CN113330662A - 压缩机 - Google Patents
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Abstract
设有将电机(10)的定子(12)紧固到规定的支承部件(40)上的一个或多个紧固部件(60)和具有电绝缘性的绝缘部件(70)。电机(10)在壳体(30)内暴露于制冷剂。定子(12)与固定部(12a)设为一体或互相独立设置,在固定部(12a)上形成有一个或多个通孔(13),绝缘部件(70)设在紧固部件(60)与通孔(13)的壁面(13a)之间,绝缘部件(70)的介电常数低于制冷剂的介电常数。
Description
技术领域
本公开涉及一种压缩机。
背景技术
需要实施电绝缘的部件之间的紧固有时使用绝缘螺栓进行(例如参照专利文献1)。在专利文献1的例子中,相对于螺栓设有具有电绝缘性的绝缘管。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实用新型公开公报实开昭60-128016号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
虽然在专利文献1的例子中也能够实现部件之间的电绝缘,但在某些使用环境下,需要进一步提高绝缘性。
本公开的目的在于:提高压缩机的电机的绝缘性。
-用以解决技术问题的技术方案-
第一方面的公开是一种压缩机,其特征在于:所述压缩机包括电机10、压缩机构20、壳体30、紧固部件60以及绝缘部件70,所述压缩机构20由所述电机10驱动,而对制冷剂进行压缩,所述壳体30收纳所述电机10和所述压缩机构20,紧固部件60为一个或多个,且将所述电机10的定子12紧固到规定的支承部件40上,所述绝缘部件70具有电绝缘性,所述电机10在所述壳体30内暴露于所述制冷剂,所述定子12与用于将所述定子12固定到所述支承部件40上的固定部12a设为一体或互相独立设置,在所述固定部12a上形成有一个或多个通孔13,所述绝缘部件70设在所述紧固部件60与所述通孔13的壁面13a之间,所述绝缘部件70的介电常数低于所述制冷剂的介电常数。
在第一方面中,绝缘部件70的介电常数低于所述制冷剂的介电常数。因此,在本方面中,能够提高压缩机的电机的绝缘性。
第二方面的公开是第一方面的公开的基础上的压缩机,其特征在于:所述压缩机包括具有电绝缘性的环状垫圈80,所述定子12利用所述垫圈80与所述紧固部件60绝缘,所述绝缘部件70为筒状,且相对于在所述紧固部件60的轴向上相对的部件80、90、96具有所述轴向的间隙W1、W2。
第三方面的公开是第二方面的公开的基础上的压缩机,其特征在于:沿所述轴向观察时,所述绝缘部件70在所述轴向上的端面71与所述垫圈80不重合。
在第二方面和第三方面中,绝缘部件70相对于相对的部件80、90、96具有轴向的间隙W1、W2。因此,在本方面中,不会由于紧固部件60的紧固,而使轴向的应力作用于绝缘部件70。
第四方面的公开是第二方面的公开的基础上的压缩机,其特征在于:沿所述轴向观察时,所述绝缘部件70在所述轴向上的端面71的至少一部分与所述垫圈80重合,所述绝缘部件70的与所述垫圈80重合的部分在所述轴向上相对于所述垫圈80具有所述轴向的间隙。
在第四方面中,绝缘部件70相对于相对的垫圈80具有轴向的间隙W1、W2。因此,在本方面中,不会由于紧固部件60的紧固,而使轴向的应力作用于绝缘部件70。
第五方面的公开是第一到第四方面中任一方面的公开的基础上的压缩机,其特征在于:所述绝缘部件70的材料是聚苯硫醚、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及环氧树脂中的一者。
第六方面的公开是第二到第四方面中任一方面的公开的基础上的压缩机,其特征在于:所述垫圈80的材料是陶瓷。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的压缩机的剖视图;
图2是压缩机的另一剖视图;
图3示出定子与支架的固定状态;
图4示出第一实施方式的变形例所涉及的支架附近的剖视图;
图5是第二实施方式所涉及的压缩机的剖视图;
图6是垫圈的另一构成例;
图7示出固定部的另一构成例。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1是第一实施方式所涉及的压缩机1的剖视图。如图1所示,压缩机1包括电机10、压缩机构20、壳体30、支架40以及轴承50。图2示出压缩机1的另一剖视图。图2是与图1的剖面正交的剖面。图2相当于图1的沿II-II线剖开的剖面。在图2中,省略电机10通常包括的部件(永磁铁、线圈等)的图示。
壳体30是两端封闭的圆筒状部件。壳体30由铁等金属件形成。壳体30具有导电性。在壳体30上,设有用于吸入制冷剂的吸入管21和用于喷出制冷剂的喷出管31。吸入管21和喷出管31与制冷剂回路(省略图示)的管道相连。
电机10在该例中是所谓的内置式磁铁电机(IPM电机)。电机10包括转子11、定子12以及驱动轴15。
转子11例如由电磁钢板层叠而成。转子11中内置有永磁铁(省略图示)。在转子11的中心嵌入有驱动轴15。在该例中,转子11和驱动轴15通过所谓的热套配合固定起来。驱动轴15的一端与压缩机构20相连,另一端由轴承50支承(参照图1)。
定子12例如由电磁钢板层叠而成。在定子12上设有形成电磁铁的多个线圈(省略图示)。定子12的外侧的周缘部分(所谓的背轭)作为用于固定定子12的固定部12a发挥作用。在固定部12a上,沿周向以相同的节距角形成有多个通孔13(参照图2)。在该例中,通孔13以90°节距角设置。上述通孔13用于固定定子12(详情后述)。上述通孔13是圆孔。通孔13(圆孔)具有能够供后述绝缘部件70插入的直径。
电机10固定在壳体30内。具体而言,定子12通过支架40固定在壳体30上。电机10(定子12)与壳体30的固定会在后面详述。
压缩机构20在该例中为所谓的涡旋式压缩机构。压缩机构20收纳在壳体30内。具体而言,压缩机构20压入壳体30内。在压缩机构20上连接有吸入管21。压缩机构20由驱动轴15驱动。
当电机10驱动时,压缩机构20从吸入管21吸入制冷剂(例如R32、R410A等)。压缩机构20对已吸入的制冷剂进行压缩。压缩机构20向壳体30内喷出压缩后的制冷剂。电机10在壳体30内暴露于制冷剂。喷到壳体30内的制冷剂从喷出管31喷出。
支架40是用于将电机10(更准确而言是定子12)固定到壳体30上的部件。在该例中,设有与定子12的通孔13相同数量的支架40(参照图2)。如图1所示,各支架40是剖面为L字形的部件。支架40由铁等金属件形成。支架40具有导电性。
在支架40上形成有与定子12的通孔13对应的通孔41。上述支架40通过焊接固定在壳体30的内周面32上且支架40的通孔41与定子12的通孔13对应的位置。支架40和壳体30焊接在一起,由此二者电气连接。
<电机与壳体的固定>
如上所述,定子12通过支架40固定在壳体30上。使用螺栓60、绝缘部件70、垫圈80以及螺母90进行该固定。
螺栓60在该例中为所谓的六角螺栓。螺栓60由铁等金属形成。螺栓60具有导电性。螺栓60包括躯干部61和头部62。在躯干部61形成有外螺纹。如图1所示,躯干部61插入设在支架40上的通孔41内。头部62具有无法贯穿通孔13的大小。头部62与支架40接触。
螺母90在该例中为所谓的六角螺母。螺母90也由铁等金属形成。螺母90具有导电性。
绝缘部件70是筒状部件。在绝缘部件70上,沿轴向(指所述筒状形态下的轴向)形成有通孔72。通孔72的直径是能够供螺栓60的躯干部61插入的大小。在躯干部61插入通孔72的状态下,二者之间几乎没有径向的间隙。
绝缘部件70具有电绝缘性。绝缘部件70采用介电常数低于制冷剂的介电常数的材料。具体而言,在该例中,绝缘部件70由聚苯硫醚(Poly Phenylene Sulfide:简称PPS)形成。
垫圈80是环状部件。一个螺栓60搭配两个垫圈80使用。在下述说明中,需要识别像垫圈80那样存在多个的部件时,会给参考符号加上子编号(例如80-1、80-2)。
垫圈80具有电绝缘性。在该例中,垫圈80由陶瓷形成。更具体而言,垫圈80由氧化铝形成。垫圈80的通孔的内径大于绝缘部件70的外径。
图3示出定子12与支架40的固定状态。在本实施方式中,在将定子12固定在支架40上的状态下,定子12的外周面与壳体30的内周面32之间存在间隙W1。
在该例中,事先将支架40安装在壳体30上。在各支架40上,都安装有螺栓60。详细而言,螺栓60的头部62通过焊接固定在支架40上。将螺栓60固定到支架40上后,套上垫圈80-1(参照图3)。
在该例中,将支架40、螺栓60以及垫圈80-1布置到壳体30内后,安装定子12。在定子12与支架40之间设有垫圈80-1。在螺栓60的躯干部61上,套有绝缘部件70。换言之,绝缘部件70设在螺栓60与定子12的通孔13的壁面13a之间。在将绝缘部件70嵌入定子12的通孔13内的状态下,二者之间几乎没有径向的间隙。
螺母90紧固在螺栓60上。螺母90与定子12利用垫圈80-2电绝缘。如图3所示,沿轴向观察时,绝缘部件70在轴向(螺栓60的轴向)上的端面71与垫圈80不重合。这是因为垫圈80的通孔的内径大于绝缘部件70的外径。绝缘部件70的轴向的长度经过设定,以使绝缘部件70相对于在螺栓60的轴向上与该绝缘部件70相对的部件(此处为螺母90)具有轴向的间隙W1。
综上所述,本实施方式的压缩机1包括电机10、压缩机构20、壳体30、紧固部件60以及绝缘部件70,所述压缩机构20由所述电机10驱动,而对制冷剂进行压缩,所述壳体30收纳所述电机10和所述压缩机构20,所述紧固部件60为一个或多个,且将所述电机10的定子12紧固到规定的支承部件40上,所述绝缘部件70具有电绝缘性。
所述电机10在所述壳体30内暴露于所述制冷剂,所述定子12与用于将所述定子12固定到所述支承部件40上的固定部12a设为一体,在所述固定部12a上形成有一个或多个通孔13,所述绝缘部件70设在所述紧固部件60与所述通孔13的壁面13a之间,所述绝缘部件70的介电常数低于所述制冷剂的介电常数。
利用上述紧固构造,定子12与螺栓60、螺母90以及支架40电绝缘。
<本实施方式的效果>
在本实施方式中,绝缘部件70的介电常数低于制冷剂的介电常数。在该例中,制冷剂的介电常数在23℃下为14.27,在40℃下为11.27。用作绝缘部件70的材料的PPS的介电常数为4.2。在本实施方式中,绝缘性比定子12的通孔13内(螺栓与定子之间的间隙)被制冷剂填满的情况更高。在本实施方式中,能够提高压缩机1的电机10的绝缘性。
需要说明的是,也可以考虑作为绝缘部件70采用陶瓷来替代树脂(在该例中为PPS)。不过,在介电常数(绝缘性)方面,树脂优于陶瓷。陶瓷的一例即氧化铝的介电常数为8.4。
如果不必要的应力作用于绝缘部件70,则在某些环境(例如存在润滑油等)下,绝缘部件70的屈服强度可能降低。相对于此,在本实施方式中,则没有这种可能。本实施方式的绝缘部件70在螺栓60的轴向上相对于螺母90和垫圈80具有轴向的间隙。这样一来,即使螺母90紧固在螺栓60上,也不会有轴向的应力作用于绝缘部件70。
在本实施方式中,垫圈80由陶瓷构成。这样一来,即使螺栓60与螺母90紧固而使应力作用于垫圈80,也能够充分地承受应力。
(第一实施方式的变形例)
图4示出第一实施方式的变形例所涉及的支架40附近的剖视图。该例的垫圈80的形状与第一实施方式不同。
如图4所示,在本变形例中,垫圈80的通孔的内径小于绝缘部件70的外径。这样一来,沿轴向观察时,绝缘部件70在螺栓60的轴向上的端面71的至少一部分与垫圈80重合。
绝缘部件70的轴向的长度经过设定,以使绝缘部件70相对于在螺栓60的轴向上相对的部件(此处为垫圈80)具有轴向的间隙W2。这样一来,即使螺母90紧固在螺栓60上,也不会有轴向的应力作用于绝缘部件70。换言之,在本变形例中,即使在例如存在润滑油等的环境中绝缘部件70的屈服强度也不会降低。
(第二实施方式)
图5是第二实施方式所涉及的压缩机1的剖视图。在本实施方式中,定子12的紧固构造与第一实施方式等不同。具体而言,在本实施方式中,使用销95和固定环96来代替螺栓60。
销95与支架40形成为一体。销95由铁等金属形成。销95插入绝缘部件70的通孔72。在销95插入通孔72的状态下,二者之间几乎没有径向的间隙。
固定环96是环状部件。在固定环96上形成有用于供销95压入的通孔。固定环96的外径是无法贯穿定子12的通孔13的大小。固定环96由铁等金属形成。固定环96具有导电性。
在该例中,同样,支架40事先安装在壳体30上。在定子12与支架40之间设有垫圈80-1。在销95上,套有绝缘部件70。换言之,绝缘部件70设在销95与定子12的通孔13的壁面13a之间。在将绝缘部件70嵌入定子12的通孔13内的状态下,二者之间几乎没有径向的间隙。
固定环96压入销95的顶端。固定环96与定子12利用垫圈80-2电绝缘。利用该压入,固定环96通过垫圈80-2压住定子12。
在该例中,同样,如图5所示,沿轴向观察时,绝缘部件70在销95的轴向上的端面71与垫圈80不重合。绝缘部件70的轴向的长度经过设定,以使绝缘部件70相对于在销95的轴向上相对的部件(此处为固定环96)具有轴向的间隙W1。
<本实施方式的效果>
利用上述紧固构造,定子12与销95、固定环96以及支架40电绝缘。在本实施方式中,也能够得到与第一实施方式相同的效果。
(其他实施方式)
上述实施方式还可以采用以下构成。
在第一实施方式中,也可以使螺母90仅相对于部分螺栓60紧固。
螺栓60和螺母90的位置关系也可以相反。具体而言,可以先将螺母90安装到支架40上,再将螺栓60拧入该螺母90,由此固定定子12。在此情况下,与第一实施方式一样地布置绝缘部件70和垫圈80。
在第二实施方式中,也可以仅相对于部分销95设置固定环96。
第一实施方式的螺栓60的数量和第二实施方式的销95的数量为示例。螺栓60和销95也可以以不同的节距角设置。
绝缘部件70的材料仅为示例。除了PPS以外,例如还有聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate:简称PBT)、液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer:简称LCP)、环氧树脂、酚醛树脂、聚酯类、聚酰亚胺、聚醚醚酮(Poly Ether Ether Ketone:简称PEEK)、清漆、聚酰胺类(例如尼龙)等。需要说明的是,聚酯类例如有醇酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate:简称PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate:简称PEN)等。
垫圈80的材料(陶瓷)也为示例。例如也可以使用氧化锆来代替氧化铝。
压缩机构也为示例。除了涡旋式压缩机构以外,例如还有旋转式压缩机构。
垫圈80的形状也为示例。例如,作为垫圈80也可采用带凸缘的套筒(参照图6)。在图6之例中,垫圈80的套筒部分81(圆筒部分)嵌入定子12的通孔13内。在绝缘部件70的端面71与套筒部分81的端面之间形成有间隙W3。这样一来,即使螺母90紧固在螺栓60上,也不会有轴向的应力作用于绝缘部件70。图6的垫圈80也可应用于第二实施方式。
固定部12a并非必须与定子12构成为一体。图7示出固定部12a的另一构成例。在图7中,定子12与固定部12a互相独立。
绝缘部件70也可以通过注入具有流动性的熔融树脂形成或注入热固性树脂固化而成,以代替使用筒状部件。
以上对实施方式和变形例进行了说明,但应理解可在不脱离权利要求范围的主旨和范围的情况下,对其形态和详情进行各种变更。只要不影响本公开的对象的功能,还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。
-产业实用性-
综上所述,本公开对压缩机很有用。
-符号说明-
1 压缩机
10 电机
12 定子
13 通孔
13a 壁面
20 压缩机构
30 壳体
40 支架(支承部件)
60 螺栓(紧固部件)
70 绝缘部件
71 端面
80 垫圈
90 螺母
96 固定环
W1、W2 间隙。
Claims (6)
1.一种压缩机,其特征在于:所述压缩机包括电机(10)、压缩机构(20)、壳体(30)、紧固部件(60)以及绝缘部件(70),
所述压缩机构(20)由所述电机(10)驱动,而对制冷剂进行压缩,
所述壳体(30)收纳所述电机(10)和所述压缩机构(20),
所述紧固部件(60)为一个或多个,且将所述电机(10)的定子(12)紧固到规定的支承部件(40)上,
所述绝缘部件(70)具有电绝缘性,
所述电机(10)在所述壳体(30)内暴露于所述制冷剂,
所述定子(12)与用于将所述定子(12)固定到所述支承部件(40)上的固定部(12a)设为一体或互相独立设置,
在所述固定部(12a)上形成有一个或多个通孔(13),
所述绝缘部件(70)设在所述紧固部件(60)与所述通孔(13)的壁面(13a)之间,
所述绝缘部件(70)的介电常数低于所述制冷剂的介电常数。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于:
所述压缩机包括具有电绝缘性的环状垫圈(80),
所述定子(12)利用所述垫圈(80)与所述紧固部件(60)绝缘,
所述绝缘部件(70)为筒状,且相对于在所述紧固部件(60)的轴向上相对的部件(80、90、96)具有所述轴向的间隙(W1、W2)。
3.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于:
沿所述轴向观察时,所述绝缘部件(70)在所述轴向上的端面(71)与所述垫圈(80)不重合。
4.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于:
沿所述轴向观察时,所述绝缘部件(70)在所述轴向上的端面(71)的至少一部分与所述垫圈(80)重合,
所述绝缘部件(70)的与所述垫圈(80)重合的部分在所述轴向上相对于所述垫圈(80)具有所述轴向的间隙。
5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的压缩机,其特征在于:
所述绝缘部件(70)的材料是聚苯硫醚、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及环氧树脂中的一者。
6.根据权利要求2到4中任一项权利要求所述的压缩机,其特征在于:
所述垫圈(80)的材料是陶瓷。
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