沖的影響，特別是當(dāng)壓縮機(jī)組件從靜止?fàn)顟B(tài)啟動時—在星-三角啟動的情況下，這尤其對應(yīng)于從星到三角的切換。在最壞的情況下，這樣的扭力脈沖會導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)的永久損壞。扭振阻尼器可以減弱這種扭力脈沖。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通風(fēng)機(jī)構(gòu)造成塑料注塑模制件或鋁制壓鑄件或通過冷鑄形成的鋁制件。如果通風(fēng)機(jī)適當(dāng)?shù)貨]有側(cè)切(undercut)區(qū)域，則甚至可以在無需滑塊的情況下構(gòu)造用于注塑或壓鑄或冷鑄工藝的模具，即，僅包含模具的兩個半模。但是，當(dāng)然也可以考慮用其它合適的材料制作通風(fēng)機(jī)。
最后，本發(fā)明所述的具有至少兩個用于傳送第一氣流和至少一股另外的氣流的分隔的通風(fēng)機(jī)部分的通風(fēng)機(jī)類型也被單獨(dú)要求保護(hù)，即，不包括相關(guān)的電機(jī)。
用語“氣體的間接冷卻”還應(yīng)被理解為包括在噴油式壓縮機(jī)中對油的冷卻。確實(shí)存在這樣的噴油螺旋式壓縮機(jī)，它們的輸出很低以至能夠在不需要用于它們產(chǎn)生的壓縮空氣的輔助冷卻器的情況下就可以操作，并且僅有一個用于循環(huán)油的冷卻器。通常，用于噴油螺旋式壓縮機(jī)的油冷卻器的散熱量比輔助的壓縮空氣冷卻器(如果存在的話)更大，因此油冷卻器的尺寸通常也較大。
根據(jù)一個具體的方面，電機(jī)單元、通風(fēng)機(jī)和熱交換器可以相互間以這樣的方式布置，使得熱交換器相對于相關(guān)氣流設(shè)置在通風(fēng)機(jī)的上游。優(yōu)選地通風(fēng)機(jī)也相對于相關(guān)氣流設(shè)置在電機(jī)單元的上游。
在上述優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)組件可以具有相當(dāng)緊湊的機(jī)構(gòu)，即它在電機(jī)單元的驅(qū)動軸的方向上的長度可以制成相當(dāng)短。電機(jī)單元的A側(cè)仍可用于驅(qū)動該組件的多個部件。在采用皮帶驅(qū)動的情況下，對皮帶和皮帶輪都可容易地進(jìn)行更換。而且，可用新鮮空氣對電機(jī)單元進(jìn)行冷卻，即，不用已經(jīng)被該組件的其它部件加熱的環(huán)境空氣。在一種優(yōu)選的布置中，熱交換器也由不包含被預(yù)熱的環(huán)境空氣的單獨(dú)的氣流進(jìn)行冷卻。
在一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，熱交換器結(jié)合在外部組件殼體中，使得熱交換器在相關(guān)氣流流入的一側(cè)上保持從殼體的外部可見。這樣，一方面將溫度盡可能最低的環(huán)境空氣供給熱交換器；另一方面熱交換器的任何污染都可以甚至從外部被迅速探測到，從而可以采取適當(dāng)?shù)拇胧?br> 在另一優(yōu)選實(shí)施例中，在根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)組件中設(shè)置有通道，特別是至少一個入口通道，優(yōu)選地第二或至少一個另外的入口通道，以及一出口通道，以便將氣體導(dǎo)入和導(dǎo)出封裝在隔音組件殼體中的壓縮機(jī)組件；在這種情況下這些通道都配備有消音裝置，特別是壁上的吸聲層，以減弱從壓縮機(jī)組件發(fā)出的噪聲。這里入口通道，或入口通道和出口通道，或出口通道可以構(gòu)造成使得它們在壓縮機(jī)組件內(nèi)部形成一個基本上連續(xù)的氣體通道。例如，入口通道可以從壓縮機(jī)殼體延伸至通風(fēng)機(jī)。然而，優(yōu)選地不使出口通道在從電機(jī)至殼體開口的這個流動路徑上延伸；相反，應(yīng)該允許氣體至少在某些區(qū)域內(nèi)自由流動，以便氣體可以另外圍繞壓縮機(jī)組件的其它部件，例如壓縮機(jī)元件本身流動。


下面通過參照附圖對示例性實(shí)施例的描述來說明本發(fā)明的其它特征與優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是說明具有根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)冷電機(jī)的壓縮機(jī)組件的一個實(shí)施例的概略截面圖，圖2是沿圖3中的線II-II的通風(fēng)機(jī)的截面圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)機(jī)的一個實(shí)施例的俯視圖，
圖4是圖2中所示的通風(fēng)機(jī)的透視圖，圖5是圖2中所示的通風(fēng)機(jī)的透視截面圖，圖6是圖2中所示的通風(fēng)機(jī)的透視截面圖，在本圖中通風(fēng)機(jī)與電機(jī)的驅(qū)動軸通過扭振阻尼器連接，以及圖7所示為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機(jī)組件的第一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在圖7中通過局部剖視示意性地示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機(jī)組件的第一實(shí)施例。在組件殼體28’中，一電機(jī)單元11’安裝在基架30’上并包含一待冷卻的電機(jī)殼體12’。電機(jī)單元11’還包含一驅(qū)動軸13’，一皮帶輪31’以一種穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在該驅(qū)動軸上，利用該皮帶輪通過皮帶32’來驅(qū)動壓縮機(jī)元件27’，該壓縮機(jī)元件同樣具有配備一皮帶輪33’的軸34’。在電機(jī)單元11’的與皮帶輪31’相對的一側(cè)上，一電機(jī)通風(fēng)機(jī)單元安裝在電機(jī)單元11’的端面上；此電機(jī)通風(fēng)機(jī)單元40’包括一電機(jī)通風(fēng)機(jī)外罩41’和設(shè)置在該外罩下面并安放在驅(qū)動軸13’上的一電機(jī)通風(fēng)機(jī)(圖中未示出)。
在驅(qū)動軸13’的相對端，即，在皮帶輪31’所在的一側(cè)上(電機(jī)單元的A側(cè))，還設(shè)置有一組件通風(fēng)機(jī)39’。在電機(jī)通風(fēng)機(jī)外罩41’下面的電機(jī)通風(fēng)機(jī)單元40’可以通過第一殼體開口35’和相鄰的第一入口通道42’將低溫環(huán)境空氣吸入，并將空氣傳送到待冷卻的電機(jī)殼體12’。組件通風(fēng)機(jī)39’從壓縮機(jī)組件內(nèi)部通過一出口通道37’向外推出一股氣流，該氣流由用于冷卻電機(jī)的氣流加上用于冷卻壓縮機(jī)組件的氣流組成；后者通過組件殼體內(nèi)的第二開口36’進(jìn)入，被傳送通過結(jié)合在第二殼體開口36’中的熱交換器25’，并經(jīng)過第二入口通道43’進(jìn)入壓縮機(jī)組件內(nèi)部。這兩股氣流隨后被一起傳送通過出口通道37’并在第三殼體開口38’處排出。
第一入口通道42’、第二入口通道43’以及出口通道37’的截面尺寸，以及組件通風(fēng)機(jī)39’和電機(jī)通風(fēng)機(jī)單元40’的尺寸要制成確保一方面所需的冷卻空氣流流過熱交換器25’，而另一方面電機(jī)單元由來自外部的單獨(dú)的低溫環(huán)境空氣冷卻。壓縮機(jī)組件的殼體28’必須基本上封閉—除了上述通道的開口外，以便用于電機(jī)和組件的冷卻空氣能以這種方式被傳送。
當(dāng)壓縮機(jī)元件用法蘭安裝在電機(jī)單元上時—例如當(dāng)壓縮機(jī)元件由聯(lián)軸器直接驅(qū)動或由齒輪系驅(qū)動時經(jīng)常采用這種方式，在電機(jī)單元的A側(cè)無法得到用于安裝組件通風(fēng)機(jī)39’的驅(qū)動軸13’的自由端。在這種情況下，可以例如使壓縮機(jī)元件27’的軸34’設(shè)置成在它的遠(yuǎn)離電機(jī)單元11’的一側(cè)上從壓縮機(jī)元件27’伸出，并將該軸用于安裝組件通風(fēng)機(jī)39’。然而，這種方案很復(fù)雜，因?yàn)樗枰龑?dǎo)軸34’以一種耐壓和嚴(yán)密密封的方式(例如，軸密封環(huán)、浮動環(huán)密封)穿過壓縮機(jī)元件。
在圖7所示的方案中，用于組件的冷卻空氣在不被預(yù)熱的情況下流入熱交換器25’；即該冷卻空氣與環(huán)境溫度相同。由經(jīng)驗(yàn)可知熱交換器25’的污染主要發(fā)生在流入側(cè)，用于組件的冷卻空氣在這里進(jìn)入熱交換器25’。因此，用于組件的冷卻空氣流經(jīng)安裝于組件殼體28’的外表面內(nèi)的熱交換器25’的事實(shí)，即“從外部到內(nèi)部”，這使得由冷卻空氣所帶來的污染更容易被檢測，并增加了在對組件的冷卻惡化前將污染清除的可能性，因?yàn)闊峤粨Q器25’的污染限制了壓縮機(jī)的操作。如前所述，電機(jī)通風(fēng)機(jī)單元40’通過第一入口通道42’吸入與環(huán)境溫度相同的冷卻空氣。
這種已知方案的缺點(diǎn)是，組件通風(fēng)機(jī)39’必須將冷卻組件的空氣和冷卻電機(jī)的空氣一起作為一股混合的氣流從壓縮機(jī)組件內(nèi)部排入外部環(huán)境。為此目的而設(shè)計的組件通風(fēng)機(jī)39’具有例如較大的直徑，因此有發(fā)出較大噪聲的缺陷。
考慮到這種噪聲，通常將用于螺旋式壓縮機(jī)的冷卻空氣以這樣的方式傳送，使得第一入口通道42’，第二入口通道43’以及出口通道37’盡可能地長和細(xì)并帶有吸聲材料的襯里，以便減小從壓縮機(jī)組件內(nèi)部發(fā)送到外部環(huán)境的噪聲。由于聲學(xué)原因所要求的上述通道的長和細(xì)的結(jié)構(gòu)與需要組件結(jié)構(gòu)緊湊的要求不一致，并且還受到氣流在所述通道中的容許壓差的限制，該容許壓差由通風(fēng)機(jī)的推進(jìn)特性所限定。
圖7所示的實(shí)施例還有另一個缺點(diǎn)，即，為了既能限制壓縮機(jī)組件的軸向尺寸又能獲得足夠長且有效的出口通道37’，由組件通風(fēng)機(jī)推動的冷卻氣流必須被例如轉(zhuǎn)向上方。在組件通風(fēng)機(jī)39’的流出側(cè)，這些被推進(jìn)的空氣已經(jīng)具有相當(dāng)高的動量，從而使流出的氣流具有很強(qiáng)的方向性。這使得轉(zhuǎn)向更加困難，為了避免不利的、很高的壓力損失，需要有較大的通道截面并且組件通風(fēng)機(jī)39’與出口通道37’的拐點(diǎn)和/或組件殼體28’有較大的距離。
該氣流也可以用一個如組件通風(fēng)機(jī)39’的徑向風(fēng)扇轉(zhuǎn)向，因?yàn)樵搹较蝻L(fēng)扇的流出氣流已經(jīng)在很大程度上沿徑向和圓周方向。但是，徑向風(fēng)扇由于結(jié)構(gòu)更復(fù)雜而比軸向風(fēng)扇昂貴。而且，采用徑向風(fēng)扇會使皮帶32’的更換更加困難，而采用軸向風(fēng)扇則可以毫不困難地將皮帶32’從通風(fēng)機(jī)上“抽出”。
圖1所示為一概略截面圖，以說明根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)組件和/或包含一根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)冷電機(jī)的壓縮機(jī)組件的一個實(shí)施例。圖中所示的根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造成的壓縮機(jī)組件首先包括一安裝在基架30上的電機(jī)單元11，該電機(jī)單元包含一待冷卻的電機(jī)殼體12。電機(jī)單元11還包括一穿過電機(jī)單元11并在兩側(cè)上從電機(jī)單元11伸出的驅(qū)動軸13。在電機(jī)殼體12的第一側(cè)(A側(cè))，一電機(jī)側(cè)皮帶輪31以一種穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的方式通過法蘭安裝在驅(qū)動軸13上。皮帶輪31連同皮帶32用于驅(qū)動位于動力輸出側(cè)的皮帶輪33，皮帶輪33以一種穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的方式連接到壓縮機(jī)元件27的軸34。
在電機(jī)殼體12的相對側(cè)，在驅(qū)動軸13上設(shè)置有一根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的通風(fēng)機(jī)14，該通風(fēng)機(jī)14包含兩個通風(fēng)機(jī)部分，即內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分15和外通風(fēng)機(jī)部分16。本發(fā)明第一次提出通風(fēng)機(jī)14驅(qū)動至少一股第一氣流17-這里為冷卻電機(jī)的氣流—以及第二氣流18-這里該氣流被傳送以用作冷卻組件的氣流。一位于流入側(cè)的通道分隔器22將用于第一氣流17的第一入口通道42和用于第二氣流18的第二入口通道43分隔。通過組件殼體內(nèi)的第一開口35，由通風(fēng)機(jī)14的內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分15經(jīng)過第一入口通道42將冷卻電機(jī)的空氣吸入，該內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分15包含一徑向風(fēng)扇19；這股氣流經(jīng)過內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分15被傳送到電機(jī)殼體12，特別是還越過電機(jī)的端面45并沿著電機(jī)單元的冷卻肋片46傳送，從而在從內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分15出來以后，該氣流基本平行于電機(jī)單元11的驅(qū)動軸13運(yùn)動。
為了進(jìn)一步改善沿電機(jī)殼體12的氣流傳送，在流出側(cè)有利地設(shè)置一形式為管的通道分隔器23，該通道分隔器23至少在電機(jī)殼體12的長度的一個特定部分上，優(yōu)選地在電機(jī)基本結(jié)構(gòu)的長度的至少40％上固定地(即它不會隨著通風(fēng)機(jī)14轉(zhuǎn)動)圍繞該電機(jī)殼體12。位于流出側(cè)的此通道分隔器23構(gòu)造成可以至少在很大程度上防止冷卻電機(jī)的氣流與流出側(cè)通道分隔器23的外部環(huán)境混合。
根據(jù)本發(fā)明，如前所述，通風(fēng)機(jī)14還通過一外通風(fēng)機(jī)部分16推動第二氣流18。第二氣流18通過安裝于組件殼體的第二開口36內(nèi)的熱交換器25進(jìn)入壓縮機(jī)組件內(nèi)部，結(jié)果，使熱交換器25被冷卻，同時使熱交換器25的入口側(cè)從外部可見，或至少從外部容易接近。在這里用作冷卻組件的空氣的此第二氣流通過第二入口通道43最終到達(dá)通風(fēng)機(jī)14。在這里構(gòu)造成一軸向風(fēng)扇的外通風(fēng)機(jī)部分16沿著與電機(jī)單元11的驅(qū)動軸13基本平行的方向推進(jìn)該氣流，從而第一氣流17和第二氣流18在進(jìn)入通風(fēng)機(jī)和從通風(fēng)機(jī)出來時，均處于基本相同的方向。一個固定不動的、旋轉(zhuǎn)對稱的管26設(shè)置成包圍構(gòu)成一軸向風(fēng)扇20的外通風(fēng)機(jī)部分16。
在本實(shí)施例中靠近熱交換器25并傳送第二氣流18(冷卻組件的氣流)的第二入口通道43的方向與電機(jī)單元11的驅(qū)動軸13基本垂直，這有利于形成緊湊的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，可在距組件殼體28較小的距離處形成將第二氣流朝通風(fēng)機(jī)14定向所需的第二氣流18的偏轉(zhuǎn)也是有利的，從而總體上在外通風(fēng)機(jī)部分16的入口側(cè)上的需要較小的軸向空間。在通風(fēng)機(jī)14的流出側(cè)，第二氣流18被傳送通過壓縮機(jī)組件的內(nèi)部，在內(nèi)部它與第一氣流17相混合，進(jìn)入出口通道37，并從這里通過第三殼體開口38排出。第三殼體開口38可以設(shè)置在例如組件殼體28的與基架30相對的上側(cè)。在這種情況下，出口通道37的主要方向可以與電機(jī)單元11的驅(qū)動軸13平行。第一入口通道42、第二入口通道43以及出口通道37均優(yōu)選采用吸聲材料作襯里，并在幾何結(jié)構(gòu)上構(gòu)造成可產(chǎn)生高度的聲阻尼并保持從壓縮機(jī)組件內(nèi)部發(fā)送到環(huán)境中的噪聲盡可能低。用于推動第一氣流17和第二氣流18所需要的壓差由通風(fēng)機(jī)14產(chǎn)生，并分別通過內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分15和外通風(fēng)機(jī)部分16施加作用。
上述的熱交換器25的優(yōu)選布置是基本設(shè)置在通風(fēng)機(jī)14的上方。
在圖2至5中示出根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)機(jī)的一個實(shí)施例。圖2中的截面圖清楚地示出通風(fēng)機(jī)細(xì)分為內(nèi)(通風(fēng)機(jī))部分15和外(通風(fēng)機(jī))部分16。經(jīng)過通風(fēng)機(jī)的氣流17、18被分隔表面21互相分隔，該分隔表面21構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)對稱的表面并從流入側(cè)朝流出側(cè)尤其是以連續(xù)降低的坡度伸展。一錐形表面24設(shè)置在通風(fēng)機(jī)中以便與旋轉(zhuǎn)對稱的分隔表面21同心，從而第一氣流17在錐形表面24的外部和分隔表面21的內(nèi)部之間被傳送。錐形表面的外部也定向成使得其直徑從流入側(cè)朝流出側(cè)逐漸增加。在錐形表面24與分隔表面21之間有多個第一風(fēng)扇葉片47(在這一具體實(shí)例中有九個風(fēng)扇葉片)，這些葉片沿徑向傳送空氣；但是，由于分隔表面21和與其一體形成的出口部分48的形狀，第一氣流17盡管由徑向風(fēng)扇推動，也可以沿基本平行于通風(fēng)機(jī)14的軸線的方向流出。
通風(fēng)機(jī)14包含一軸向開孔49以使它可以連接到驅(qū)動軸13上。該軸向開孔49可以設(shè)置成位于另一大的錐體內(nèi)的開口。但是，優(yōu)選地是通過一基本為圓柱形的基體50形成的軸向開孔49，該基體50通過多個肋片51與形成一錐體的錐形表面24相連。
通過在分隔表面21的外部設(shè)置第二風(fēng)扇葉片52(在這一具體實(shí)例中為六個風(fēng)扇葉片)而形成優(yōu)選用作一軸向風(fēng)扇的外通風(fēng)機(jī)部分16。
圖6示出安裝在驅(qū)動軸13上的通風(fēng)機(jī)14的透視截面圖。為避免可能從驅(qū)動軸13傳遞到通風(fēng)機(jī)14的扭力脈沖，在驅(qū)動軸13上設(shè)有一扭振阻尼器53，它的形式為金屬-橡膠護(hù)套，通風(fēng)機(jī)14安放于該護(hù)套上。
根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)機(jī)可以構(gòu)造成塑料注塑模制件，與制造傳統(tǒng)的電機(jī)通風(fēng)機(jī)、傳統(tǒng)的電機(jī)通風(fēng)機(jī)外罩和傳統(tǒng)的組件通風(fēng)機(jī)的單個成本的總和相比，這樣更經(jīng)濟(jì)。
與已知方案相比，(本發(fā)明)在仍可滿足有關(guān)冷卻空氣的量和差壓以及冷卻通道的消聲措施等其它類似要求的情況下，壓縮機(jī)組件的尺寸可以減小。與圖7中所示的方案相比，例如，可以通過省略用于排出空氣的垂直管道37’并用較短的且方向尤其與電機(jī)單元11的驅(qū)動軸13平行的出口通道37來代替以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。由于通風(fēng)機(jī)14安裝在電機(jī)單元的B側(cè)并向電機(jī)殼體12送風(fēng)，所以在無須另外擴(kuò)大其尺寸的情況下，在壓縮機(jī)組件中有足夠的空間以用于使冷卻組件的空氣朝出口通道37轉(zhuǎn)向。由于外通風(fēng)機(jī)部分16在不會顯著影響流向的情況下在流入側(cè)吸入空氣，所以第二氣流18(用于組件的冷卻空氣)可以被傳送通過一段相對較短(即，在驅(qū)動軸方向上很短)但很寬的第二入口通道43，其壓力損失可以接受。
與圖7中的組件通風(fēng)機(jī)39’相比，外通風(fēng)機(jī)部分16只推動經(jīng)過熱交換器25的冷卻空氣流，而不是如圖7中所示的常規(guī)布置中的另外的冷卻電機(jī)的氣流。其結(jié)果是，外通風(fēng)機(jī)部分16可具有更小的尺寸，這尤其減小了從通風(fēng)機(jī)14中發(fā)出的噪聲。
附圖標(biāo)記列表11，11’電機(jī)單元12，12’電機(jī)殼體13，13’驅(qū)動軸14 通風(fēng)機(jī)15 內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分16 外通風(fēng)機(jī)部分17 第一氣流18 第二氣流19 徑向風(fēng)扇20 軸向風(fēng)扇21 分隔表面22 位于流入側(cè)的通道分隔器23 位于流出側(cè)的通道分隔器24 錐形表面25，25’熱交換器
26 (旋轉(zhuǎn)對稱的)管27，27’壓縮機(jī)元件28，28’組件殼體30，30’基架31，31’(電機(jī)側(cè))皮帶輪32，32’皮帶33，33’(壓縮機(jī)側(cè))皮帶輪34，34’(壓縮機(jī))軸35，35’(第一)殼體開口36，36’(第二)殼體開口37，37’出口通道38，38’(第三)殼體開口39’組件通風(fēng)機(jī)40’電機(jī)-通風(fēng)機(jī)單元41 電機(jī)-通風(fēng)機(jī)外罩42，42’(第一)入口通道43，43’(第二)入口通道45 (電機(jī))端面46 冷卻肋片47 (第一)風(fēng)扇葉片48 出口部分49 軸向開孔50 圓柱形基體51 肋片52 (第二)風(fēng)扇葉片53 扭振阻尼器。
權(quán)利要求
1.用于提供壓縮氣體的壓縮機(jī)組件，-包括用于直接或間接冷卻氣體的熱交換器(25)，-包含電機(jī)單元(11)的風(fēng)冷電機(jī)，該電機(jī)單元具有電機(jī)殼體(12)，一驅(qū)動軸(13)從該電機(jī)殼體伸出；-所述驅(qū)動軸(13)被用于驅(qū)動通風(fēng)機(jī)(14)，-該通風(fēng)機(jī)(14)包含至少徑向和/或軸向分隔的通風(fēng)機(jī)部分(15，16)以便推動第一氣流(17)，以及-至少一股與第一氣流(17)分隔的其它氣流(18)；-所述氣流(17，18)通過空間上分隔的截面進(jìn)入各自相關(guān)的通風(fēng)機(jī)部分(15，16)，并且-在不混合或基本不混合的情況下從所述部分流出；-并且，所述氣流(17，18)中的至少一股氣流，優(yōu)選地第二氣流(18)，以及在某些情況下另外的氣流，被傳送通過熱交換器(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，第一氣流(17)在基本沒有被預(yù)熱的情況下從壓縮機(jī)組件周圍通過位于流入側(cè)的通道分隔器(22)被傳送到通風(fēng)機(jī)部分(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，第二氣流(18)通過設(shè)置在上游的熱交換器(25)被傳送到通風(fēng)機(jī)部分(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，氣流(17，18)在通風(fēng)機(jī)(14)的流出側(cè)上也被分隔地傳送。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，流出側(cè)上的氣流(17，18)在離開通風(fēng)機(jī)(14)后基本以平行的尤其是相同的方向被傳送。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)的流出側(cè)上的氣流(17，18)基本平行于驅(qū)動軸(13)被傳送。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，第一氣流(17)以冷卻電機(jī)殼體(12)的外部的方式被傳送。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分(15)構(gòu)造成一徑向風(fēng)扇(19)，而外通風(fēng)機(jī)部分(16)構(gòu)造成一軸向風(fēng)扇(20)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)包含一優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)對稱的分隔表面(21)，該分隔表面尤其構(gòu)造成一旋轉(zhuǎn)表面并用于在通風(fēng)機(jī)(14)內(nèi)部分隔氣流(17，18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，一位于流出側(cè)的通道分隔器構(gòu)造成基本為圓柱形的護(hù)套，該護(hù)套尤其至少部分地包圍電機(jī)殼體(12)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)的分隔表面(21)與位于流入側(cè)的通道分隔器(22)和/或位于流出側(cè)的通道分隔器(23)的半徑相匹配，以便將氣流(17，18)以足夠的距離彼此分隔。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)在其周向與旋轉(zhuǎn)對稱的管(26)相互作用，所述管(26)尤其是靜止不動的或與通風(fēng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，并且所述管(26)減少了渦流的形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，驅(qū)動軸(13)構(gòu)造成一體部件或多個部件并在兩個相對端從電機(jī)殼體(12)伸出，從而一端構(gòu)造成待連接到齒輪系或機(jī)床工具的動力輸出軸，而在驅(qū)動軸(13)的相對端設(shè)置通風(fēng)機(jī)(14)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分(15)包含一錐形表面(24)或一錐體，并且第一氣流(17)在錐形表面(24)和分隔表面(21)之間被傳送。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中所述任意一項的壓縮機(jī)組件，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)通過中間的扭振阻尼器(53)附裝到驅(qū)動軸(13)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)構(gòu)造成塑料注塑模制件或鋁制壓鑄件或通過冷鑄形成的鋁制件。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，熱交換器(25)結(jié)合在外部的組件殼體(28)內(nèi)，使得熱交換器(25)在相關(guān)氣流(18)的流入側(cè)保持從外部可見。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，位于流入側(cè)的通道分隔器(22)構(gòu)造成圓柱形的管狀件，從而第一氣流(17)通過該管狀件的內(nèi)部被吸入。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任意一項所述的壓縮機(jī)組件，其特征在于，設(shè)置有通道，尤其是至少一個入口通道(42)，優(yōu)選地第二或至少一個另外的入口通道(43)，以及出口通道(37)，以用于將氣體導(dǎo)入和導(dǎo)出被封裝在一隔音組件殼體內(nèi)的壓縮機(jī)組件，這些管道配備有消聲裝置，尤其是在壁上具有消聲層，以用于減弱壓縮機(jī)組件發(fā)出的噪音。
20.風(fēng)冷電機(jī)，尤其是用在權(quán)利要求1至19所述的壓縮機(jī)組件中的風(fēng)冷電機(jī)，包含具有電機(jī)殼體(12)的電機(jī)單元(11)，一驅(qū)動軸(13)從該電機(jī)殼體伸出，該驅(qū)動軸(13)驅(qū)動通風(fēng)機(jī)(14)，該通風(fēng)機(jī)(14)包含至少兩個徑向和/或軸向分隔的通風(fēng)機(jī)部分(15，16)，以推動第一氣流(17)以及與第一氣流(17)分隔的至少一股另外的第二氣流(18)，這些氣流(17，18)通過空間上分隔的截面進(jìn)入各自相應(yīng)的通風(fēng)機(jī)部分(15，16)，并且在不混合或基本不混合的情況下再從所述部分出來，并且，這些氣流(17，18)至少在通風(fēng)機(jī)(14)的流入側(cè)上被分隔地傳送。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的風(fēng)冷電機(jī)，其特征在于，氣流(17，18)在通風(fēng)機(jī)(14)的流出側(cè)上也被分隔地傳送。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21中所述的風(fēng)冷電機(jī)，其特征在于，位于流出側(cè)的氣流(17，18)在離開通風(fēng)機(jī)(14)后基本以平行的尤其是相同的方向被傳送。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任意一項所述的風(fēng)冷電機(jī)，其特征在于，第一氣流(17)以冷卻電機(jī)殼體(12)的外部的方式被傳送。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23中任意一項所述的風(fēng)冷電機(jī)，其特征在于，內(nèi)通風(fēng)機(jī)部分(15)構(gòu)造成一徑向風(fēng)扇(19)，而外通風(fēng)機(jī)部分(16)構(gòu)造成一軸向風(fēng)扇(20)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20至24中任意一項所述的風(fēng)冷電機(jī)，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)包含一優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)對稱的分隔表面(21)，該分隔表面尤其構(gòu)造成一旋轉(zhuǎn)表面并在通風(fēng)機(jī)(14)內(nèi)使氣流(17，18)分隔。
26.根據(jù)權(quán)利要求20至25中任意一項所述的風(fēng)冷電機(jī)，其特征在于，驅(qū)動軸(13)由一體部件或多個部件制成并在兩個相對端從電機(jī)殼體(12)伸出，以便一端構(gòu)造成待連接到齒輪系或機(jī)床工具的動力輸出軸，而在驅(qū)動軸(13)的相對端設(shè)置通風(fēng)機(jī)(14)。
27.根據(jù)權(quán)利要求20至26中任意一項所述的風(fēng)冷電機(jī)，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)通過中間的扭振阻尼器(53)附裝于驅(qū)動軸(13)上。
28.根據(jù)權(quán)利要求20至27中任意一項所述的風(fēng)冷電機(jī)，其特征在于，通風(fēng)機(jī)(14)構(gòu)造成塑料注塑模制件或鋁制壓鑄件或通過冷鑄形成的鋁制件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種尤其是用在壓縮機(jī)組件中的風(fēng)冷電機(jī)，包含具有電機(jī)殼體(12)的電機(jī)單元(11)，一驅(qū)動軸(13)從電機(jī)殼體伸出，從而驅(qū)動軸(13)驅(qū)動通風(fēng)機(jī)(14)，該通風(fēng)機(jī)(14)包括至少兩個徑向和/或軸向分隔的通風(fēng)機(jī)部分(15，16)，以用于推動第一氣流(17)以及與第一氣流(17)分隔的至少一股另外的第二氣流(18)，這些氣流(17，18)在通風(fēng)機(jī)(14)的流入側(cè)和通風(fēng)機(jī)(14)的流出側(cè)上均被分隔地傳送。
文檔編號H02K9/04GK1835347SQ20061005738
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月14日
發(fā)明者S·雷克斯霍伊澤, A·費(fèi)爾斯特 申請人:凱瑟壓縮機(jī)有限公司