CN106460845A - 密闭型电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种密闭型电动压缩机，其完全不会对压缩机构或电动马达及其性能或可靠性造成影响，仅仅改变壳体的局部形状就能够容易地降低振动、噪音。密闭型电动压缩机(1)，其圆筒形的壳体(2)内容纳有电动马达(5)和压缩机构(6)，压缩机构(6)能够由电动马达(5)驱动，电动马达(5)其定子(12)的两端侧部位(E1、E2)分别通过烧嵌、压入或焊接而固定设置于圆筒形的壳体(2)的圆形内周面，除了两端侧部位(E1、E2)以外的中间部位(M)在整个区域或者除了一部分接触部位以外的区域不与壳体(2)接触。

Description

密闭型电动压缩机
技术领域
本发明涉及一种在圆筒形的壳体内容纳电动马达和压缩机构、并且压缩机构由电动马达驱动的类型的密闭型电动压缩机。
背景技术
作为制冷/空调机或者各种热泵用的压缩机，使用在圆筒形的壳体内容纳电动马达和压缩机构的旋转式或涡旋式等的密闭型电动压缩机。在密闭型电动压缩机中，为了将电动马达固定设置在壳体内，将电动马达的定子烧嵌、压入或焊接于圆筒形壳体的内周面。并且，作为压缩机用马达，使用了将线圈卷绕线进行集中绕组而提高马达效率的马达，但集中绕组马达因电磁激振力而产生的噪音较大，虽然通过设计铁芯的形状等可以降低电磁激振力，但由于需要优先考虑马达的效率，所以存在马达单体上的噪音难以降低的状况。
作为密闭型压缩机侧的振动、噪音对策，在专利文献1中提供了一种压缩机，其通过将上下一对圆环状中间部件固定于电动马达的定子外周缘的上端部和下端部，并将该环状中间部件嵌合于壳体的内壁，从而抑制了马达振动向壳体的传播，使压缩机的振动、噪音得以降低。另外，在专利文献2至4中，公开了一种压缩机，其设置有在壳体的周壁上沿周向延伸的多个凹凸所形成的波形区域以及在轴向上延伸的多个肋状部件，通过提高壳体的刚性，使压缩机噪音得以降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-299524号公报
专利文献2：日本专利特开2009-103134号公报
专利文献3：日本专利特开昭62-147079号公报
专利文献4：日本专利特开昭62-170796号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，如专利文献1所述，在插装有圆环状中间部件的压缩机中，需要改变外壳直径或者改变马达铁芯直径。当改变外壳直径时，也需要改变压缩机构的直径，设计和设备投资的负担加重。并且，当改变马达铁芯直径时，需要设法减小该直径并确保同等的性能，导致设计负担非常重。再者，还存在如下多个课题：使用圆环状中间部件时，不仅需要额外的部件和其加工费、组装工序，还要顾及圆环状中间部件所产生的马达的保持力本身和热膨胀/热收缩造成的保持力的下降等。
另外，如专利文献2至4所示，在设置了由凹凸形成的波形区域以及多个肋状部件的压缩机中，虽然能够通过提高壳体的刚性抑制振动，但由于因马达的电磁加振力所造成的振动通过将定子烧嵌、压入或焊接于壳体的内周面的部分的整个区域直接传播到壳体，因此在该结构中，无法将振动、噪音降低至令人满意的水平。特别是，当将设置在壳体上的凹凸或肋状部件延长至超出定子的烧嵌、压入或焊接区域的部分设置时，通过刚性较高的凹凸或肋状部件造成振动的传播区域扩大，因此存在得不到所需要的振动、噪音降低效果的情况。
本发明鉴于这样的实情而完成，目的在于提供一种密闭型电动压缩机，其完全不会对压缩机构或电动马达及其性能或可靠性造成影响，仅仅改变壳体的局部形状就能够容易地降低振动、噪音。
技术方案
本发明的第一方式为一种密闭型电动压缩机，其圆筒形的壳体内容纳有电动马达和压缩机构，并且所述压缩机构能够由所述电动马达驱动，所述电动马达其定子的两端侧部位分别通过烧嵌、压入或焊接而固定设置于所述圆筒形的壳体的圆形内周面，除了所述两端侧部位以外的中间部位在整个区域或者除了一部分接触部位以外的区域不与所述壳体接触。
根据本发明的第一方式，电动马达的定子的两端侧部位分别通过烧嵌、压入或焊接而固定设置于圆筒形的壳体的圆形内周面，除了定子的两端侧部位以外的中间部位在整个区域或者除了一部分接触部位以外的区域不与壳体接触。因此，通过将电动马达的定子的两端侧部位烧嵌、压入或焊接于圆筒形壳体的圆形内周面，从而能够切实固定设置该电动马达。并且，为了提高电动马达的效率，通过将定子的除了两端侧部位的中间部位设置为在整个区域或者除了一部分接触部位以外的区域不与壳体的内周面接触，大幅度降低了因对线圈卷绕线进行集中绕组而增大的电磁激振力所造成的马达径向振动向壳体的传播量，能够降低来自壳体的放射噪音。因此，不仅能够使压缩机低噪音化，还能够仅通过改变壳体的局部形状而解决问题，从而能够将对性能和可靠性所造成的影响和设计负担、设备投资或者型号投资等最小化，并能够简单且低成本地进行实施。并且，由于能够缓和在定子的中间部位的烧嵌应力等，因此有希望通过降低铁损来提高马达效率。
在本发明的第一方式的密闭型电动压缩机中，可以为如下结构，所述壳体的与所述中间部位对应的部分中，除了与设置于所述定子外周的制冷剂通道用切口部对应的部分以外的部分通过向外侧膨胀成肋状而形成非接触状态。
根据本发明的第一方式，壳体的与中间部位对应的部分的除了与设置于定子外周的制冷剂通道用切口部对应的部分以外的部分通过向外侧膨胀成肋状而形成非接触状态。由于该结构，通过设置于与定子的中间部位对应的部分的向外侧膨胀的肋状的膨出部，能够提高作为噪音的放射面的圆筒形壳体的刚性。因此，有希望通过提高壳体刚性来降低压缩机的噪音。
在本发明的第一方式的密闭型电动压缩机中，可以在所述膨胀成肋状的部分上，设置相对于所述定子外周保持为非接触状态的刚性提高单元。
根据本发明的第一方式，由于在膨胀成肋状的部分上，设置有相对于定子外周保持为非接触状态的刚性提高单元，因此利用设置在膨胀成肋状的部分上的、例如凹凸等的刚性提高单元，能够进一步提高壳体的刚性，由此，能够实现压缩机的进一步低噪音化。
有益效果
根据本发明，通过将电动马达的定子的两端侧部位烧嵌、压入或焊接于圆筒形壳体的圆形内周面，从而能够切实固定设置该电动马达。并且，为了提高电动马达的效率，通过将定子的除了两端侧部位的中间部位设置为在整个区域或者除了一部分接触部位以外的区域不与壳体的内周面接触，大幅度降低了因对线圈卷绕线进行集中绕组而增大的电磁激振力所造成的马达径向振动向壳体的传播量，能够降低来自壳体的放射噪音，因而能够使压缩机低噪音化。再者，由于仅通过改变壳体的局部形状就能够解决问题，因此能够将对性能和可靠性所造成的影响和设计负担、设备投资或者型号投资等最小化，并能够简单且低成本地进行实施。并且，由于能够缓和在定子的中间部位的烧嵌应力等，因此有希望通过降低铁损来提高马达效率。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的密闭型电动压缩机的纵截面图。
图2是图1中的A-A剖面示意图。
图3是图1中的B-B剖面示意图。
具体实施方式
以下，参照图1至图3，说明本发明所涉及的实施方式。
图1中示出有本发明的实施方式所涉及的密闭型电动压缩机的纵截面图，图2中示出有其A-A截面示意图，图3中示出有其B-B截面示意图。
作为本实施方式所涉及的密闭型电动压缩机1，例示了多缸旋转式的压缩机，当然并不局限于此。该密闭型电动压缩机1具备上部和下部被盖板3、4密闭的圆筒形的壳体2，并构成为在其内部的上方部位设置有电动马达5，在下方部位设置有由电动马达5驱动的压缩机构(旋转压缩机构)6。
在壳体2的下部外周上，设置有固定脚7。并且，在壳体2的上部，设置有贯穿盖板3的排出配管8，使被压缩机构6压缩的高压制冷剂气体能够向制冷循环系统侧排出。进一步，在壳体2的外周部，一体装配有蓄能器9，能够将从制冷循环系统侧返回的低压的制冷剂气体中含有的油、液态制冷剂等的液态成分分离，并经由吸入配管10、11仅将气体成分吸入压缩机构6。
电动马达5具备定子12和转子13，定子12通过烧嵌、压入或焊接(例如，定位焊)等固定设置于壳体2的内周面。转子13通过与曲柄轴14一体结合，其旋转驱动力可经由曲柄轴14传递给压缩机构6。并且，在曲柄轴14的下方部位，与后述的压缩机构6的第一转子24和第二转子25对应地设置有第一偏心部15和第二偏心部16。
压缩机构(旋转压缩机构)6为双缸式，第一和第二旋转压缩机构6A、6B具有：第一缸体19和第二缸体20，该第一缸体19和第二缸体20形成第一气缸室17和第二气缸室18(以下，有时简称为气缸17、18)，与曲柄轴14的第一偏心部15和第二偏心部16对应地固定设置在壳体2内；隔板21，其插装于第一缸体19与第二缸体20之间，并且划分形成第一气缸室17和第二气缸室18；上部轴承22，其设置于第一缸体19的上表面，划分形成第一气缸室17，并支撑曲柄轴14；以及下部轴承23，其设置于第二缸体20的下表面，划分形成第二气缸室18，并支撑曲柄轴14。
并且，第一和第二旋转压缩机构6A、6B具有：第一转子24和第二转子25，该第一转子24和第二转子25旋转自由地嵌合于第一偏心部15和第二偏心部16，并且在第一气缸室17和第二气缸室18内转动；以及叶片(省略图示)，其滑动自由地嵌合在设置于第一缸体19和第二缸体20的叶片槽(省略图示)中，并且将第一气缸室17和第二气缸室18内隔开成吸入侧和排出侧。
低压的制冷剂气体从吸入配管10、11经由吸入口26、27吸入到第一和第二旋转压缩机构6A、6B的第一气缸室17和第二气缸室18内。该制冷剂通过第一转子24和第二转子25的转动而被压缩，变为高压制冷剂气体经由省略图示的排出口和排出阀排出到排出腔室28、29内。进而，高压制冷剂气体在从排出腔室28、29排出到壳体2内后，路过设置于定子12的外周的轴向的多个切口部12A(参照图2、3)和形成于壳体2的内周面之间的制冷剂通道30而被引导至壳体2内的上部，再经由排出配管8向制冷循环系统侧排出。
构成旋转压缩机构6的第一缸体19及第二缸体20、隔板21、上部轴承22以及下部轴承23通过螺栓紧固形成一体。并且，在壳体2内的底部，充填有PAG油、POE油等制冷机油31，经由设置在曲柄轴14中的供油孔等，如众所周知的那样能够向压缩机构6内的润滑部位供油。
另外，在上述结构的密闭型电动压缩机1中，为了降低因电动马达5的电磁激振力而马达振动所产生的放射噪音，采用以下结构。
如上所述，电动马达5的定子12通过烧嵌、压入或焊接(例如，定位焊)等固定设置于壳体2的圆形内周面，但如图1所示，仅将其烧嵌、压入或焊接的范围限制在定子12的两端侧部位E1和E2，他们之间的中间部位M的整个区域不与定子12的外周接触。
即，如图2所示，除了设置于外周的用于形成制冷剂通道30的多个切口部(D切口部)12A以外的外周部分通过烧嵌、压入或焊接等而与壳体2的圆形内周面嵌合，从而固定设置定子12的两端侧部位E1和E2。
另一方面，定子12的中间部位M中，本来用于形成制冷剂通道30的多个切口部12A不与壳体2的内周面接触而构成非接触区域，除此以外的部分与壳体2的圆形内周面嵌合，但通过将与该嵌合部分对应的壳体2侧的对应部分2A向外侧膨胀成肋状，在中间部位M中，也会如图3所示，定子12与壳体2之间不接触。
如图3所示，与该定子12的中间部位M对应的壳体2侧的向外侧膨胀的对应部分2A在壳体2的圆周上设置有六处，并且形成具有一定的宽度且具有相当于中间部位M的轴向长度的肋状的膨出部32。并且，通过将上述膨出部32形成于壳体2的局部区域上，则完全不需要改变电动马达5和压缩机构6，就能够将电动马达5构成为，仅通过将定子12的两端侧部位E1和E2烧嵌、压入或焊接于壳体2而固定设置电动马达5，且定子12的中间部位M的整个区域不与壳体2接触。
另外，为了提高壳体2的刚性，可以对于上述的肋状的膨出部32，在不与定子12的外周接触的范围内设置凹凸(省略图示)等的刚性提高单元。
再者，在上述实施方式中，构成为定子12的中间部位M的整个区域不与壳体2接触，但根据马达铁芯形状的状况等，即使在与一部分出现接触部的情况下，除此以外为不接触的结构也包含在本发明中。
根据上述的结构，通过本实施方式可实现以下作用效果。
在上述密闭型电动压缩机1中，当压缩机构6通过电动马达5的旋转而被驱动时，低压的制冷剂气体经由蓄能器9分别被吸入到第一和第二旋转压缩机构6A、6B的第一气缸室17和第二气缸室18，通过第一转子24和第二转子25的转动而被压缩后，经由排出口和排出阀(省略图示)排出到排出腔室28、29内。
该压缩气体在从排出腔室28、29排出到壳体2内后，路过由设置于定子12的外周的轴向的多个切口部12A(参照图2、3)形成的制冷剂通道30而被引导至壳体2内的上部，再从此处经由排出配管8向制冷循环系统侧排出。在该压缩动作期间，在电动马达5中，发生由电磁激振力所造成的马达振动，该马达半径方向振动向壳体2的传播，因此壳体2成为噪音放射面，形成压缩机的放射噪音。
在本实施方式中，为了降低作为上述放射噪音的原因的马达半径方向振动的传播量，当将电动马达5固定设置在壳体2内时，采用以下结构，即，仅将电动马达5的定子12的两端侧部位E1、E2分别通过烧嵌、压入或焊接而牢固地固定设置于圆筒形壳体2的圆形内周面，从而将除了该两端侧部位E1、E2以外的中间部位M在整个区域或者除了一部分的接触部位以外的区域，设置为不与壳体2接触。
通过采用上述结构，将定子12的两端侧部位E1、E2烧嵌、压入或焊接于圆筒形壳体2的圆形内周面，能够切实且牢固地固定设置电动马达5。并且，为了提高电动马达5的效率，通过将定子12的除了两端侧部位E1、E2的中间部位M设置为在整个区域或者除了一部分接触部位以外的区域不与壳体2的内周面接触，大幅度降低了因对线圈卷绕线进行集中绕组而增大的电磁激振力所造成的马达径向振动向壳体2的传播量，能够降低来自壳体2的放射噪音。
因此，不仅能够使密闭型电动压缩机1低噪音化，还能够仅通过改变壳体的局部形状而解决问题，从而能够将对性能和可靠性所造成的影响和设计负担、设备投资或者型号投资等最小化，并能够简单且低成本地进行实施。再者，由于能够缓和在定子12的中间部位的烧嵌应力等，因此有希望通过降低铁损来提高马达效率。
另外，在本实施方式中，由于圆筒形壳体2的与中间部位M对应的部分的除了与设置于定子外周的制冷剂通道用切口部12A对应的部分以外的部分通过向外侧膨胀成肋状而形成非接触状态，因此通过设置于与定子12的中间部位M对应的部分2A的向外侧膨胀的肋状的膨出部32，能够提高作为噪音的放射面的圆筒形壳体2的刚性。因此，有希望通过提高壳体2的刚性来降低密闭型电动压缩机1的噪音。
特别是，在本实施方式中，由于构成为在膨胀成肋状的部分(膨出部32)2A上，设置有与定子12的外周保持为非接触状态的凹凸等的刚性提高单元，因此能够利用该凹凸等的刚性提高单元，进一步提高壳体2的刚性，由此，能够实现密闭型电动压缩机1的进一步低噪音化。
另外，本发明并不局限于上述实施方式所涉及的发明，在本发明的范围内，可适当变形。例如，在上述实施方式中，作为密闭型电动压缩机1的一例，对应用于多缸旋转式压缩机的例子进行了说明，但并不局限于此，对于在密闭壳体2内固定设置电动马达5的密闭型的各种形式的压缩机，例如涡旋式压缩机等，当然也能够广泛应用。
并且，设置于定子12的外周的制冷剂通路30用的切口部12A并不局限于D切口部，也可以是各种形状的切口，其所在的位置的数目也并不特别限制为六处。进而，关于膨胀成肋状的膨出部32的形状，只要不与马达铁芯形状接触，并且有利于提高壳体2的刚性，则可以是任何形状。
符号说明
1 密闭型电动压缩机
2 壳体
2A 与中间部位对应的部分
5 电动马达
6 压缩机构
12 定子
12A 制冷剂通道用切口部
30 制冷剂通道
32 膨出部(膨胀成肋条状的部分)
E1、E2 定子的两端侧部位
M 定子的中间部位
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.[修改后]一种密闭型电动压缩机，其特征在于，圆筒形的壳体内容纳有电动马达和压缩机构，并且所述压缩机构能够由所述电动马达驱动，
所述电动马达其定子的两端侧部位分别通过烧嵌、压入或焊接而固定设置于所述圆筒形的壳体的圆形内周面，
除了所述两端侧部位以外的中间部位中，除一部分接触部位以外的部位不与所述壳体接触，
所述壳体的与所述中间部位对应的部分中，除了与设置于所述定子外周的制冷剂通道用切口部对应的部分以外的部分通过向外侧膨胀成肋状而形成非接触状态。
2.[删除]
3.[修改后]根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，在所述膨胀成肋状的部分上，设置相对于所述定子外周保持为非接触状态的刚性提高单元。

Claims (3)

1.一种密闭型电动压缩机，其特征在于，圆筒形的壳体内容纳有电动马达和压缩机构，并且所述压缩机构能够由所述电动马达驱动，
所述电动马达其定子的两端侧部位分别通过烧嵌、压入或焊接而固定设置于所述圆筒形的壳体的圆形内周面，
除了所述两端侧部位以外的中间部位在整个区域或者除了一部分接触部位以外的区域不与所述壳体接触。
2.根据权利要求1所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，所述壳体的与所述中间部位对应的部分中，除了与设置于所述定子外周的制冷剂通道用切口部对应的部分以外的部分通过向外侧膨胀成肋状而形成非接触状态。
3.根据权利要求2所述的密闭型电动压缩机，其特征在于，在所述膨胀成肋状的部分上，设置相对于所述定子外周保持为非接触状态的刚性提高单元。
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