CN101319673B - 电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电动压缩机，其中，旋转电机的马达壳体中的气体通过旋转电机吸入压缩腔并从压缩腔排出。旋转电机包括定子、齿、不同相位的线圈、以及相间绝缘片，相间绝缘片设置在不同相位的线圈之间。吸入口设置在马达壳体上。吸入口从马达壳体的外侧吸入气体。流经吸入口的气体的流入方向与其中一个线圈的线圈端相交。相间绝缘片的一部分面向吸入口并遮盖线圈端的与流入方向相交的相交表面。

Description

电动压缩机
技术领域
本发明涉及一种电动压缩机，其中，相间绝缘片设置在穿过旋转电机的定子槽的线圈的各相之间。
背景技术
例如，日本专利公报第2000-303953号公布了一种电动压缩机，其中，首先将制冷剂导入旋转电机的马达壳体中，然后吸入压缩腔。在制冷剂于压缩腔中压缩之前先导入马达壳体的构造有助于旋转电机的冷却。
在上述公报中公开的电动压缩机中，吸入管联接到马达壳体的周壁，马达壳体是密闭的容器。制冷剂经吸入管导入该密闭的容器中。经吸入管进入密闭容器的制冷剂的流动方向与线圈端相交。如果异物混进制冷剂中，异物便可能与线圈碰撞并损坏其表面上的绝缘覆层。这样可能会降低绝缘电阻。
在上述公报中公开的电动压缩机中，合成树脂强化构件设置在线圈端的与流入方向相交的部分。制冷剂中的异物撞击强化构件从而防止线圈受损。
然而，强化构件不仅使电动压缩机的部件数量增加，也使电动压缩机的组装步骤增加，因为需要将强化构件保持在预定的位置处。
发明内容
本发明的目的是在不增加电动压缩机的部件数量的情况下防止线圈被制冷剂中的异物损伤。
为了达到上述目的并且根据本发明的一个方面，本发明提供一种电动压缩机，其中，旋转电机的马达壳体中的气体通过以旋转电机驱动的旋转轴的旋转为基础的压缩运动体的吸入运动而吸入压缩腔，并且压缩腔中的气体通过以旋转轴的旋转为基础的压缩运动体的排出运动而排出。旋转电机包括：环形定子；多个设置在定子的内周上的齿；多个穿过齿之间的槽的不同相位的线圈；和位于不同相位的线圈之间的相间绝缘片。吸入口设置于马达壳体上并将气体从马达壳体外侧吸入。流经吸入口的气体的流入方向与线圈的线圈端相交，并且相间绝缘片的一部分面向吸入口并遮盖线圈端的与流入方向相交的相交表面。并且，相间绝缘片形成为具有两个端部的带状，两个端部交叠，从而相间绝缘片形成为环形。
通过下面结合附图进行的描述，本发明的其它方面和优点将会变得显而易见，其中附图通过示例示出了本发明的原理。
附图说明
通过参考下文对本发明的优选实施方式以及附图的描述可以最好地理解本发明及其目的和优点，附图中：
图1是示出根据本发明的第一实施方式的整个电动压缩机的侧视图；
图2是沿图1中的2-2线的截面图；
图3是沿图1中的3-3线的截面图；
图4是示出图1中所示的相间绝缘片的一部分的示意性侧视图；
图5和图6是用于解释波形绕法的视图；
图7A是示出根据本发明的第二实施方式的电动压缩机的一部分的截面侧视图；
图7B是示出图7A中所示的定子的视图；
图8是示出根据本发明的第三实施方式的电动压缩机的定子的视图。
具体实施方式
现在将会参考图1至6描述根据本发明的第一实施方式的电动压缩机。
图1中示出的电动压缩机10是涡旋式电动压缩机并且包括旋转电机M。旋转电机M包括转子11、旋转轴12、定子13、和马达壳体14。转子11紧固到旋转轴12，而定子13安装并固定到马达壳体14的内周表面。电动压缩机10具有用作压缩运动体的动涡盘15。当旋转轴12旋转时动涡盘15进行绕动。因此，动涡盘15和静涡盘16之间的每个压缩腔17的容积都减小。
吸入口30设置于马达壳体14的圆周壁中。同时吸入口30连接到外部制冷剂回路上(未示出)，并且制冷剂(气体)经吸入口30从外部制冷剂回路导入马达壳体14。动涡盘15的绕动(吸入运动)使得被引入马达壳体14的制冷剂经马达壳体14的内周表面与定子13的外周表面之间的通道141(见图2和图3)和吸入口18吸入压缩腔17。动涡盘15的绕动(吸入运动)还会使压缩腔17中的制冷剂在使排出阀20弯曲的同时经排出口19排放到排出室21。排出室21中的制冷剂流出至外部制冷剂回路然后返回马达壳体14中。
如图2和图3所示，定子13包括环形定子铁芯22、设置在定子铁芯22的内周上的齿23、以及穿过限定于齿23之间的槽24的线圈25。在本实施方式中，齿23和槽24的数量均为18个。槽24以固定间隔沿定子13的周向排列。
如图1所示，定子铁芯22通过层压铁芯板26形成，铁芯板是磁体(钢板)。转子11包括转子铁芯27和多个嵌在转子铁芯27中的永磁体28。转子铁芯27通过层压铁芯板29形成，铁芯板是磁体(钢板)。轴孔271延伸穿过转子铁芯27的中心，并且旋转轴12固定到轴孔271。
图6是示出定子13的前侧的视图(在图1中，将左侧限定为前侧，并将右侧限定为后侧)。穿过槽24的线圈25以波形绕法缠绕。在每个槽24中，用绝缘片(未示出)将线圈25与槽24的内壁隔开。
U相线圈25U穿过一组第一槽24U。V相线圈25V穿过一组第二槽24V，同时W相线圈25W穿过一组第三槽24W。以实线示出的相位线圈25U、25V和25W的部分是设置在位于定子13前侧的定子铁芯22的端面上的部分，以虚线示出的相位线圈25U、25V和25W的部分是设置在位于定子13后侧的定子铁芯22的端面上的部分。介于实线部分和虚线部分之间的每个相位线圈25U、25V和25W的部分则是穿过槽24U、24V和24W的部分。
在定子13的前侧，U相线圈25U的线圈端252U从槽24U处突起，并且V相线圈25V的线圈端252V从槽24V处突起。第一相间绝缘片32设置在线圈端252U和线圈端252V之间。第一相间绝缘片32铺展开以便包围转子11的整个圆周。在定子13的前侧，V相线圈25V的线圈端252V从槽24V处突起，并且W相线圈25W的线圈端252W从槽24W处突起。第二相间绝缘片33设置在线圈端252V和线圈端252W之间。第二相间绝缘片33铺展开以便包围转子11的整个圆周。第一和第二相间绝缘片32、33均由合成树脂制成并且形成为带状。带状的第一和第二相间绝缘片32、33中的每一个的端部相互交叠。
图5是示出定子13后侧的视图。以实线示出的每个相位线圈25U、25V和25W的部分是设置在位于定子13后侧的定子铁芯22的端面上的部分，以虚线示出的每个相位线圈25U、25V和25W的部分是设置在位于定子13前侧的定子铁芯22的端面上的部分。
在定子13的后侧，U相线圈25U的线圈端251U从槽24U处突起，并且V相线圈25V的线圈端251V从槽24V处突起。第三相间绝缘片34设置在线圈端251U和线圈端251V之间。第三相间绝缘片34铺展开以便包围转子11的整个圆周。在定子13的后侧，V相线圈25V的线圈端251V从槽24V处突起，并且W相线圈25W的线圈端251W从槽24W处突起。第四相间绝缘片35设置在线圈端251V和251W之间。第四相间绝缘片35铺展开以便包围转子11的整个圆周。第三相间绝缘片34位于第四相间绝缘片35的外侧。位于内侧的第四相间绝缘片35被第三相间绝缘片34包围。第三和第四相间绝缘片34、35均由合成树脂制成并且形成为带状。带状的第三和第四相间绝缘片34、35中的每一个的端部相互交叠。
如图4所示，从槽24处突起的线圈端251、252(见图2和图3)和相间绝缘片32、33、34和35用绳36捆绑起来。线圈端251以集合方式代表线圈端251U、251V和251W，同时线圈端252以集合方式代表线圈端252U、252V和252W。
如图1所示，制冷剂从吸入口30进入马达壳体14的流入方向(用箭头R示出)基本上平行于与旋转轴12垂直的平面。制冷剂的这种流入方向R与从位于定子13后侧的槽24V突起的V相线圈25V的一个线圈端251V的外部253相交。第三相间绝缘片34的一部分遮盖与流入方向R相交的线圈端251V的外侧部分(称作相交表面253)。相交表面253由第三相间绝缘片34遮盖，并且第三相间绝缘片34的一部分面对吸入口30。制冷剂从吸入口30流入马达壳体14，与第三相间绝缘片34碰撞。
第一实施方式具有以下优点。
(1)制冷剂气体从吸入口30进入马达壳体14的流入方向R与第三相间绝缘片34相交。因此，吸入的制冷剂气体中的异物与第三相间绝缘片34发生碰撞，从而防止V相线圈25V的线圈端251V受到损伤。由于在线圈25的不同相位之间起绝缘作用的第三相间绝缘片34防止线圈25被吸入的制冷剂气体中的异物损坏，因此不需要用于防止线圈25受到损伤的专用部件。
(2)当沿旋转轴12的径向观察时第三相间绝缘片34遮盖V相线圈25V的一个线圈端251V的相交表面253。换句话说，气体的流入方向R与第三相间绝缘片34相交。在吸入口30形成于马达壳体14的圆周壁142上的构造中，无需增加第三相间绝缘片34的尺寸-更具体地说无需增加第三相间绝缘片34沿旋转轴12的轴向的宽度，就能够避免对线圈25的损伤。
(3)在本实施方式中，马达壳体14装配到定子13，使得第三相间绝缘片34的位于没有被U相线圈25U的线圈端251U遮盖的位置的部分面对吸入口30。在这种构造中，第三相间绝缘片34的位于没有被线圈端251U遮盖的位置的所述部分与制冷剂气体的流入方向R相交。定子13很容易安装到因此构造而成的马达壳体14上。
(4)如果在环形定子13周向上的相间绝缘片34的交叠部分343(图5中所示)太短，制冷剂和异物便能够穿过相间绝缘片34的端部341、342之间的间隙并损伤线圈25。在这种情况下，优选的是，如本实施方式中，制冷剂气体的流入方向R与相间绝缘片34的交叠部分343之外的其它部分相交。
现在将参考图7A和7B对本发明的第二实施方式进行描述。对那些与第一实施方式的对应部件相同的部件给予相同的附图标记。
如图7A中所示，吸入口30A形成于马达壳体14的端壁143上。制冷剂气体从吸入口30A进入马达壳体14的流入方向(用箭头Q示出)与V相线圈25V的一个线圈端251V的端部以及W相线圈25W的一个线圈端251W的端部相交。与制冷剂气体的流入方向Q相交的线圈端251V的端部(以下称作相交表面254)被第三相间绝缘片34的端部341、342的交叠部分343遮盖。与制冷剂气体的流入方向Q相交的线圈端251W的端部(以下称作相交表面254)被第四相间绝缘片35的端部351、352的交叠部分353遮盖。
从吸入口30流入马达壳体14的制冷剂气体与交叠部分343、353碰撞。因此，吸入的制冷剂气体中的异物也与交叠部分343、353发生碰撞。从而防止线圈端251V、251W的相交表面254受到损伤。
与根据第一实施方式的相间绝缘片34、35相比，第二实施方式的相间绝缘片34、35具有更大的沿旋转轴12的轴向的宽度。也就是说，如果相间绝缘片的尺寸沿旋转轴12的轴向变大，则即使将制冷剂气体从马达壳体14的端壁143处沿旋转轴12的轴向导入马达壳体14，也能够防止线圈受到损伤。
通过使第三相间绝缘片34的端部相互交叠而形成交叠部分343，并且通过使第四相间绝缘片35的端部相互交叠而形成交叠部分353。也就是说，交叠部分343、353由两个相间绝缘片形成。因此，与仅设置有一个绝缘片的情况相比，能够有效地防止线圈25因制冷剂气体中的异物的碰撞而损伤。如果相间绝缘片34、35的交叠部分343、353沿环形定子13周向的长度足够长，则没有异物能够通过相间绝缘片34的端部341、342之间的间隙进到线圈端251V、251W的相交表面254，制冷剂气体的流入方向R优选地与交叠部分343、353相交。
现在将参考图8对第三实施方式进行描述，对那些与第一实施方式的对应部件相同的部件给出相同的附图标记。
图8示出分布式绕法的示例。第三相间绝缘片34的交叠部分343遮盖面对吸入口30的V相线圈25V的线圈端251V的相交表面254。从吸入口30进入马达壳体14的制冷剂气体的流入方向R与第三相间绝缘片34的交叠部分343相交。因此，吸入的制冷剂气体中的异物与第三相间绝缘片34的交叠部分343发生碰撞，从而防止V相线圈25V的线圈端251V受到损伤。
本发明还能够以下列形式加以实施。
相间绝缘片可以是环形无端绝缘片。
本发明可以应用于吸入口朝向位于马达壳体前端的线圈端的电动压缩机。
在第二实施方式中，带状的相间绝缘片中的一个可以具有从纵向侧上的部分沿宽度方向延伸的遮盖部分，并且该遮盖部分可设置成面向吸入口30A。
在图5示出的实施例中，第三相间绝缘片34的交叠部分343实质上对确保相间绝缘而言没有必要。因此，第三相间绝缘片34沿定子13周向的长度可以比定子13的整个周长短。并且，第三相间绝缘片34并非必须为环形。具体而言，第三相间绝缘片34无需形成在U形线圈25U的线圈端251U没有遮盖的区段中。在即使使用比定子13的整个周长短的相间绝缘片34的情况下仍实现相间绝缘的旋转电机中，比定子13的整个周长短的相间绝缘片34沿圆周方向延伸，并且该延伸部分设置成面向吸入口30，从而避免对线圈端251V造成损伤。
如果使用相间绝缘片并且气体在吸入口处的流入方向与线圈端相交，则本发明可应用于同心绕组或集中绕组的旋转电机。
本发明可应用于除涡旋电动压缩机外的其它电动压缩机(例如，活塞式压缩机，活塞是压缩运动体)。

Claims (5)

1.一种电动压缩机，其中，旋转电机的马达壳体中的气体通过以所述旋转电机驱动的旋转轴的旋转为基础的压缩运动体的吸入运动而吸入压缩腔，并且所述压缩腔中的所述气体通过以所述旋转轴的旋转为基础的所述压缩运动体的排出运动而排出，
其中，所述旋转电机包括：
环形定子；
多个齿，其设置在所述定子的内周上；
多个不同相位的线圈，其穿过所述齿之间的槽；和
相间绝缘片，其位于不同相位的线圈之间，
所述电动压缩机的特征在于，吸入口设置在所述马达壳体上，所述吸入口从所述马达壳体的外侧吸入空气，其中，流经所述吸入口的所述气体的流入方向与所述线圈的线圈端相交，并且，所述相间绝缘片的一部分面向所述吸入口并遮盖所述线圈端的与所述流入方向相交的相交表面，
并且，所述相间绝缘片形成为具有两个端部的带状，所述两个端部交叠，从而所述相间绝缘片形成为环形。
2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述吸入口设置在所述马达壳体的圆周壁上，并且
其中，所述气体的流入方向与所述线圈端的外侧部分相交。
3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述吸入口设置在所述马达壳体的端壁上，并且
其中，所述气体的流入方向与所述线圈端的端部相交。
4.如权利要求1至3中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述线圈以波形绕法或分布式绕法盘绕而成。
5.如权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述线圈包括U相线圈、V相线圈和W相线圈，所述相间绝缘片包括第一相间绝缘片和第二相间绝缘片，所述第一相间绝缘片位于所述U相线圈的线圈端和所述V相线圈的线圈端之间，所述第二相间绝缘片位于所述V相线圈的线圈端和所述W相线圈的线圈端之间，其中，面向所述吸入口的相间绝缘片是所述第一相间绝缘片。
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