CN102094788A - 密闭型压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制外壳的振动的密闭型压缩机。密闭型压缩机(1)具有：环状的电动机定子(8)；电动机转子(9)；外壳(2)；以及多个点接合部(7)。电动机转子(9)旋转自如地配置在电动机定子(8)的内部空间中。外壳(2)包含筒状部(10)。筒状部(10)收纳电动机定子(8)和电动机转子(9)。在电动机定子(8)和筒状部(10)之间确保了间隙的状态下，多个点接合部(7)通过点接合对电动机定子(8)和筒状部(10)之间进行固定。

Description

密闭型压缩机
本申请是申请日为2007年8月8日、发明名称为“密闭型压缩机”、申请号为200780029040.7(PCT/JP2007/065513)的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及电动机定子固定在外壳内部的密闭型压缩机。
背景技术
以往，在密闭型压缩机中，采用电动机定子固定在外壳的内周面上的结构。例如，对于在专利文献1中所记载的集中绕组式电动机，电动机定子通过热装或者压入而固定在外壳内部。
密闭型压缩机
专利文献1：日本特开2004-201428号公报
但是，当磁通集中地流过专利文献1中所记载的集中绕组式电动机的齿时，存在要使电动机定子变形的圆周方向的力(径向力)变大的倾向。并且，对于利用矩形波电压或者矩形波电流进行驱动的电动机，磁通集中在齿上从而圆周方向的力偏倚，电动机的振动或噪音增大。由此，与电动机定子紧密地接触的外壳的振动和噪音增大。
并且，在专利文献1中所记载的集中绕组式电动机的情况下，由于电动机定子通过热装或者压入而固定在外壳上，因此应力施加在电动机的磁轭上，存在铁损增大的问题。
另外，在使用CO2制冷剂的密闭型压缩机的情况下，由于外壳内部的内压高，因此难以通过热装或者压入将电动机定子固定在外壳内部。
发明内容
本发明的课题在于提供能够抑制外壳的振动的密闭型压缩机。
第一方面的密闭型压缩机具有环状的电动机定子、电动机转子、外壳以及多个点接合部。电动机转子旋转自如地配置在电动机定子的内部空间中。外壳包含筒状部。筒状部收纳电动机定子和电动机转子。在电动机定子和筒状部之间确保了间隙的状态下，多个点接合部通过点接合对电动机定子和筒状部之间进行固定。
此处，由于在电动机定子和筒状部之间确保了间隙的状态下，多个点接合部通过点接合对电动机定子和筒状部之间进行固定，因此能够抑制外壳的筒状部的振动和噪音。
对于第二方面的密闭型压缩机，在第一方面的密闭型压缩机中，间隙的宽度为10～300μm。
此处，由于间隙的宽度被设定为在半径上为大约10μm以上，因此能够更加有效地抑制筒状部的振动。并且，由于间隙的上限在半径上被设定为大约300μm以下，因此在利用点焊接进行点接合时，能够防止产生的飞溅物(sputter)混入压缩机内部。并且，在利用凸部进行接合时，能够满足必要接合强度。
对于第三方面的密闭型压缩机，在第一方面或者第二方面的密闭型压缩机中，点接合部在电动机定子的外周面的周方向上配置有三点以上。
此处，由于点接合部在电动机定子的外周面的周方向上配置有三点以上，因此能够以稳定的状态固定电动机定子，并且能够更加有效地抑制外壳的筒状部的振动。
对于第四方面的密闭型压缩机，在第一方面至第三方面中的任一方面的密闭型压缩机中，点接合部在电动机定子的外周面上沿着电动机转子的轴向配置多处。
此处，由于点接合部在电动机定子的外周面上沿着电动机转子的轴向配置多处，因此能够以稳定的状态固定电动机定子，并且能够更加有效地抑制外壳的筒状部的振动。
对于第五方面的密闭型压缩机，在第一方面至第四方面中的任一方面的密闭型压缩机中，点接合部通过点焊接形成。
此处，由于点接合部通过点焊接形成，因此能够容易且可靠地将电动机定子固定在外壳的筒状部的内部，并且能够更加有效地抑制外壳的筒状部的振动。
对于第六方面的密闭型压缩机，在第一方面至第四方面中的任一方面的密闭型压缩机中，点接合部是形成于电动机定子或者筒状部中的任一个上的凸部。
此处，由于点接合部是形成于电动机定子或者筒状部中的任一个上的凸部，因此，电动机定子的振动难以传递至外壳，能够抑制外壳的筒状部的振动。
另外，此处所谓的筒状部的凸部，是从筒状外侧向内侧变形而成的突起、或者对筒状部内表面进行切削而设置的爪、或者利用其他部件设置在筒状部内侧的突起等。并且，所谓的电动机定子的凸部是局部地增大层叠钢板的外径或者利用其他部件设置在电动机定子外周部上的突起、或者朝向筒状部和电动机定子具有凸部或接触部受限的部件等。并且，电动机定子的凸部也可以是表面在10～300μm的间隙的范围内凹凸、或者是在筒状部上(从外壳内侧观察)具有凸部并对它们进行铆接而成的部件等。
对于第七方面的密闭型压缩机，在第一方面至第四方面中的任一方面的密闭型压缩机中，点接合部具有：夹在电动机定子和筒状部之间的衬垫；以及激光焊接部，其将衬垫分别激光焊接在电动机定子和筒状部上。
此处，由于点接合部具有衬垫和激光焊接部，因此电动机定子的振动难以传递至外壳，能够抑制外壳的筒状部的振动。
第八方面的密闭型压缩机具有：环状的电动机定子；旋转自如地配置在电动机定子的内部空间中的电动机转子；外壳，其包含收纳电动机定子和电动机转子的筒状部；以及接合部，其对电动机定子和筒状部之间进行接合。对于电动机定子的外周面和筒状部的内周面相面对的部分，接合部在包含接合部的与筒状部的中心轴正交的截面上的合计周长与筒状部的内周面的周长之间的比例小于10％，除了接合部以外的其他部分都确保间隙。
此处，对于电动机定子的外周面和筒状部的内周面相面对的部分，接合部在包含接合部的与筒状部的中心轴正交的截面上的合计周长与筒状部的内周面的周长之间的比例小于10％，除了接合部以外的其他部分都确保间隙。因此，电动机定子的振动变得难以传递至外壳，因此能够抑制外壳的筒状部的振动。
对于第九方面的密闭型压缩机，在第一方面至第八方面中的任一方面的密闭型压缩机中，电动机定子由分别位于电动机定子的上方和下方的结构部件夹持。
此处，由于电动机定子由分别位于电动机定子的上方和下方的结构部件夹持，因此电动机定子的振动难以传递至外壳，能够抑制外壳的筒状部的振动。
对于第十方面的密闭型压缩机，在第五方面的密闭型压缩机中，在筒状部上相对于电动机定子设置有焊接孔。电动机定子经由焊接孔焊接在筒状部上。
此处，由于在筒状部上设置有焊接孔，因此电动机定子能够通过经由焊接孔焊接在筒状部上而固定。
对于第十一方面的密闭型压缩机，在第一方面至第四方面中的任一方面的密闭型压缩机中，点接合部是嵌合在电动机定子和筒状部之间的部件。
此处，作为点接合部，使用嵌合在电动机定子和筒状部之间的部件，由此，能够在电动机定子和筒状部之间确保了间隙的状态下，通过点接合对电动机定子和筒状部之间进行固定，因此能够抑制外壳的筒状部的振动和噪音。
根据第一方面，能够抑制外壳的筒状部的振动和噪音。
根据第二方面，能够更加有效地抑制筒状部的振动。
根据第三方面，能够以稳定的状态固定电动机定子，并且能够更加有效地抑制外壳的筒状部的振动。
根据第四方面，能够以稳定的状态固定电动机定子，并且能够更加有效地抑制外壳的筒状部的振动。
根据第五方面，能够容易且可靠地将电动机定子固定在外壳的筒状部的内部，并且能够更加有效地抑制外壳的筒状部的振动。
根据第六方面，能够抑制外壳的筒状部的振动。
根据第七方面，能够抑制外壳的筒状部的振动。
根据第八方面，能够抑制外壳的筒状部的振动。
根据第九方面，能够抑制外壳的筒状部的振动。
根据第十方面，电动机定子能够通过经由焊接孔焊接在筒状部上而固定。
根据第十一方面，通过使用嵌合在电动机定子和筒状部之间的部件，能够抑制外壳的筒状部的振动。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的密闭型压缩机的纵剖视图。
图2是示意性地示出图1的外壳的筒状部、电动机定子以及点接合部的配置的立体图。
图3是示出图1的筒状部和电动机定子之间的间隙的宽度与压缩机运转音的大小的关系的曲线图。
图4是图1的压缩机构的水平剖视图。
图5是本发明的变形例所涉及的密闭型压缩机的纵剖视图。
符号说明
1：密闭型压缩机；
2：外壳；
3：电动机；
4：压缩机构；
7：点接合部；
8：电动机定子；
9：电动机转子；
10：筒状部；
13：间隙。
具体实施方式
图1所示的使用CO2制冷剂的密闭型压缩机1具有外壳2、电动机3、压缩机构4、储气筒5、轴6以及多个点接合部7。电动机3、压缩机构4以及轴6收纳在外壳2的内部。
电动机3具有环状的电动机定子8和旋转自如地配置在电动机定子8的内部空间8a中的电动机转子9。电动机转子9与轴6连接，能够与轴6一起旋转。
外壳2具有筒状部10和封闭筒状部10的上下的开口端的一对端板11、12。外壳2的筒状部10收纳电动机3的电动机定子8和电动机转子9。填充有CO2制冷剂的外壳2的内压为高压(大约14MPa)。
在电动机定子8和筒状部10之间确保了间隙13的状态下，多个点接合部7通过基于点焊接的点接合对电动机定子8和筒状部10之间进行固定。由此，电动机定子8的振动难以传递至外壳2，因此能够抑制外壳2的筒状部10的振动。这是因为从电动机定子8朝向筒状部10传递振动的部分的截面积(多个点接合部7的截面积)狭小。
即，在本实施方式中，对于电动机定子8的外周面和筒状部10的内周面相面对的部分，接合部7在包含接合部7的与筒状部10的中心轴正交的截面上的合计周长与筒状部10的内周面的周长之间的比例小于10％，除了点接合部7以外的其他部分都确保间隙13。因此，由于电动机定子8的振动难以传递至外壳2，所以能够抑制外壳2的筒状部10的振动。
此处，当接合部7在包含接合部7的与筒状部10的中心轴正交的截面上(即筒状部10的横截面上(圆形截面上))的合计周长与筒状部10的内周面的周长之间的比例小于10％时，在以往的基于热装压入的固定方法中，由于接合面积过小因此难以将电动机定子8固定在筒状部10内部。并且，填充有CO2制冷剂的外壳2的内压为高压，因此如果考虑由内压导致的外壳2的膨胀，则以往的基于热装压入的固定更加困难。
如图2所示，在筒状部10的内部，电动机定子8利用一个横截面上的三点以上的点接合部7、并且在两个以上的横截面上通过点焊接固定。
点接合部7的个数对应于筒状部10和电动机定子8的半径及长度适当设定即可。
间隙13的宽度g设定为大约10～300μm，因此能够更加有效地抑制筒状部10的振动。
此处，如图3所示，在对间隙13的宽度g(微米)与压缩机运转音A(分贝)的关系大致进行调查的情况下，可以清楚：相对于间隙13的宽度g为-20微米以下的情况下(即过盈配合的状态)的压缩机运转音A1，间隙13的宽度g为10微米的情况下的压缩机运转音A2降低至A1的大约90％，进一步，间隙13的宽度g为20微米以上的情况下的压缩机运转音A3降低至A1的大约80％。
由于点接合部7在电动机定子8的外周面的周方向上配置有三点以上，因此能够以稳定的状态固定电动机定子8，并且能够更加有效地抑制外壳2的筒状部10的振动。
由于点接合部7在电动机定子8的外周面沿电动机转子9的轴向配置有多处，因此能够以稳定的状态固定电动机定子8，并且能够更加有效地抑制外壳2的筒状部10的振动。
由于点接合部7通过点焊接形成，因此能够容易且可靠地将电动机定子8固定在外壳2的筒状部10的内部，并且能够更加有效地抑制外壳2的筒状部10的振动。
具体而言，点接合部7是通过在筒状部10上形成作为焊接孔的贯通孔10a、并通过该贯通孔10a对电动机定子8进行点焊接而形成的。
如图1和图4所示，压缩机构4具有：具有叶片22的摆动活塞21；将叶片22支承为能够摆动的衬套23；以及气缸27。气缸27具有：收纳摆动活塞21的气缸室24；衬套孔25，衬套23旋转自如地插入该衬套孔25中；以及与衬套孔25连通的供油连通孔26。
轴6的偏心部6a接受电动机3的旋转驱动力而旋转，从而摆动活塞21在气缸室24的内部摆动，由此，在气缸室24内部对从吸入管28吸入的CO2制冷剂进行压缩。压缩后的CO2制冷剂通过外壳2的内部上升，并从排出管29排出。
气缸27具有下部缸体27a和上部缸体27b。气缸27螺纹安装在安装板30上。安装板30通过安装板接合部31固定在外壳2的筒状部10上。安装板接合部31通过点焊接形成。
<特征>
(1)
在实施方式的密闭型压缩机1中，在电动机定子8和筒状部10之间确保了间隙13的状态下，多个点接合部7通过基于点焊接的点接合对电动机定子8和筒状部10之间进行固定，因此能够抑制外壳2的筒状部10的振动和由此引起的噪音。
(2)
并且，实施方式的密闭型压缩机1是使用CO2制冷剂的密闭型压缩机，由于外壳2内部的内压高，因此难以利用热装或者压入对电动机定子8进行固定，但是能够通过多个点接合部7利用点接合对电动机定子8和筒状部10之间进行固定。由此，能够防止电动机定子8脱落。
(3)
在实施方式的密闭型压缩机1中，在外壳2的筒状部10的内部，由于以不从筒状部10受到大的应力的方式利用多个点接合部7对电动机定子8进行固定，因此能够减少铁损。
(4)
在实施方式的密闭型压缩机1中，在电动机定子8和筒状部10之间确保了间隙13的状态下，多个点接合部7通过基于点焊接的点接合对电动机定子8和筒状部10之间进行固定，因此不需要用于防止外壳的振动的双重外壳结构或特殊的电动机固定部件，能够大幅降低密闭型压缩机1的生产成本。
(5)
在实施方式的密闭型压缩机1中，由于间隙13的宽度g被设定为大约10～300μm，因此能够更加有效地抑制筒状部10的振动。
(6)
在实施方式的密闭型压缩机1中，由于点接合部7配置在电动机定子8的外周面的周方向的三点以上，因此能够以稳定的状态固定电动机定子8，并且能够更加有效地抑制外壳2的筒状部10的振动。
(7)
在实施方式的密闭型压缩机1中，由于点接合部7在电动机定子8的外周面沿着电动机转子9的轴向配置多处，因此能够以稳定的状态固定电动机定子8，并且能够更加有效地抑制外壳2的筒状部10的振动。
(8)
在实施方式的密闭型压缩机1中，由于点接合部7通过点焊接形成，因此能够容易且可靠地将电动机定子8固定在外壳2的筒状部10的内部，并且能够更加有效地抑制外壳2的筒状部10的振动。
(9)
在实施方式的密闭型压缩机1中，对于电动机定子8的外周面和筒状部10的内周面相面对的部分，接合部7在包含接合部7的与筒状部10的中心轴正交的截面上的合计周长与筒状部10的内周面的周长之间的比例小于10％，除了点接合部7以外的其他部分都确保间隙13。因此，电动机定子8的振动难以传递至外壳2，所以能够抑制外壳2的筒状部10的振动。
(10)
在实施方式的密闭型压缩机1中，由于在筒状部10上设置有贯通孔10a作为焊接孔，因此，电动机定子8能够经由贯通孔10a焊接在筒状部10上而进行固定。
<变形例>
(A)
在上述实施方式中，作为接合部，列举了通过点焊接等形成的点状的点接合部7的例子进行了说明，但是本发明并不限于此，也可以是线状等的接合部。在该情况下，只要点接合部7的截面积的合计即接合面积S2相对于电动机定子8的外周面和筒状部10的内周面相面对的部分的相对面积S1的比例小于10％、且在除了点接合部7以外的其他部分都确保间隙13，则电动机定子8的振动难以传递至外壳2，能够抑制外壳2的筒状部10的振动。
(B)
在上述实施方式中，作为接合部，列举了通过点焊接形成的点接合部7的例子进行了说明，但是本发明并不限于此，作为本发明的变形例，点接合部7也可以是形成于电动机定子8或者筒状部10的任一个上的凸部。在该情况下，电动机定子8的振动也难以传递至外壳2，能够抑制外壳2的筒状部10的振动。
(C)
在上述实施方式中，作为接合部，列举了通过点焊接形成的点接合部7的例子进行了说明，但是本发明并不限于此，作为本发明的其他变形例，作为点接合部7也可以使用嵌合在电动机定子8和筒状部10之间的部件。
例如，点接合部7也可以是具有夹在电动机定子8和筒状部10之间的衬垫(spacer)、和将衬垫分别激光焊接在电动机定子8和筒状部10上的激光焊接部的部件。在该情况下，电动机定子8的振动也难以传递至外壳2，能够抑制外壳2的筒状部10的振动。
(D)
在上述实施方式中，通过基于点焊接的点接合对电动机定子8和筒状部10之间进行固定，但是本发明并不限于此。
作为本发明的变形例，如图5所示，也可以是电动机定子8由使分别位于电动机定子8的上方和下方的结构部件、例如端板11的下端部11a和安装板30的上端部30a分别延长而成的部件夹持，并将电动机定子8以与筒状部10之间隔开间隙13的状态进行固定。
在该情况下，对于电动机定子8的外周面和筒状部10的内周面相面对的部分，只要接合部7在包含接合部7的与筒状部10的中心轴正交的截面上的合计周长与筒状部10的内周面的周长之间的比例小于10％，且除了点接合部7以外的其他部分都确保间隙13，则电动机定子8的振动难以传递至外壳2，能够抑制外壳2的筒状部10的振动。
另外，电动机定子8可以仅通过端板11和安装板30的夹持而固定，或者，也可以利用端板11和安装板30的夹持及利用多个点接合部7(参照图1)点接合在筒状部10上这两个固定方法进行固定。
(E)
并且，作为本发明的密闭型压缩机的变形例，也能够应用于涡旋型压缩机或者往复式压缩机。并且，在旋转型的压缩机中，既能够应用于单气缸型也能够应用于双气缸型。
产业上的可利用性
本发明能够广泛应用于电动机定子固定在外壳内部的密闭型压缩机。

Claims (6)

1.一种密闭型压缩机(1)，其特征在于，所述密闭型压缩机(1)具有：
环状的电动机定子(8)；
电动机转子(9)，其旋转自如地配置在所述电动机定子(8)的内部空间中；
外壳(2)，其包含收纳所述电动机定子(8)和所述电动机转子(9)的筒状部(10)；以及
多个点接合部(7)，在所述电动机定子(8)和所述筒状部(10)之间确保了间隙(13)的状态下，所述多个点接合部(7)通过点接合对所述电动机定子(8)和所述筒状部(10)之间进行固定，
所述点接合部(7)在所述电动机定子(8)的外周面的周方向上配置有三点以上，
所述点接合部(7)通过点焊接形成。
2.根据权利要求1所述的密闭型压缩机(1)，其中，
所述间隙(13)的宽度(g)为10～300μm。
3.根据权利要求1或2所述的密闭型压缩机(1)，其中，
所述点接合部(7)在所述电动机定子(8)的外周面上沿着所述电动机转子(9)的轴向配置多处。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的密闭型压缩机(1)，其中，
对于所述电动机定子(8)的外周面和所述筒状部(10)的内周面相面对的部分，所述点接合部(7)在包含所述点接合部(7)的与所述筒状部(10)的中心轴正交的截面上的合计周长与所述筒状部(10)的内周面的周长之间的比例小于10％，除了所述点接合部(7)以外的其他部分都确保间隙(13)。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的密闭型压缩机(1)，其中，
在所述外壳(2)的内部还收纳有压缩机构(4)和安装板(30)，
通过将所述安装板(30)点焊接于所述外壳(2)，而使所述压缩机构(4)固定于所述外壳(2)。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的密闭型压缩机(1)，其中，
在所述筒状部(10)上相对于所述电动机定子(8)设置有焊接孔(10a)，所述电动机定子(8)经由所述焊接孔(10a)焊接在所述筒状部(10)上。
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