CN101985934A - 密闭型电动压缩机 - Google Patents

Abstract

近年来，从节省能量的观点出发，需要提高电设备的效率。压缩机内部的定子所产生的损失即铁损占比较大的比重，关于该点，还有改善的余地。本发明以提供一种铁损少的压缩机为目的。通过将与定子的轴向长度对应的密闭容器的部分进行扩径，并对定子与密闭容器的扩径部进行焊接固定，能够减少压缩机的铁损。而且，能够实现效率良好的压缩机。

Description

密闭型电动压缩机

技术领域

本发明涉及使用于制冷循环装置的密闭型电动压缩机。

背景技术

作为现有的密闭型电动压缩机，已知有专利文献1。图4是示出密闭型压缩机的回转式压缩机的纵向剖面图。其是专利文献1的第一图本身，只是变更了符号。在图4中，1是密闭容器，上部收纳电动要素，下部收纳压缩要素。2a是定子，定子2a与密闭容器1的连接隔着空隙而固接于焊接部12。专利文献1公开的技术是以减少噪音为目的的技术，在第二页右上第二行记载有“焊接部4与定子2的连接隔着空隙4a而近似于点接触，由于定子2的外周面几乎从壳体1浮起，因此能够大幅缩小振动传递面积，从而能够减少向壳体1的振动传递。”。

专利文献1：日本特开昭62-199974号公报

在上述专利文献1所公开的回转式压缩机中，由于在定子与密闭容器之间存在空隙，因此定子的最外周部直径相对于压缩机构部的最外周部直径必须设定为小，而无法尽可能地增大定子铁心的体积，伴随于此，无法增大设定在定子铁心内的绕组用的空间。而且，为了增大所述构件，将定子的最外周部直径相对于压缩机构部的最外周部直径设定为同等以上，并通过热压配合或压入等将定子固定在密闭容器内时，有作用于定子铁心的应力变大且铁损增大的问题。在热压配合或压入等中，调节定子与密闭容器的过盈量时，由于定子铁心的形状变更需要改变模具，因此必须考虑成本及时间。

近年来，从节省能量的观点出发，需要提高电设备的效率。压缩机内部的定子所产生的损失即铁损占比较大的比重，关于该点，还有改善的余地。

发明内容

本发明以提供一种铁损少的压缩机为目的。

上述本发明的目的通过如下所述实现，即，在密闭容器内具有由定子和转子构成的电动机以及通过所述电动机驱动的压缩机构，在密闭型电动压缩机中，所述密闭容器在与所述定子的轴向长度对应的部分具有扩径部，所述密闭容器与所述定子通过焊接进行固定。

根据本发明，能够提供一种铁损少的压缩机。

附图说明

图1是纵型涡旋压缩机的剖面图。

图2是电动机部分的放大图。

图3是定子及密闭容器扩径部的剖面图。

图4是现有的密闭型电动压缩机的纵向剖面图。

图5是定子及密闭容器扩径部的放大图。

图6是定子及密闭容器扩径部的放大图。

图7是定子及密闭容器扩径部的放大图。

图8是定子及密闭容器扩径部的放大图。

图9是定子及密闭容器扩径部的放大图。

图10是电动机效率的比较图。

标号说明：

1   密闭容器

2   电动机

2a  定子

2b  转子

2c  定子铁心

2d  绕组用空间

2e  绕组

2f  间隙

2g  齿

2h    铁心背承

3     压缩机构

12    焊接部

13    回转涡盘

14    固定涡盘

15    欧氏环

16    固定构件

17    吸入管

18    喷出管

19    扩径部

20    焊接部

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

关于第一实施例，参照图1～图3进行说明。图1是纵型涡旋压缩机的剖面图。作为主要的结构，在密闭容器1的内部配置有电动要素即电动机2和通过该电动机2驱动的在回转涡盘13与固定涡盘14之间压缩所述制冷剂的电动要素即压缩机构3即涡旋压缩机构，且具有作为以使回转涡盘13相对于固定涡盘14不进行自转而进行回转运动的方式在固定涡盘14与固定构件16之间进行支承引导的自转限制构件的欧氏环15。电动机2包括定子2a和转子2b，定子2a固定于密闭容器1，转子2b压入固定于轴8。

压缩机构3与现有技术同样地使固定涡盘14与回转涡盘13啮合而构成，回转涡盘13与电动机2的旋转一起经由轴8通过所述欧氏环15进行回转驱动。通过该一连串的动作，对由吸入管17吸入的制冷剂气体进行压缩而通过喷出管18向制冷循环排出。

图2示出电动机部分的放大图。图3示出定子2a的剖面图。在密闭容器1的内周设置有在阶梯部1c处扩大直径的扩径部19，以使定子2a成为间隙配合。在扩径部19的外周侧的多个部位，能够通过焊接部20对定子2a与密闭容器1进行焊接固定。进而，关于定子2a的铁心，除对铁心进行金属板加工的同时进行铆接作业的自动夹紧方式之外，虽然未图示详细情况，但是也可以实施由焊接、熔敷、清漆等进行的粘结，由螺钉或铆钉进行的铆接等，进一步提高强度。

在图中，为了易于理解，而将间隙2f强调并表现为非常大，但是实际上更小。在能够间隙配合的程度下，小就足够，作为目标，未要求在机械中若不定心则无法将定子2a插入密闭容器1内程度的小量，而只要用人手能够将定子2a插入密闭容器1内的程度地小量就足够。关于间隙，以下也基本相同。此外，定子2a与扩径前的密闭容器1进行压入或热压配合等，即与现有技术进行相同的设计、制作。

焊接是在容器上预先空出6mm左右的孔并使焊接剂流入孔内而进行。就以螺钉或铆钉的方式夸张性地表现图示的焊接剂的形状的部分而言，与表现在密闭容器1与定子2a之间的螺钉或铆钉的脚相当的部分虽然实际上几乎没有脚的长度，但是其直径与孔大致相同，为6mm左右。

说明组装顺序。

首先，关于圆筒状的密闭容器，在定子2a的焊接部位留有孔，并制作对与定子2a的外周部对应的部分进行扩径的密闭容器1。将定子2a插入密闭容器1的扩径部19，用焊接机对外周部进行焊接固定。此时，优选使定子2a原封不动地与阶梯部1c相接而不进行焊接。从而在能够通过阶梯部1c避免在定子2a上产生应力的方面有利。

接下来，准备对转子2b进行压入固定的轴8。在转子2b的外周部预先配置用于形成与定子2a之间的空气隙的薄板构件，并在该状态下固定在固定于密闭容器1的定子2a内。此后，通过去除设置在所述转子2b的外周部的薄板构件，完成电动机2部分的结构。

在此，定子2a与转子2b在轴向上错位，转子2b靠近压缩机构3侧。其目的在于，关于转子2b，使磁力沿离开压缩机构3的方向产生，从而将与转子2a连结的轴8按压到固定构件16上，由此来抑制转子2b的摇动。

图3是包含定子2a的部分的轴直角剖面图。如上所述，通过以间隙配合将定子2a焊接固定在密闭容器的扩径部19，能够抑制定子2a的定子铁心2c、铁心背承2h的变形。所谓铁心背承2h不是齿2g的外径侧的部分而是设定为绕组2e用的空间2d的外径侧的部分，在该点进行焊接。因此，能够防止在铁心上产生应力而引起的铁损的增加。

此外，虽然在焊接部分或多或少产生应力，但是从定子2a整体来看较小，因此能够将在定子2a产生的应力形成为非常小。

另外，由于能够将定子铁心2c内的设定为绕组2e用的空间2d设计在更靠外径侧，因此铁心外径侧的间隙2f几乎消失。在现有的结构中，由于通过压入或热压配合等固定住定子2a，因此理论上可以说产生了负的间隙2f。根据实施例那样的间隙配合，能够确保间隙2f的同时，即能够在定子2a不产生应力而尽可能地增大定子铁心的体积，并且能够增大定子铁心内的设定为绕组用的空间。如此，通过较大地取得以集中绕组方式绕组的绕组2e所占的区域，能够提高电动机效率。

就在上述铁心产生的应力的减少与电动机效率的提高效果的关系而言，热压配合量与电动机效率的从测定结果导出的关系如图10所示，所述热压配合量是定子2a与密闭容器1的热压配合量。

首先，作为磁性体的特性，已知有如下的被称为磁致伸缩逆效应的现象，即，若对强磁性体施加应力而使外形变化，则即使无外部磁场，磁矩也偏离易磁化方向，通过与磁弹性能量的相互作用而使铁损增加。

因此，通过对定子2a与密闭容器1进行热压配合而对铁心施加热压配合应力进行固定，以及如第一实施例所示以使定子2a与密闭容器1的内周成为间隙配合的方式设置扩大了直径的扩径部19，以将定子2a的焊接部位形成为三个部位的规格，在以空调设备为代表的制冷运转条件A、B和加热运转条件A、B下实施电动机效率的测定。该制冷运转条件A和加热运转条件B主要是吸入压力与喷出压力的压力比及运转旋转数不同。在图10中，纵轴表示电动机效率，横轴表示热压配合量。在测定中使用的定子的外径为φ112mm，热压配合量为约100μm、150μm下进行。根据测定结果，确认了如下情况，即，与运转条件无关，与热压配合时相比，在第一实施例所示的规格中电动机效率提高。而且，确认了增加热压配合量的规格有电动机效率变低的倾向。根据该结果，可以说实施例的结构与缓和由热压配合产生的向铁心的应力相关，伴随铁损的降低，而电动机效率提高。

关于第二实施例，参照图5进行说明。在该第二实施例中，关于下述的点与第一实施例不同，而其它点与第一实施例基本相同。在铁心部中，对堆积的多个定子铁板进行紧固而构成定子铁心2c。在图5中，由于对定子2a与密闭容器1进行焊接固定的焊接部20的位置相对于定子2a的轴向而设定在定子铁心2c的压缩机底侧的端部，因此具有能够防止由定子2a的自重引起的定子鉄板的紧固部的剥落的优点。此外，作为焊接部20的位置的端部位于从定子2a的下端到10mm左右之间，是使焊接部20不从定子2a突出的位置。由于焊接的点的尺寸如上所述为6mm左右，因此优选预先留有10mm左右的富余。

关于第三实施例，参照图6进行说明。该第三实施例关于下述的点与第一实施例不同，而其它点与第一实施例基本相同。在图6中，由于对定子2a与密闭容器1进行焊接固定的焊接部20的位置相对于定子2a的轴向而被设定在定子铁心2c的中央部，因此在定子2a的重心位置进行焊接固定，稳定性高。而且，具有能够对由压缩机运转中的定子2a的振动所引起的定子2a与转子2b的空气隙27的变动进行降低的效果。在此，所谓中央部是沿轴向观察定子2a时的距一端与另一端的中点±5mm左右的范围。

关于第四实施例，参照图7及图8进行说明。该第四实施例关于下述的点与第一至第三实施例不同，而其它点与第一至第三实施例基本相同。

在图7中，定子2a隔着定子2a与密闭容器1的扩径部19之间的空隙在扩径部19外周侧的两处的焊接部20进行固定。虽然为了得到稳定的固定而优选三个部位的焊接，但是从工序削減的观点出发而考虑两个部位。由于从截面观察时形状对称，因此优选。

在图8中，定子2a隔着定子2a与密闭容器1的扩径部19之间的空隙在扩径部19外周侧的三个部位的焊接部20进行固定。如上所述，若为三点，则能够得到稳定的固定。而且，由于从截面观察时形状对称，因此优选。在两点固定的情况下，虽然相对于连接焊接点的线上的一方向的振动极强，但是无法说相对于与其成直角方向的振动极强。另一方面，若为三点对称，则相对于任一方向的振动都强。不仅从形状方面，而且三点对称的优点是与三相电动机的关系。即使焊接部对铁心产生应力或对磁路施加影响，所述影响也为电对称。而且电动机2产生的振动也消除，成为不仅不产生小振动而且可靠性更高的压缩机。

如此，通过将定子2a的焊接部位限定为两处或三处，相对于在四处以上的多个部位进行焊接固定，能够进一步抑制定子2a的定子铁心2c的变形，因此能够实现由铁损减少产生的电动机效率的提高。在此，考虑焊接强度而设定焊接部位。

虽然以上的实施例是将定子2a隔着空隙焊接于密闭容器的扩径部19的例子，但是即使在过渡配合的状态下进行焊接，相对于通过热压配合或压入进行固定的情况，也能够减少作用于定子铁心的应力，能够得到性能提高的效果。

尤其是在图7的实施例的两点焊接中，通过形成为比间隙配合更能够减少间隙2f的过渡配合，能够减少定子2a相对于密闭容器1的倾斜，并且此时除两点的焊接点以外，通过密闭容器1对固定进行支承。因此，从稳定性、可靠性更高的观点出发，成为优选的结构。进而，若推行该思考方法，则最终也可以为图9所示的一点焊接。

在此，所谓过渡配合，在JIS的规定中，记载为“对分别精加工为容许界限尺寸内的孔和轴进行配合时，根据其实际尺寸，存在间隙或存在过盈量的配合。轴的公差区域与孔的公差区域重合。”。

以上的实施例中的制冷剂是R410A等使用于通常的室内空调等的制冷剂，是HCFC制冷剂、HFC制冷剂、HC制冷剂。在所谓二氧化碳热泵热水器中使用二氧化碳作为压缩机的制冷剂，制冷循环为超临界制冷循环，压力非常高。因此，为了确保充分的强度，必须为三点以上的焊接。

第五实施例关于下述的点与第一至第四实施例不同，而其它点与第一至第四实施例基本相同。若考虑不在制作时而在压缩机的运转时具有以上的原理即可这一情况，即，若考虑在运转时形成为上述说明的间隙2f，则能够采用如下的结构。

虽然未图示，但是在图7、图8、图9中，考虑热压配合的结构。定子2a以压入或热压配合而固定于密闭容器的扩径部19，并且在定子2a与扩径部19的外周部的一、两处进行焊接固定。根据该结构，相对于仅通过压入或热压配合将定子2a固定于密闭容器1的情况，能够增加紧固力。通过该结构，若使用上述的成为非常高压循环的二氧化碳作为制冷剂，则密闭容器1由于该高压而或多或少地膨胀。若利用该膨胀与压入或热压配合的平衡，形成为难以通过密闭容器1对定子2a产生应力的关系，则能够得到上述说明的效果。因此，即使在使用了二氧化碳制冷剂的高压力的压缩机等中，相对于仅通过压入或热压配合来固定定子的情况，能够减少作用于定子2a、定子铁心2c的应力，因此具有能够防止由铁心的应力引起铁损的增加这一情况的效果。

此外，虽然作为密闭型电动压缩机的代表例以纵型的涡旋压缩机为例对实施例进行了记载，但是当然在横型中也可以适用本发明，也能够得到效果。进而，回转式压缩机、其它的密闭型电动压缩机也一样。

如上所述，通过将与定子的轴向长度对应的密闭容器的部分进行扩径，并对定子与密闭容器的扩径部进行焊接固定，能够减少压缩机的铁损。而且，能够实现效率良好的压缩机。

如此，通过提高压缩机性能，能够将其输入减少量传递给室外风扇输入等制冷循环设备，能够在维持输入原封不动的情况下提高制冷循环装置的制冷能力。

Claims (15)

1.一种密闭型电动压缩机，其在密闭容器内具有由定子和转子构成的电动机以及通过所述电动机驱动的压缩机构，所述密闭型电动压缩机的特征在于，

所述密闭容器在与所述定子的轴向长度对应的部分具有扩径部，

所述密闭容器与所述定子通过焊接进行固定。

2.一种密闭型电动压缩机，其在密闭容器内具有由定子和转子构成的电动机以及通过所述电动机驱动的压缩机构，所述密闭型电动压缩机的特征在于，

所述密闭容器在与所述定子的轴向长度对应的部分具有扩径部，

所述密闭容器的所述扩径部与所述定子之间具有空隙，并且所述密闭容器与所述定子通过焊接进行固定。

3.根据权利要求2所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

在所述密闭容器内通过间隙配合插入有所述定子。

4.根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

在所述密闭容器内通过过渡配合插入有所述定子。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

实施所述焊接的位置为两处。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

实施所述焊接的位置为三处。

7.根据权利要求4所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

实施所述焊接的位置为一处。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

实施所述焊接的位置距所述定子的下端10mm以内。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

实施所述焊接的位置为所述定子的中央部。

10.根据权利要求1或2所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

作为制冷剂，使用HCFC制冷剂、HFC制冷剂、HC制冷剂。

11.一种密闭型电动压缩机，其在密闭容器内具有由定子和转子构成的电动机以及通过所述电动机驱动的压缩机构，作为制冷剂使用二氧化碳，所述密闭型电动压缩机用于超临界制冷循环，其特征在于，

所述密闭容器在与所述定子的轴向长度对应的部分具有扩径部，

在所述密闭容器内通过热压配合插入有所述定子，所述密闭容器与所述定子通过焊接进行固定。

12.根据权利要求11所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

实施所述焊接的位置为一至三处中任一种。

13.根据权利要求1、2、11中任一项所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

所述压缩机构为涡旋压缩机。

14.根据权利要求1、2、11中任一项所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

卷绕于所述定子的线圈以集中绕组方式进行绕组。

15.根据权利要求1、2、11中任一项所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，

所述定子具有铁心背承，焊接对该铁心背承进行。

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