形開口 36由在框架2和護罩3之間在周邊處的軸向間隙限定。離開壓縮機I后，空氣經由位于框架2側壁20上的入口孔22重新進入壓縮機I?？諝馊缓罅鲃油ㄟ^壓縮機I的內部，由此空氣用于冷卻散熱器組件5?？諝庠诘谝簧崞?1上徑向地流動且在套筒50和第二散熱器52上軸向地流動。第二散熱器52的腿部56直接延伸到流動通過壓縮機I的空氣所采取的路徑中。結果，第二散熱器52的冷卻是非常有效的。在穿過散熱器52的腿部56之后，空氣流動到定子組件6上方并冷卻定子組件6。最終，空氣被電路組件7重新定向為沿徑向方向，由此空氣經由在電路板70和框架2的側壁20之間的間隙72離開壓縮機1在電路組件7上流動時，空氣冷卻電路組件7的電氣部件71。特別地，電路組件7包括功率開關，其用于空氣通過定子組件6的繞組63的電流的流動。由于由開關承載的電流的幅度，開關往往產生相對高水平的熱量。
[0050]散熱器組件5提供至少三個有用功能。
[0051]首先，散熱器組件5支撐轉子組件4在框架2中。關于這一點，應注意到轉子組件4沒有通過任何其它裝置固定到框架2。散熱器組件5的提供使得轉子組件4能夠在被固定到框架2之前作為完整單元被平衡。此外，散熱器組件5在提供了對轉子組件4的良好支撐的同時，簡化了壓縮機I的組裝。關于這一點，注意到轉子組件4包括定位在葉輪41和轉子芯部43之間的軸承組件42。這具有益處在于可以實現(xiàn)轉子組件4相對短的軸向長度。此外，軸承組件42包括兩個間隔開的軸承44、45。這于是具有增加轉子組件4的剛性的進一步益處(與定位在軸的相對端部處的兩個軸承相比)。如果散熱器組件5被省略且轉子組件4直接固定到框架2，于是將需要固定每一個軸承44、45到框架2。這于是將被證明難以或甚至不可能將轉子組件4作為完整單元插入到框架2中。
[0052]散熱器組件5包括兩個散熱器51、52，其每一個固定到框架2。散熱器51、52軸向間隔開且由此轉子組件4相對于框架2的徑向運動在軸向間隔開的兩個平面中被阻止。結果，轉子組件4的振動和其導致的固有噪聲被減小。第二散熱器52的腿部56繞套筒50均勻地間隔開。因此，轉子組件4的振動在腿部56之間均勻地分布。這于是避免了過度的振動沿特定方向發(fā)生。第一散熱器51被固定到框架2的端壁21的內側，且第二散熱器52被固定在框架2的容座23中。因此，除了阻止徑向運動，散熱器組件5抵抗由葉輪41產生的軸向推力。
[0053]第二，散熱器組件5將熱量從軸承組件42移除。結果，軸承組件42以及由此壓縮機I的壽命被延長。第一散熱器51為碟形，且由此提供相對大的表面積，在其上熱量可以傳遞到周圍空氣。第二散熱器52，在另一方面，包括多個腿部56。這于是使得空氣能夠在散熱器52的腿部56之間流動。在本實施例中，腿部56徑向延伸到軸向穿過壓縮機I流動的空氣的路徑中。結果，在第二散熱器52和周圍空氣之間實現(xiàn)相對良好的熱傳遞。散熱器52的腿部56在流動路徑中產生限制。限制的尺寸影響從散熱器組件5到空氣的熱量傳遞的速度，以及壓縮機I的性能(例如質量流量和/或效率)。腿部56的數(shù)量、尺寸和布置由此被選擇以便于在沒有不利地影響壓縮機I的性能的情況下最大化冷卻。腿部56繞套筒50均勻地間隔開，其有助于確保熱量更均勻地從散熱器52傳遞到周圍空氣。此外，腿部56的寬度沿遠離套筒55的方向逐漸變小。每個腿部56的溫度且由此熱量傳遞速率隨著運動遠離套筒而降低。通過使得腿部56的寬度逐漸變小，散熱器52的質量可以被減小，而沒有不利地影響軸承組件42的冷卻。結果，更輕和便宜的壓縮機I可以被實現(xiàn)。
[0054]第三，當將子組件8固定到框架2時，散熱器組件5保持在轉子組件4和定子組件6之間的對齊。結果，轉子組件4可以在保持與定子組件6對齊的同時與框架2對齊。相對良好的對齊可由此實現(xiàn)在轉子組件4和定子組件6之間和轉子組件4和擴散器35和護罩3之間。
[0055]散熱器組件5由鋼制成，且被選擇以遵循不同需求的平衡:結構強度、導熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)和成本。由于散熱器組件5被用于將轉子組件4固定到框架2，散熱器組件5的結構強度對于最小化轉子組件4的振動是重要的。散熱器組件5的導熱系數(shù)顯然對于傳遞熱量遠離軸承組件42是重要的。軸承44、45被固定到軸40和散熱器組件5的套筒50。因此，軸40和套筒50的不均勻的熱膨脹將導致每個軸承44、45的內圈相對于外圈運動。這進而將導致軸承44、45的預負載的不利改變。因此，散熱器組件5的熱膨脹系數(shù)在確定軸承組件42的壽命中也起到重要作用。為此，有利地是使用具有與軸40緊密匹配的熱膨脹系數(shù)的材料來形成散熱器組件5ο盡管在本實施例中鋼被使用，其它材料可以被使用以滿足壓縮機I的特定設計需求。
[0056]盡管到此為止已經描述了特定實施例，可以在不背離由權利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下對壓縮機及其組裝方法進行各種修改。例如，在上述實施例中，散熱器組件被描述為提供三個有用功能?？梢韵胂螅瑝嚎s機可以包括僅提供一個或兩個有用功能的散熱器組件。例如，不是將定子組件固定到散熱器組件，定子組件可以在轉子散熱器組件固定到框架之后固定到框架。此外，盡管上述散熱器組件包括兩個散熱器，通過使用單個散熱器可以實現(xiàn)上述的一個或多個益處。
【主權項】
1.一種壓縮機，包括框架，轉子組件和散熱器組件，其中轉子組件包括軸承組件，其中散熱器組件固定到該軸承組件，所述壓縮機被配置為使得在使用中空氣被抽吸通過框架內部，且散熱器組件從軸承組件徑向延伸進入穿過框架的空氣路徑，使得空氣在散熱器組件上方流動。2.如權利要求1所述的壓縮機，其中散熱器組件包括具有多個腿部的散熱器，該多個腿部從軸承組件徑向延伸，且空氣在相鄰腿部之間軸向地流動。3.如權利要求2所述的壓縮機，其中腿部繞軸承組件均勻地間隔開。4.如權利要求2或3所述的壓縮機，其中每個腿部的寬度沿遠離軸承組件的方向逐漸變小。5.如前述權利要求中任一項所述的壓縮機，其中散熱器組件包括大體蝶形的散熱器，且空氣在該散熱器的表面上徑向地流動。6.如權利要求5所述的壓縮機，其中轉子組件包括葉輪，該散熱器定位在葉輪下方，且空氣在該散熱器上沿徑向向內的方向流動。7.如權利要求6所述的壓縮機，其中該散熱器突入到葉輪的下側。8.如前述權利要求中任一項所述的壓縮機，其中散熱器組件包括套筒、在一個端部處固定到套筒的第一散熱器和在相對端部處固定到套筒的第二散熱器，套筒固定到軸承組件，第一散熱器為大體碟形形狀，第二散熱器包括從套筒徑向延伸的多個腿部，空氣在第一散熱器的表面上徑向流動，且空氣在第二散熱器的腿部之間軸向流動。
【專利摘要】壓縮機包括框架，轉子組件和散熱器組件。轉子組件包括軸承組件,其中散熱器組件固定到該軸承組件。壓縮機被配置為使得在使用中空氣被抽吸通過框架內部。散熱器組件從軸承組件徑向延伸進入穿過框架的空氣路徑,使得空氣流動到散熱器組件上方。
【IPC分類】F04D29/58, F04D29/056, F04D29/059
【公開號】CN105164425
【申請?zhí)枴緾N201480025151
【發(fā)明人】G.金, P.雅各布
【申請人】戴森技術有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2014年4月25日
【公告號】US20140328684, WO2014177844A1