CN111463922A - 压缩机及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机及具有其的空调器。压缩机包括定子铁芯，定子铁芯的內圆上设置有多个定子齿，相邻的定子齿之间形成定子槽，定子铁芯外周面设置有多个定子铁芯凹槽，各定子槽内设置有定子绕组，定子绕组由多根线圈绕设形成，相邻两个线圈之间、定子槽以及定子铁芯凹槽中至少一个设置有加固件，各定子齿上设置有绝缘部。通过在定子铁芯凹槽内设置加固件，能够有效的增加定子铁芯的刚度，降低电机振动噪声，还可以提高电机定子的耐压绝缘性，有效地降低了该压缩机的整机噪声。

Description

压缩机及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及空调器设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的空调器。

背景技术

空调噪声问题是最直接的性能体验之一，空调外机的压缩机噪声以及由其振动所引起的壳体振动噪声是室外噪声的主要来源，压缩机电机的电磁振动和噪声问题也已成为制冷空调行业内主要关注问题。压缩机的振动和噪声除直接影响空调体验性能外，还将对空调的整体性能造成影响，如使用寿命和运行可靠性等。

现有压缩机常采用的降噪手段有：增加壳体厚度，但增加壳体的厚度会影响电机的定子外径或增大空调系统的体积。优化电机的磁路降低电机的电磁力，但会影响电机效率。还有通过极槽配合优化电机电磁力，但其降噪的效果都不是很显著，且一般都会对电机的性能产生负面影响，进而影响压缩机的能效。

作为压缩机的核心部件，电机的效率和噪声问题直接影响压缩机的整机性能，电机的效率和噪声问题相互制约，为满足节能要求，电机效率越高越好，为提升用户体验，电机的噪声越低越好，但提高电机效率，需要更大的槽面积，会使得电机的定子齿宽度变窄，定子轭厚度变薄，降低定子刚度，引起电机振动大，噪声大，压缩机振动大噪声大，若为了降低电机噪声，提高电机的刚度，需增加定子齿轭宽度，但使得电机效率下降，所以高效低噪的电机已成为行业的研究目标。

现有技术中通过将定子齿轭设置不变，只改变绕组绕线，提高绝缘特性，这样设置不能改善压缩机效率和压缩机噪声。现有技术中还将电机外壳注塑绝缘材料，采用特殊的电机外壳防护方式，提高绝缘特性，这样设置不能改善压缩机效率和压缩机噪声。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中压缩机振动噪声大，以及压缩机能效低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：定子铁芯，定子铁芯的內圆上设置有多个定子齿，相邻的定子齿之间形成定子槽，定子铁芯外周面设置有多个定子铁芯凹槽，各定子槽内设置有定子绕组，定子绕组由多根线圈绕设形成，相邻两个线圈之间、定子槽以及定子铁芯凹槽中至少一个设置有加固件，各定子齿上设置有绝缘部。

进一步地，各定子槽内设置有定子绕组，加固件的横截面的总面积为A，定子槽的横截面的总面积为B，定子铁芯的定子轭的横截面的面积为C，定子铁芯凹槽的横截面的总面积为D，绝缘部的横截面的总面积为E，定子绕组内的导体的横截面的总面积为F，其中，0.01×(C+D)≤A≤10×(B－E－F)。

进一步地，压缩机包括壳体和泵体组件，泵体组件和定子铁芯设置于壳体内，壳体具有上盖和下盖，定子绕组的朝向上盖的一端为上端，定子绕组的朝向下盖的一端为下端，定子绕组的上端于定子绕组的下端之间的高度为K，加固件的沿定子铁芯的轴向方向的长度为H，定子绕组的下端与泵体组件的上法兰之间的距离为I，其中，0＜H＜K+I。

进一步地，加固件的内边沿围成圆形，圆形内径大于设置于定子铁芯内的转子的外径。

进一步地，加固件由醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯、有机硅树脂或芳香族杂环聚合物中的至少一种制成。

进一步地，定子绕组为分布卷或集中卷。

进一步地，加固件与定子铁芯的定子轭和定子绕组相贴合地设置。

进一步地，加固件通过绝缘部与定子铁芯的定子轭和定子绕组相贴合地设置。

进一步地，绝缘部包括槽绝缘纸和绝缘骨架，绝缘部的横截面的总面积包括槽绝缘纸的横截面的总面积和绝缘骨架的横截面的总面积。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，通过在定子铁芯凹槽内设置加固件，能够有效的增加定子铁芯的刚度，降低电机振动噪声，还可以提高电机定子的耐压绝缘性，有效地降低了该压缩机的整机噪声。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的定子铁芯的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的定子铁芯的第二实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的定子铁芯的第三实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的定子铁芯的第四实施例的结构示意图；

图5示出了根据本发明的定子铁芯的第五实施例的结构示意图；

图6示出了根据本发明的压缩机的第一实施例的结构示意图；

图7示出了根据本发明的压缩机的第二实施例的结构示意图；

图8示出了根据本发明的定子铁芯的第六实施例的结构示意图；

图9示出了根据本发明的定子铁芯的第七实施例的结构示意图；

图10示出了根据本发明的定子铁芯的第八实施例的结构示意图；

图11示出了根据本发明的定子铁芯的第九实施例的结构示意图；

图12示出了本发明的电机与现有电机效率对比图；

图13示出了本发明的电机与现有压缩机能效对比图；

图14示出了本发明的压缩机与现有压缩机频谱1KHz噪声内对比图；

图15示出了根据本发明的压缩机的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、定子铁芯；11、定子齿；12、定子槽；13、定子铁芯凹槽；14、定子轭；

20、加固件；

30、绝缘部；31、槽绝缘纸；32、绝缘骨架；

40、定子绕组；

50、壳体；51、上盖；52、下盖；

60、泵体组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图15所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种压缩机。

具体地，如图1至7所示，该压缩机包括定子铁芯10。定子铁芯10的內圆上设置有多个定子齿11。相邻的定子齿11之间形成定子槽12，定子铁芯10外周面设置有多个定子铁芯凹槽13，各定子槽12内设置有定子绕组40，定子绕组40由多根线圈绕设形成，相邻两个线圈之间、定子槽12以及定子铁芯凹槽13中至少一个设置有加固件20，各定子齿11上设置有绝缘部30。

在本实施例中，通过在定子铁芯凹槽内设置加固件，能够有效的增加定子铁芯的刚度，降低电机振动噪声，还可以提高电机定子的耐压绝缘性，有效地降低了该压缩机的整机噪声。

其中，各定子槽12内设置有定子绕组40，加固件20的横截面的总面积为A，定子槽12的横截面的总面积为B，定子铁芯10的定子轭14的横截面的面积为C，定子铁芯凹槽13的横截面的总面积为D，绝缘部30的横截面的总面积为E，定子绕组40内的导体的横截面的总面积为F，其中，0.01×(C+D)≤A≤10×(B－E－F)。由于压缩机电机槽满率低于100％，定子槽内的绕组之间或者线圈的匝间始终存有间隙，或定子铁芯外圆与壳体之间存有间隙，在此间隙内增设加固件，加固件与定子绕组或者线圈或定子铁芯及压缩机壳体直接贴合，所有加固件在定子径向截面内所占面积为A，所有定子槽的横截面的面积为B，定子轭部在定子径向截面内所占面积为C，定子铁芯外凹槽在定子径向截面上所占面积为D，所有槽绝缘面积为E，所有定子槽内绕组导体的面积为F，这样设置使得该电机具有高效低噪的作用，减小定子轭部厚度，增大槽面积，降低电机损耗，提升电机效率，提升压缩机能效，保持高效同时增设贴紧轭部的加固部件，提高定子刚度，降低电机振动噪声，降低压缩机整机噪声，还可以提高电机定子耐压绝缘性。优选地，0.01×(C+D)≤A≤2×(B－E－F)。这样设置使得轭部宽度较小，可容纳更多的定子绕组，能够提高电机效率，同时使用加固件提高电机刚度，降低电机振动噪声，降低压缩机振动噪声，提高电机定子耐压绝缘性，当A＜0.01×(C+D)，加固件的用量较小，对提升电机刚度作用较小，对降低电机振动噪声的作用较小；当A＞10×(B－E－F)，加固件占积率大，定子绕组匝数减少会使得电机效率下降，同时轭部过窄，齿部宽度小，降低电机输出转矩。

压缩机包括壳体50和泵体组件60，泵体组件60和定子铁芯10设置于壳体50内，壳体50具有上盖51和下盖52，定子绕组40的朝向上盖51的一端为上端，定子绕组40的朝向下盖52的一端为下端，定子绕组40的上端于定子绕组40的下端之间的高度为K，加固件20的沿定子铁芯10的轴向方向的长度为H，定子绕组40的下端与泵体组件60的上法兰之间的距离为I，其中，0＜H＜K+I。加固件20的内边沿围成圆形，圆形内径大于设置于定子铁芯10内的转子的外径。其中，加固件20由醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯、有机硅树脂或芳香族杂环聚合物中的至少一种制成。采用该结构的定子铁芯结构，在压缩机运行后，加固件物理和化学性质稳定，加固件与压缩机内的制冷剂两者不发生物理和化学反应，加固件不软化、不发粘、不发脆、不变形，不发生分解，传热系数和粘度不变，同时使得压缩机润滑油酸碱值不变、无沉淀物、无絮状物。

在本实施例中，定子为集中卷时，加固件包裹定子绕组端部，加固件填充满绝缘骨架与定子绕组端部的缝隙，提高定子绕组的紧固性，同时端部的加固件进一步提高电机的刚度，降低电机振动噪声，降低压缩机机械振动引起的噪声，提高压缩机可靠性，加固件轴向不超出绝缘骨架端面，轴向若超出绝缘骨架端面会带来加固部件使用量过多，材料成本增加，整机成本增加，压缩机性价比下降。若定子为分布卷，加固部件包裹定子绕组两端的端部，加固件轴向高度不超出绕组上端到上法兰端面的高度，轴向若超出绕组上端到上法兰端面的高度会带来加固部件使用量过多，材料成本增加，整机成本增加，甚至导致装机时引起错的定转子高度差，进而使压缩机性能下降和增加压缩机噪声。

优选地，定子绕组40为分布卷或集中卷。其中，加固件20与定子铁芯10的定子轭14和定子绕组40相贴合地设置。加固件20通过绝缘部30与定子铁芯10的定子轭14和定子绕组40相贴合地设置。其中，在本申请中的定子铁芯凹槽13的横截面可以是弧形凹槽，其中，弧形凹槽的横截面大于二分之一个圆，或者，如图10和图11所示，定子铁芯凹槽13为定子铁芯外周缘设置的直边与定子铁芯外圆型线之间形成，即直边与压缩机的壳体50的内避免之间形成的容纳空间。

进一步地，绝缘部30包括槽绝缘纸31和绝缘骨架32，绝缘部30的横截面的总面积包括槽绝缘纸31的横截面的总面积和绝缘骨架32的横截面的总面积。这样设置能够有效地提高压缩机效率。

上述实施例中的压缩机还可以用于压缩机设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述实施例中的压缩机。具体地，作为压缩机的核心部件，电机的效率和噪声问题直接影响压缩机的整机性能，电机的效率和噪声问题相互制约，为满足节能要求，电机效率越高越好，为提升用户体验，电机的噪声越低越好，但提高电机效率，需要更大的槽面积，会使得电机的定子齿宽度变窄，定子轭厚度变薄，降低定子刚度，引起电机振动大，噪声大，压缩机振动大噪声大，若为了降低电机噪声，提高电机的刚度，需增加定子齿轭宽度，但使得电机效率下降，所以高效低噪的电机已成为行业的研究目标。本申请提供一种压缩机，包括电机，泵体组件、壳体组件、分液器。电机定子包括定子铁芯、定子绕组、加固件。加固件设置在定子铁芯槽内，以及设置在定子铁芯外表面凹槽内，设置在定子铁芯上的流通孔内。加固件与定子轭部、定子绕组、定子线圈、定子铁芯凹槽及壳体相贴合或包裹，或者加固部件隔着绝缘部件与定子轭部、或者与定子绕组、定子线圈相贴合或包裹。加固件可以完全包裹在定子槽内和两端的绕组，也可以只包裹定子槽内和两端的部分绕组，以提高电机刚度，降低压缩机噪声。

加固件为刚性材料部件、注塑件、胶状部件等具有一定的质量部件，加固件材料为不导磁，耐制冷剂腐蚀，耐高温，绝缘性好，化学性质稳定的单一材料或混合材料，如：醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯、有机硅树脂或芳香族杂环聚合物等中的一种或多种，进而提高电机和压缩机的可靠性。加固件在定子槽中，若导磁会影响磁路，加固部件耐制冷剂，压缩机内有制冷剂流动，若不耐制冷剂会被腐蚀产生杂质，降低压缩机的可靠性，加固部件耐高温，绝缘性好，压缩机高速运行，电机温升高，同时齿上绕组内通电，这样会进一步提高电机定子耐压绝缘性。加固件的内边缘大于最大转子外径，加固部件一直固定在定子上，电机运行时，转子高速旋转，为防止出现扫膛问题影响电机及压缩机的可靠性，需使得加固件的内边缘不超出定子内径。其中，如图12至14所示，其中，图中的“新型电机”、“新型压缩机”指的是本申请中提供的一种新结构的电机和压缩机。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

定子铁芯(10)，所述定子铁芯(10)的內圆上设置有多个定子齿(11)，相邻的所述定子齿(11)之间形成定子槽(12)，所述定子铁芯(10)外周面设置有多个定子铁芯凹槽(13)，各所述定子槽(12)内设置有定子绕组(40)，所述定子绕组(40)由多根线圈绕设形成，相邻两个所述线圈之间、所述定子槽(12)以及所述定子铁芯凹槽(13)中至少一个设置有加固件(20)，各所述定子齿(11)上设置有绝缘部(30)。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，各所述定子槽(12)内设置有定子绕组(40)，所述加固件(20)的横截面的总面积为A，所述定子槽(12)的横截面的总面积为B，所述定子铁芯(10)的定子轭(14)的横截面的面积为C，所述定子铁芯凹槽(13)的横截面的总面积为D，所述绝缘部(30)的横截面的总面积为E，所述定子绕组(40)内的导体的横截面的总面积为F，其中，0.01×(C+D)≤A≤10×(B－E－F)。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括壳体(50)和泵体组件(60)，所述泵体组件(60)和所述定子铁芯(10)设置于所述壳体(50)内，所述壳体(50)具有上盖(51)和下盖(52)，所述定子绕组(40)的朝向所述上盖(51)的一端为上端，所述定子绕组(40)的朝向所述下盖(52)的一端为下端，所述定子绕组(40)的上端于所述定子绕组(40)的下端之间的高度为K，所述加固件(20)的沿所述定子铁芯(10)的轴向方向的长度为H，所述定子绕组(40)的下端与所述泵体组件(60)的上法兰之间的距离为I，其中，0＜H＜K+I。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述加固件(20)的内边沿围成圆形，所述圆形内径大于设置于所述定子铁芯(10)内的转子的外径。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述加固件(20)由醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯、有机硅树脂或芳香族杂环聚合物中的至少一种制成。

6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述定子绕组(40)为分布卷或集中卷。

7.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述加固件(20)与所述定子铁芯(10)的定子轭(14)和所述定子绕组(40)相贴合地设置。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述加固件(20)通过所述绝缘部(30)与所述定子铁芯(10)的定子轭(14)和所述定子绕组(40)相贴合地设置。

9.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述绝缘部(30)包括槽绝缘纸(31)和绝缘骨架(32)，所述绝缘部(30)的横截面的总面积包括所述槽绝缘纸(31)的横截面的总面积和所述绝缘骨架(32)的横截面的总面积。

10.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至9中任一项所述的压缩机。

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