CN110291294B - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的压缩机具备：筒状的密闭容器；压缩元件，其收容于密闭容器的内部，对制冷剂气体进行压缩；以及电动机，其收容于密闭容器的内部，对压缩元件进行驱动，电动机具有与密闭容器嵌合并焊接的定子，定子具有定子铁芯，该定子铁芯具有：环状的背轭部、和从背轭部向径向的内侧突出的多个齿部，定子铁芯在背轭部的外缘部的至少一处形成有在密闭容器与背轭部之间形成密闭空间的凹部，将密闭容器与定子焊接的焊接部经由凹部而形成。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及将筒状的密闭容器与收容于密闭容器的内部的定子嵌合，并通过焊接进行固定的压缩机。

背景技术

以往，提出有将筒状的密闭容器与收容于密闭容器的内部的定子嵌合并通过焊接进行固定的压缩机(例如，参照专利文献1)。另外，存在以下压缩机，即：在将密闭容器与定子焊接时，在将定子的齿部的周向的中央与定子铁芯的中心连接的线上，将密闭容器与定子焊接(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2009-047062号公报

专利文献2：日本特开2010-236422号公报

然而，在以往的发明中存在以下情况，即：在将密闭容器与定子焊接的情况下，作为定子的材料的硅钢板由于在材料内部含有较多碳等杂质，因此在将定子熔融后会产生气泡(材料内部的碳等物质与氧结合而产生的气体)。其结果存在以下情况，即：在密闭容器与定子的焊接部产生被称为气孔的缺陷，从而定子与密闭容器的固定强度降低。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述课题所做出的，提供一种在密闭容器与定子的接合部难以产生气孔的压缩机。

本发明的压缩机具备：筒状的密闭容器；压缩元件，其收容于所述密闭容器的内部，对制冷剂气体进行压缩；以及电动机，其收容于密闭容器的内部，对压缩元件进行驱动，电动机具有与密闭容器嵌合并焊接的定子，定子具有定子铁芯，该定子铁芯具有：环状的背轭部和从背轭部向径向的内侧突出的多个齿部，定子铁芯通过将在外周缘部形成切缺部的多个第一电磁钢板层叠，并在层叠后的第一电磁钢板的层叠方向的两端层叠多个第二电磁钢板而形成，所述第二电磁钢板紧贴于密闭容器的内壁，在背轭部的外缘部的至少一处形成有凹部，该凹部由切缺部形成，在密闭容器与背轭部之间形成密闭空间，将密闭容器与定子焊接的焊接部经由凹部而形成。

优选地，所述凹部形成于在圆周方向上所述齿部与相邻的所述齿部之间的所述背轭部。

优选地，所述凹部形成于第一假想面与第二假想面之间，所述第一假想面通过所述定子铁芯的中心和所述齿部的周向的中央，所述第二假想面通过所述定子铁芯的中心和与所述第一假想面相邻的所述齿部的周向的中央。

本发明的压缩机的定子铁芯在背轭部的外缘部的至少一处形成有在密闭容器与背轭部之间形成密闭空间的凹部，将密闭容器与定子焊接的焊接部经由凹部而形成。因此，焊接时产生的气泡容易从焊接部位向凹部逸出，从而难以在焊接部产生被称为气孔的缺陷。其结果，密闭型压缩机能够维持定子与密闭容器的固定强度。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的压缩机的内部的剖视图。

图2是图1的A-A线剖视图。

图3是说明凹部的位置的图1的A-A线剖视图。

图4是表示在外周缘部形成切缺部的第一电磁钢板的俯视图。

图5是表示紧贴于密闭容器的内壁的第二电磁钢板的俯视图。

图6是表示密闭容器2与定子5的固定方法的局部放大图。

图7是表示在焊接部形成的气孔的图。

图8是在定子与密闭容器之间的空洞设置有焊接部的密闭型压缩机的比较例。

图9是图8的B-B线剖视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的压缩机的内部的剖视图。图1表示密闭型压缩机1的剖视图，将单缸型旋转压缩机作为一个例子进行说明。密闭型压缩机1具备：筒状的密闭容器2，其由上部容器2a和下部容器2b构成；压缩元件3，其收容于密闭容器2的内部，对制冷剂气体进行压缩；以及电动机4，其收容于密闭容器2的内部，对压缩元件3进行驱动。压缩元件3与电动机4通过曲轴7连结，压缩元件3收容于密闭容器2的下部，电动机4收容于密闭容器2的上部。在上部容器2a连接有排出管8，在下部容器2b连接有安装了吸入消声器9的吸入连结管10。排出管8是用于使由压缩元件3压缩后的密闭容器2内的高温高压的制冷剂气体流入制冷剂配管的连接管。吸入连结管10是用于将经由吸入消声器9流入的低温低压的制冷剂气体送入到压缩元件3内的连接管。

使用焊接将压缩元件3固定于密闭容器2的内部。在压缩元件3收纳有旋转活塞13，该旋转活塞13在缸体11内嵌合于曲轴7的偏心部12。对于缸体11和旋转活塞13而言，在设置于缸体11的槽内且沿径向往复运动的未图示的叶片的一端，抵接于旋转活塞13的外周并且形成压缩室。缸体11的轴向两端的开口部被主轴承14和副轴承15封堵。主轴承14的上部配置有对从压缩元件3排出的制冷剂气体进行消音的排出消声器16，在排出消声器16的上部设置有向密闭容器2内排出制冷剂气体的消声器排出孔17。压缩元件3通过将电动机4的驱动力经由曲轴7向压缩元件3传递，从而压缩制冷剂气体。

电动机4具有：定子5，其与密闭容器2嵌合并焊接；转子6，其旋转自如地设置于定子5的内周侧。在转子6安装有向下方延伸的曲轴7。曲轴7被主轴承14和副轴承15支承为旋转自如，并与转子6一起旋转。定子5的导线18为了从密闭容器外部供给电力而与设置于上部容器2a的玻璃端子19连接。

图2是图1的A-A线剖视图。另外，在图2中为了说明密闭容器2和定子5而省略了转子6和曲轴7的图示。使用图1和图2对定子5进行说明。定子5具有定子铁芯51，该定子铁芯51具有：环状的背轭部53、和从背轭部53向径向的内侧突出的多个齿部54。另外，定子5具有经由绝缘体(未图示)向定子铁芯51施加的多个相的绕组52。绕组52配置于相邻的齿部54的间隙。

定子铁芯51通过将由高导磁率材料构成的多张电磁钢板层叠而构成。作为电磁钢板的材料例如有硅钢板等。为了使定子铁芯51的齿部54与绕组52绝缘，而在定子铁芯51的齿部54的圆筒轴向的上下端配置有作为绝缘部件的绝缘体(未图示)。绕组52经由绝缘体而集中卷绕于定子铁芯51的齿部54。

如图1和图2所示，定子铁芯51在背轭部53的外缘部的至少一处形成有凹部55，该凹部55在密闭容器2与背轭部53之间形成密闭空间S。对于凹部55而言，环状的定子铁芯51的周向以及层叠方向(Z轴方向)的一部分是从外周侧向内周侧凹陷的部分。凹部55是从定子铁芯51的外周侧向内周侧凹陷的部分，但不是将定子铁芯51的外周侧与内周侧贯通的部分。凹部55以位于将密闭容器2与定子5焊接的焊接部20的方式形成于定子铁芯51。凹部55在图2中沿定子铁芯51的周向形成有四处。另外，凹部55的形成部位不限定于四处，也可以根据定子铁芯51具有的齿部54的数量，沿定子铁芯51的周向形成有一处或多处。另外，凹部55在图1中在定子铁芯51的层叠方向(Z轴方向)上形成有一处。凹部55的形成部位在定子铁芯51的层叠方向(Z轴方向)上不限定于一处，也可以在层叠方向(Z轴方向)上形成有多处。由密闭容器2的内壁与定子5的凹部55形成的空间构成为密闭空间S。

图3是说明凹部的位置的图1的A-A线剖视图。在此，使用图2和图3对凹部55的形成位置进行进一步说明。如图2所示，凹部形成于在圆周方向上的齿部54与相邻的齿部54之间的背轭部53。另外，如图3所示，凹部55也可以形成于第一假想面F1与第二假想面F2之间，所述第一假想面F1通过定子铁芯51的中心O和齿部54的周向的中央，所述第二假想面F2通过定子铁芯51的中心O和与第一假想面F1相邻的齿部54的周向的中央。另外，在图3中第一假想面F1和第二假想面F2用虚线表示，但相对于纸面在垂直方向上形成有面。另外，第一假想面F1以及第二假想面F2与凹部55的关系，对图3所示的四个凹部55中的一个进行说明，但也适用于其他三个凹部55。接下来，对凹部55的形成方法进行说明。

图4是表示在外周缘部形成切缺部的第一电磁钢板的俯视图。图5是表示紧贴于密闭容器的内壁的第二电磁钢板的俯视图。定子铁芯51通过将在外周缘部形成切缺部55a的多个第一电磁钢板51a层叠，并在层叠后的第一电磁钢板51a的层叠方向的两端层叠多个第二电磁钢板51b而形成，所述第二电磁钢板51b紧贴于密闭容器2的内壁。另外，在层叠后的第一电磁钢板51a的层叠方向的两端，第一电磁钢板51a与第二电磁钢板51b相接。对于切缺部55a而言，如图4所示，形成为环状的第一电磁钢板51a的外周边的一部分是切缺的部分。第二电磁钢板51b如图5所示未形成第一电磁钢板51a形成的切缺部55a。凹部55通过将层叠后的多个第一电磁钢板51a与在层叠后的第一电磁钢板51a的层叠方向的两端层叠多个第二电磁钢板51b，而由切缺部55a形成。即，凹部55是通过在定子铁芯51处层叠电磁钢板，从而切缺部55a相连而形成的部分。定子铁芯51如图1所示，层叠后的第一电磁钢板51a的层叠方向的两端与第二电磁钢板51b相接并层叠。因此，凹部55的电磁钢板的层叠方向(Z轴方向)的上下两端被第二电磁钢板51b堵塞。而且，凹部55在密闭容器2与背轭部53之间形成密闭空间S。

图6是表示密闭容器2与定子5的固定方法的局部放大图。在此，对密闭容器2与定子5的固定的方式进行说明。定子5如图6的(a)所示在嵌合于密闭容器2后，如图6的(b)所示焊接并固定于密闭容器2。密闭容器2与定子5的嵌合优选压入或热装。在密闭容器2与定子5的嵌合为间隙配合的情况下，以密闭容器2与定子5之间的间隙成为比后述的溅射的大小小的间隙的方式使密闭容器2与定子5嵌合。

作为密闭容器2与定子5的焊接手段，采用MAG焊接等电弧焊接。例如如图6的(b)所示，使用焊枪30经由将密闭容器2的外周侧与内周侧贯通的焊接孔21，对定子5与密闭容器2进行焊接。另外，作为密闭容器2与定子5的焊接手段不限定于电弧焊接，例如也可以使用激光焊接等其他焊接手段。

接下来，对焊接部20与定子5的齿部54的位置关系进行说明。如图2所示在齿部54经由绝缘体(未图示)卷绕有绕组52，绕组52被绝缘的被覆材料涂覆。该绝缘体和被覆材料具有使齿部54与绕组52电绝缘的功能。但绝缘体和被覆材料的耐热温度比焊接的温度低，因此会因焊接时产生的热而熔融，或绕组因热膨胀收缩而移动，因而有可能破损。一般，绕组52卷绕为相对于齿部54紧贴。在通过定子铁芯51的中心O和齿部54的周向的中央的第一假想面F1或第二假想面F2上焊接有定子5的情况下，焊接的热容易经由背轭部53向齿部54传递，并从齿部54向紧贴于齿部54的绕组52传递。因此，在通过定子铁芯51的中心O和齿部54的周向的中央的第一假想面F1或第二假想面F2上焊接有定子5的情况下，绝缘体或被覆材料受到热的影响有可能熔融或破损。因此，焊接部20如图2所示，形成于不与绕组52接触的在圆周方向上的齿部54与相邻的齿部54之间的背轭部53。或如图3所示，焊接部20形成于第一假想面F1与第二假想面F2之间，所述第一假想面F1通过定子铁芯51的中心O和齿部54的周向的中央，所述第二假想面F2通过定子铁芯51的中心O和与第一假想面F1相邻的齿部54的周向的中央。而且，焊接部20经由凹部55而形成。

图7是表示在焊接部形成的气孔的图。在将定子5与密闭容器2焊接时，有时在将定子5熔融后会产生气泡(材料内部的碳等物质与氧结合而产生的气体)，从而会在焊接部20产生被称为气孔22的缺陷。若产生气孔22，则定子与密闭容器的固定强度会降低，因此优选难以产生气孔22。密闭型压缩机1的焊接部20经由凹部55而形成。因此，在焊接时产生的气泡容易从焊接部20向凹部55逸出，从而难以在焊接部20产生气孔22。

接下来，对密闭型压缩机1的动作进行说明。若曲轴7通过电动机4的驱动进行旋转，则缸体11内的旋转活塞13也与曲轴7一起旋转。通过该旋转活塞13的旋转，收纳于旋转活塞13的叶片一边进行活塞运动、一边偏心地旋转。此时，制冷剂气体经由吸入连结管10从压缩元件3的吸入口进入由缸体11的内壁、旋转活塞13以及叶片包围的压缩室内。而且，伴随旋转活塞13的旋转，压缩室内的容积变小，随之压缩室内的制冷剂气体被逐渐压缩。压缩后的制冷剂气体经由与缸体11内连通的槽，从设置于主轴承14的排出口流入排出消声器16的内部空间。而且，制冷剂气体从消声器排出孔17向电动机4与压缩元件3之间的密闭容器2的空间A排出。排出到空间A的制冷剂气体到达密闭容器2内的上部，并从排出管8向密闭容器2的外部排出。

如以上那样，密闭型压缩机1的定子铁芯51在背轭部53的外缘部的至少一处形成凹部55，该凹部55在密闭容器2与背轭部53之间形成密闭空间S，将密闭容器2与定子5焊接的焊接部20经由凹部55而形成。因此，在焊接时气泡容易从焊接部20向凹部55逸出，从而难以在焊接部20产生被称为气孔的缺陷。其结果，密闭型压缩机1能够维持定子5与密闭容器2的固定强度。

图8是在定子与密闭容器之间的空洞设置有焊接部的密闭型压缩机的比较例。图9是图8的B-B线剖视图。另外，在图8中为了对密闭容器2与定子5的焊接部20进行说明而省略转子6和曲轴7的图示。对具有与图1～图7的密闭型压缩机相同构成的部位标注相同的附图标记并省略其说明。密闭型压缩机101是密闭型压缩机1的比较例，在密闭容器102与定子105之间具有与密闭容器102的下部空间连通的空洞155，并在空洞155设有焊接部120。即，空洞155不是密闭空间。密闭型压缩机101在密闭容器102与定子105之间具有与密闭容器102的下部空间连通的不是密闭空间的空洞155，因此存在在焊接时被称为溅射23的熔融物会向密闭容器102的内部空间飞散的情况。若被称为溅射23的熔融物向密闭容器102的内部空间飞散，则该熔融物会侵入压缩元件3的内部，从而成为压缩元件3不进行工作的原因。

实施方式1的密闭型压缩机1的定子铁芯51在背轭部53的外缘部的至少一处形成有凹部55，该凹部55在密闭容器2与背轭部53之间形成密闭空间S，将密闭容器2与定子5焊接的焊接部20经由凹部55而形成。因此，对于密闭型压缩机1而言，即使在焊接时溅射飞散也会被限制在密闭空间S中，从而能够防止溅射浸入至压缩元件3。

另外，密闭型压缩机1的层叠后的第一电磁钢板51a的层叠方向的两端与第二电磁钢板51b相接并层叠。因此，凹部55的电磁钢板的层叠方向(Z轴方向)的上下两端被第二电磁钢板51b堵塞。而且，凹部55在密闭容器2与背轭部53之间形成密闭空间S。因此，对于密闭型压缩机1而言，即使在焊接时溅射飞散也会被限制在密闭空间S中，从而能够防止溅射浸入至压缩元件3。

另外，若在将齿部的周向中央与定子铁芯的中心连接的线上对密闭容器和定子进行焊接，则由于在焊接时产生的热会从齿部传热，从而定子与绕组之间的绝缘体或绕组的包覆层有可能熔融或破损。实施方式1的密闭型压缩机1的凹部55形成于在圆周方向上的齿部54与相邻的齿部54之间的背轭部53，将密闭容器2与定子5焊接的焊接部20经由凹部55而形成。或者凹部55形成于通过定子铁芯51的中心O和齿部54的周向的中央的第一假想面F1、与通过定子铁芯51的中心O和与第一假想面F1相邻的齿部54的周向的中央的第二假想面F2之间，将密闭容器2与定子5焊接的焊接部20经由凹部55而形成。因此，从焊接部20到齿部54的距离较远，不会因焊接时产生的热使定子5与绕组52之间的绝缘体和绕组52的包覆层熔融或破损，就能够将密闭容器2与定子5焊接。

另外，定子铁芯51通过将在外周缘部形成切缺部55a的多个第一电磁钢板51a层叠，并在层叠后的第一电磁钢板51a的层叠方向的两端层叠多个第二电磁钢板51b而形成，该第二电磁钢板51b紧贴于密闭容器2的内壁，凹部55由切缺部55a形成。若在通过对定子铁芯51使用机械加工而形成有凹部55的情况下，则有可能使定子5的电磁钢板的绝缘被膜剥离，并在电磁钢板彼此通电从而使马达的效率降低。定子铁芯51通过将在外周缘部形成切缺部55a的多个第一电磁钢板51a层叠，并在层叠后的第一电磁钢板51a的层叠方向的两端层叠多个第二电磁钢板51b而形成，该第二电磁钢板51b紧贴于密闭容器2的内壁，凹部55由切缺部55a形成。因此在形成凹部55时，由于不会使电磁钢板的绝缘被膜破损，因此能够防止马达的效率的降低。

另外，实施方式1的密闭型压缩机1的凹部55形成于在圆周方向上的齿部54与相邻的齿部54之间的背轭部53。或者凹部55形成于第一假想面F1与第二假想面F2之间，该第一假想面F1通过定子铁芯51的中心O和齿部54的周向的中央，该第二假想面F2通过定子铁芯51的中心O和与第一假想面F1相邻的齿部54的周向的中央。若在将齿部的周向中央与定子铁芯的中心连接的线上存在空洞的情况下，则空洞会成为磁阻，从而成为使马达的效率降低的原因。实施方式1的密闭型压缩机1的凹部55形成于上述那样的位置，从而凹部55不会成为磁阻，不会使马达的效率降低。

另外，本发明的实施方式不限定于上述实施方式1，而是能够施加各种变更。例如，在此作为密闭型压缩机的一个例子示出了旋转型压缩机作为一个例子，但只要是涡旋式、往复式等将电动机配置于密闭容器内的密闭型压缩机，则不考虑其压缩构造。另外，图2所示的定子5由未分割的一个环状的定子铁芯51形成。定子5的构造不限定于由未分割的一个环状的定子铁芯51形成的构造，例如，定子5也可以是沿周向配置多个大致T字形状的多个定子铁芯并组合成环状而构成的构造。

附图标记说明：1…密闭型压缩机；2…密闭容器；2a…上部容器；2b…下部容器；3…压缩元件；4…电动机；5…定子；6…转子；7…曲轴；8…排出管；9…吸入消声器；10…吸入连结管；11…缸体；12…偏心部；13…旋转活塞；14…主轴承；15…副轴承；16…排出消声器；17…消声器排出孔；18…导线；19…玻璃端子；20…焊接部；21…焊接孔；22…气孔；23…溅射；30…焊枪；51…定子铁芯；51a…第一电磁钢板；51b…第二电磁钢板；52…绕组；53…背轭部；54…齿部；55…凹部；55a…切缺部；101…密闭型压缩机；102…密闭容器；105…定子；120…焊接部；155…空洞。

Claims (3)

1.一种压缩机，其特征在于，具备：

筒状的密闭容器；

压缩元件，其收容于所述密闭容器的内部，对制冷剂气体进行压缩；以及

电动机，其收容于所述密闭容器的内部，对所述压缩元件进行驱动，

所述电动机具有与所述密闭容器嵌合并焊接的定子，

所述定子具有定子铁芯，该定子铁芯具有：环状的背轭部和从所述背轭部向径向的内侧突出的多个齿部，

所述定子铁芯通过将在外周缘部形成切缺部的多个第一电磁钢板层叠，并在层叠后的所述第一电磁钢板的层叠方向的两端层叠多个第二电磁钢板而形成，所述第二电磁钢板紧贴于所述密闭容器的内壁，

在所述背轭部的外缘部的至少一处形成有凹部，该凹部由所述切缺部形成，在所述密闭容器与所述背轭部之间形成密闭空间，

将所述密闭容器与所述定子焊接的焊接部经由所述凹部而形成。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

所述凹部形成于在圆周方向上所述齿部与相邻的所述齿部之间的所述背轭部。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，

所述凹部形成于第一假想面与第二假想面之间，所述第一假想面通过所述定子铁芯的中心和所述齿部的周向的中央，所述第二假想面通过所述定子铁芯的中心和与所述第一假想面相邻的所述齿部的周向的中央。

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