CN1231677C - 电动压缩机及使用此电动压缩机的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动压缩机，形成于一密闭容器之中，该电动压缩机包括电动装置以及以连接到该电动装置的一旋转轴所驱动的压缩装置。电动装置包括：定子，其具有与密闭容器的内壁接触而加以固定的定子铁心；以及转子，具有磁性物质，装配于旋转轴上而可自由旋转地支撑于定子的内侧，在定子铁心的与该密闭容器接触部分的沿旋转轴方向的尺寸为H，定子铁心的旋转轴方向的尺寸为Ho时，H＜Ho。藉此，使定子与外壳的接触面积缩小，而大幅降低噪音。

Description

电动压缩机及使用此电动 压缩机的冷却装置
技术领域
本发明涉及一种电动压缩机，其由密闭容器内的电动装置以及用连结在该电动装置的旋转轴驱动的压缩装置所构成。
背景技术
目前，这种电动压缩机，例如日本特开平10-288180号公报(F04C29/00)以及申请人先前所中请的日本特愿平5-350444号中所揭示一般。这些现有的电动压缩机的电动机使用感应电动机或直流(DC)马达等，在DC马达为稀土元素构成的永久磁铁马达的情况下，永久磁铁与转子、定子的厚度相同，而在铁酸盐永久磁铁马达的情况时，转子与永久磁铁的堆积高度比定子还高。
其次，以图21与图22来说明此种现有电动压缩机100。如图所示，密闭容器101的内部上侧有电动装置即电动机(如DC马达)102，电动机102的下侧则配置由此电动机102所驱动旋转的压缩装置103。密闭容器101由上端开口的圆筒型的外壳(shell)101A以及将此外壳101A的上端开口封闭的顶盖(end cap)101B两部分构成。同时，在外壳101A内容置电动机102与压缩装置103后，顶盖101B便覆盖于外壳101A的上端开口，并利用高频焊接等加以封闭。此外，密闭容器101的外壳101A内的底部为油集中处SO。
电动机102由固定在密闭容器101的内壁的定子104以及以转轴106为中心在定子104内侧自由旋转而支撑的转子105所构成。定子104由将略呈圈状的定子铁板以多枚叠合而成的定子铁心174，以及分布卷在此定子铁心174的内圈周围所形成的多个齿部上、用以在转子105上产生旋转磁场的定子线圈(驱动线圈)107所构成。定子铁心174的外缘与密闭容器101的外壳101A的内壁密接固定。
在此情形下，在定子铁心174的外周缘会形成有多个缺口176，此缺口176会与外壳101A的内壁分离，而形成通路177。
压缩装置103具有以中间隔板108分隔而成的第一旋转汽缸(cylinder)109与第二旋转汽缸110。各个汽缸109、110配置有以转轴106所驱动旋转的偏心装置111、112，并且偏心装置111、112的偏心位置彼此相差180度的相位。
第一滚轮(roller)113与第二滚轮114分别在汽缸109与110内，以偏心装置111、112的旋转而旋转。第一框体115与中间隔板108之间形成第一旋转汽缸109的密闭压缩空间；相同地，第二框体116与中间隔板108之间形成第二旋转汽缸110的密闭压缩空间。此外，第一与第二框体115、116分别可以自由旋转而支撑于旋转轴106下端的轴承117、118。
杯状消音器(cup muffler)119、120分别覆盖安装于第一与第二框体115、116。另外，第一旋转汽缸109与杯状消音器119藉由设置于第一框体115的连通孔(未图示)加以连通，而第二旋转汽缸110与杯状消音器120也藉由设置于第二框体116的连通孔(未图示)加以连通。旁通管121配置在密闭容器101外部，而连通到杯状消音器120的内部。
排放管122设置于密闭容器101之上，吸入管123、124则分别连接到第一与第二旋转汽缸109、110。此外，密封盖125是用来从密闭容器101外部供应电力给定子104的定子线圈107(连接密封盖125与定子线圈107的导线并未绘示出)。
转子105的转子铁心126是以厚度约0.3到0.7mm的电磁钢板以预定的形状打造成转子铁板，而以多层方式互相铆接成一体的积层结构。
构成转子铁心126的转子铁板由电磁钢板打造成具有四极磁极结构的突出磁极128、129、130、131，凹槽132、133、134、135分别形成于突出磁极128、129、130、131之间。
开槽141、142、143、144用来插入磁性物质(永久磁铁)145，并且对应于各突出磁极128、129、130、131，在转子铁心126的外缘的位置上，沿着旋转轴106的轴向且在同心圆圆周上贯穿配置。
此外，标号146是形成于转子铁心126的中心，以使旋转轴106热装于其中的孔。之后，各转子用铁板多层堆积后，便互相以铆接方式加以一体化成型以构成转子铁心126。
磁性物质145例如是以镨系的永久磁铁，或是在表面镀上镍的钕系的永久磁铁等的稀土族永久磁铁所构成，其外型整体的断面为长方形，呈现出矩形的形状。开槽141、142、143、144是适于插入磁性物质145的大小。此外，平板状的端面部件166、167安装于转子铁心126的上下端，其以不锈钢或黄铜等非磁性材料所构成，而大致形成圆盘状。
此外，圆盘状的油分离板172位于端面部件166的上方，并安装于转子105上，平衡配重173则配置于油分离板172与端面部件166之间。
如上述的构成，将电动机102的定子104的定子线圈107通电后，便形成旋转磁场，转子105便旋转。藉由转子105的旋转，经由旋转轴106旋转汽缸109、110内的滚轮113、114便偏心旋转，而从吸入管123、124所吸入的气体便被压缩。
被压缩的高压气体经由前述的连通孔，从旋转汽缸109排放到杯状消音器119，再从图未显示的形成于杯状消音器119的排放孔排出到密闭容器1O1内。另一方面，从旋转汽缸110透过前述的连通孔排放到杯状消音器120，并经由旁通管121排放到密闭容器101内。
被排出的高压气体通过电动机102内的间隙而到达排放管122，而排放到外界。另一方面，气体中包含油，此油在到达排放管122之前，藉由油分离板172等加以分离，以离心力抛向外侧，并经过通路177等流到积油处SO。
当设置在电动压缩机100的电动机102的磁性物质145为稀土族类的永久磁铁的情形时，永久磁铁与转子105、定子104的堆积厚度大致上设计成相等；而当磁性物质145为铁氧体永久磁铁时，转子105与永久磁铁的堆积高度比定子104高。
但，相较一般的感应电动机，用于电动压缩机的DC马达(电动机)的向半径方向的定子的磁吸力与斥力很大。为此，电动机的轭部被振动，形成电动压缩机的噪音增大的原因。特别是，在使用高磁力稀土类永久磁铁的电动机或开槽数少的磁极集中卷线式电动机中，磁力线变化比开槽数多的电动机大，故而如何降低噪音便成为重大的课题之一。
此外，定子铁心的齿部施加振动，会使定子的轭部产生振动，并在与外壳的接触部分直接使外壳产生振动。据此，成为电动压缩机的噪音增大的主要因素。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术的问题而开发的，其目的在于，提供一种电动压缩机，其可以缩小定子与外壳的接触面积，并且可以大幅度地降低噪音。
本发明的第一方面提供一种电动压缩机，其形成于一密闭容器之中，具有电动装置；以及压缩要素，其以连接到该电动装置的旋转轴所驱动。电动装置包括：定子，其具有与密闭容器的内壁接触而加以固定的定子铁心；以及转子，具有磁性物质，并装配于旋转轴上，可自由旋转地支撑于定子的内侧，并且在定子铁心的与密闭容器接触部分的沿旋转轴方向的尺寸为H，定子铁心的旋转轴方向的尺寸为Ho时，具有H＜Ho的特征。
此外，本发明的第二方面提供一种电动压缩机，形成于一密闭容器之中，具有电动装置；以及压缩要素，其以连接到该电动装置的旋转轴所驱动。其中电动装置包括：定子，其具有与密闭容器的内壁接触而加以固定的定子铁心；以及转子，其具有磁性物质，并装配于旋转轴上，可自由旋转地支撑于定子的内侧，并且在磁性物质转轴方向的尺寸为Hmg，定子铁心的旋转轴方向的尺寸为Ho时，具有Hmg＜Ho的特征。
此外，本发明的第三方面提供一种电动压缩机，其形成于密闭容器之中，具有电动装置；以及压缩要素，其以连接到该电动装置的旋转轴所驱动。其中电动装置包括：定子，其具有与密闭容器的内壁接触而加以固定的定子铁心；以及转子，其具有磁性物质，并装配于旋转轴上，可自由旋转地支撑于定子的内侧，并且在定子铁心的与密闭容器接触部分的沿旋转轴方向的尺寸为H，定子铁心的旋转轴方向的尺寸为Ho，且磁性物质于旋转轴方向的尺寸为Hmg时，具有H＜Ho以及Hmg＜Ho的特征。
此外，本发明的第四方面配合第一或第三方面所述的电动压缩机，其中定子铁心的与密闭容器接触部分的沿旋转轴方向的尺寸H相对于该旋转轴方向的尺寸Ho的比率的范围为0.2≤H/Ho≤0.8。
另外，如本发明第五方面配合第二或第三方面所述的电动压缩机，其中磁性物质于旋转轴方向的尺寸Hmg相对于旋转轴方向的尺寸Ho的比率的范围为0.2≤Hmg/Ho≤0.98。
再者，如本发明第六方面配合第一、第二或第三方面的电动压缩机，其中磁性物质利用稀土族磁铁材料构成，并且在转子的转子铁心的直径为D，转子铁心的旋转轴方向的尺寸为L，磁性物质的厚度尺寸为t时，尺寸L相对于尺寸D的比率为L/D＜1.1，尺寸t相对于尺寸Hmg的比率为t/Hmg＜0.1。
再者，本发明第七方面提供一种冷冻装置，由如本发明第一、第二或第三方面的电动压缩机，与冷凝器、减压装置以及蒸发器构成冷媒回路。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明：
图1是本发明的电动压缩机的纵向剖面示意图，其在转子的旋转轴延伸方向设置缺口；
图2是图1所示的电动压缩机的横剖面附视图；
图3是本发明的转子的部分纵剖侧视图；
图4是本发明的转子的平面图；
图5是构成本发明的转子的转子用铁板的平面图；
图6是构成本发明的转子的转子铁心的侧面图；
图7是构成本发明的转子的磁性物质的立体图；
图8是做为磁性物质的永久磁铁的减磁曲线示意图；
图9是本发明的在转子的旋转轴延伸方向设置缺口的电动压缩机所产生的噪音波型示意图；
图10是本发明另一实施例的电动压缩机的纵剖侧视图；
图11是图10的电动压缩机的横剖面附视图；
图12是本发明另一实施例的电动压缩机的纵剖侧视图；
图13是图12的电动压缩机的横剖面附视图；
图14是本发明另一实施例的电动压缩机的纵剖侧视图；
图15是图14的电动压缩机的横剖面附视图；
图16是本发明另一实施例的电动压缩机的纵剖侧视图，其中设置于转子的磁性物质比定子短；
图17是图16的电动压缩机的横剖面附视图；
图18是本发明的设置于转子的磁性物质比定子短的电动压缩机的噪音波型示意图；
图19本发明的另一实施例的电动压缩机的纵剖侧视图，其中在转子的旋转轴延伸方向设置缺口并且设置于转子的磁性物质比定子短；
图20是图19的电动压缩机的横剖面附视图；
图21是现有电动压缩机的纵剖侧视图；
图22是图21的电动压缩机的横剖面附视图；以及
图23是使用本发明的电动压缩机的冷却装置的冷煤回路示意图。
具体实施方式
接着，依据附图来详加叙述本发明的较佳实施例。图1是本发明的电动压缩机C的纵剖侧视图，图2为电动压缩机C的横剖面附视图。如图所示，密闭容器1构成容置在冷冻库、冷藏库或展示柜等之内所配置的冷却装置，在密闭容器1的内部上侧配置做为电动装置的电动机2，而其下侧则配置以此电动机2来加以旋转驱动的压缩装置3。密闭容器1由上端开口的圆筒状外壳1A与将外壳1A的上端开口封闭的顶盖1B所构成。在外壳1A中容置电动机2与压缩装置3后，便将顶盖1B覆盖于外壳1A之上，并利用高频焊接等方法加以密封起来。此外，此密闭容器1的外壳1A内的底部形成积油处SO。
电动机2是所谓的集中式磁极卷曲方式的直卷直流(DC)无刷电机，其由固定在密闭容器1的内壁的定子4以及在定子4内侧的以中心轴6为中心而自由旋转的转子5所构成。定子4由将大致为圈状的定子铁板(矽钢板)以多层堆积而构成的定子铁心74以及用来在转子5产生旋转磁场的定子线圈(驱动线圈)7所构成。
定子铁心74的内缘部分设置了未在图中显示的6个齿部。在齿部之间形成内侧与上下开放的开槽78。在齿部之间利用开槽78将前述的定子线圈7直接卷上，以集中直接卷曲方式形成定子4的磁极，而构成四极六开槽的定子4。
定子铁心74的外缘面与密闭容器1的外壳1A的内壁接触而固定。在此场合，设定子铁心74与密闭容器1接触部分的旋转轴6方向的尺寸为H，而定子铁心74的旋转轴6方向的尺寸为Ho，则H＜Ho。在定子铁心74外圈的圆周形成多个弦状的缺口76(在实施例中为6个)，这些缺口76与外壳1A的内壁分离，以形成后述的回油用通路77。
图3是图1所示的转子5的部分纵剖侧视图，图4为转子5的平面图(套入旋转轴6之前的状态)。如各图所示，转子铁心26由厚度0.3mm～0.7mm的电磁钢板打造成如图5所示的转子用铁板27，并将其多层层积，而以铆接方式层积为一体(此外，不使用铆接方式而以焊接方式来形成一体化结构也可以)。
转子用铁板27如图5所示，由电磁钢板打造，形成构成四极磁极的突出磁极28～31，凹入部32～35分别形成在突出磁极28～31之间。各突出磁极28～31中两相对突出磁极的顶点之间的外径(直径)D在15帧(frame)的压缩机中，为实施例中的例如50mm。此外，在各个突出磁极28～31的旋转方向(转子5的旋转方向。在实施例为图5的顺时钟方向)一侧的外面，以向内侧倾斜一预定范围的方式加以切割，而形成切割部分36～39。此外，转子5以逆时钟方向旋转的方式设计时，切割部36～39向着旋转方向的相反侧加以切割。亦即，从图4与图5的相反侧加以切割。
开槽41～44用来容置压入后述的磁性材料(例如永久磁铁)45，其与各个突出磁极28～31对应，并且在转子用铁板27的外缘侧，沿着转轴6的轴方向的同心圆上穿过配置。在与各开槽41～44邻接的突出磁极28～31的侧壁之间的狭窄幅度d为0.3mm～1.0mm(在此实施例中为0.5mm)。
标号46为形成在转子用铁板27的中心的热装旋转轴6的孔。各个转子用铁板27多层层积后，藉由彼此铆接而一体化后形成转子铁心26。贯通孔47～50用以让后述的铆接用的铆钉51～54通过，并与铆钉51～54的大小约略相同，并且贯穿配置在对应各个开槽41～44的内侧位置上。铆接部56～59用来使各转子用铁板27相互铆接，其与各贯通孔47～50约略在同一同心圆周上，且形成于各开槽41～44之间。再者，标号61～64为穿过位于各个铆接部56～59内侧的位置，而形成油通路的孔洞。
各个转子用铁板27多层层积后，在前述铆接部56～59彼此互相铆接而一体化后形成转子铁心26。此时，转子铁心26的外径为前述的转子用铁板27的外径D(50mm)，而旋转轴6方向的积层尺寸L例如为40mm。因此，前述的外径D与积层尺寸L的比值L/D比1.1小。在此实施例中，L/D比值为0.8。亦即，将旋转轴6方向的尺寸L设定得较小。
另一方面，磁性物质45，例如是镨(praseodym)系列的磁铁或者是在表面镀上镍的钕(meodym)系列磁铁等的稀土类磁铁材料所构成，其外型则为如图7所示的矩形。此外，各个开槽41～44为可以刚好压入磁性物质45的大小。磁性物质45的厚度t为例如2.65mm，而其旋转轴6方向的尺寸Hmg与前述的堆积尺寸L相同，均为40mm。在设计上，使前述的厚度t与尺寸Hmg的比值t/Hmg小于0.1(本实施例中为0.08)。亦即，设磁性物质45的旋转轴6方向的尺寸为Hmg而定子铁心74的旋转轴6方向的尺寸为Ho时，则Hmg＜Ho。此外，油分离板72是位于端面构件66上方，并且安装于转子5上的圆盘状结构，平衡配重73则配置在端面构件66与油分离板72之间。
端面构件66、67形成平板状，且配置在转子铁心26的上下端，其利用铝或树脂材料等非磁性材质所构成，并且与前述的转子用铁板27的形状大致相同。此外，端面构件66、67的外径与前述的转子铁心26的外径D相同或者略小。其次，在端面构件66、67上对应前述的贯穿孔47～50的位置上贯穿配置贯穿孔81～84，而在对应孔洞59、61～64的位置贯穿配置孔洞76、87～90。
将前述的磁性物质45压入转子铁心26的开槽41～44内之后，从上下两侧安装端面构件66、67，而将开槽41～44的上下端封住。在此状态下，贯穿孔47～50以及贯穿孔81～84便沿着旋转轴6的方向贯穿转子铁心26与端面构件66、67。孔洞61～64以及87～90则贯穿转子铁心26与端面构件66、67。之后，将铆钉51～54插入各个贯穿孔47～50与81～84，从上下端加以铆接而成为一体。再者，平衡配重73与上方的端面构件66同时以铆钉51固定于转子铁心26。
在前述的定子铁心74设置缺口74A，此缺口74A沿着转子5的旋转轴6的延伸方向以一预定的尺寸切开，同时向旋转轴6方向切割一定深度。在此情形，当定子铁心74与外壳1A内壁的接触长度为H(图1中的H1+H2)以及定子铁心74的堆积厚度(在此为转子5的转轴6方向的尺寸)为Ho时，相对于尺寸Ho的尺寸H的比率的设计规则为0.2≤H/Ho≤0.8。
亦即，使在定子铁心74的旋转轴6的横向延伸方向所设置的缺口74A的两侧突出部(H1、H2)与外壳1A的内壁接触，同时使缺口74A与外壳1A的内壁分离。藉此，相较于一般的感应电动机，电动机2(DC马达)藉由向半径方向的转子5的磁力吸引与反作用力，使得转子5的轭的振动很难传到外壳1A。因此，可以使电动压缩机C的噪音降低。
另一方面，旋转压缩装置3以中间隔板分割出第一旋转缸(rotarycylinder)9与第二旋转缸10。各旋转缸9、10上安装以旋转轴6所驱动的偏心装置11、12。偏心装置11、12的偏心位置彼此互相相距180度的相位。
第一滚轮13与第二滚轮14分别在第一与第二旋转缸9、10之内旋转，其分别藉由偏心装置11、12的旋转使之在第一与第二旋转缸9、10之内旋转。第一框体15与中间隔板8之间形成第一旋转缸9的密闭的压缩空间。同样地，第二框体16与中间隔板8之间形成第二旋转缸10的密闭的压缩空间。此外，第一框体15与第二框体16分别具有轴承17、18，使其分别在旋转轴6的下方以可自由旋转方式加以支撑。
杯状消音器(cup muffler)19、20分别覆盖于第一与第二框体15、16上。此外，旋转缸9与杯状消音器19以配置于第一框体15的连通孔(未绘示在图式中)加以连通，而旋转缸10与杯状消音器20以配置于第二框体16的连通孔(未绘示在图式中)加以连通。在此实施例中，杯状消音器20内透过贯穿旋转缸9、10与中央隔板8的贯穿孔79连通到上面的杯状消音器19。
排放管22配置于密闭容器1的上方，吸入管23、24则分别接到旋转缸9、10。此外，密封盖25从密闭容器1的外部供应电力给定子4的定子线圈7(其中连接密闭盖25与定子线圈7的导线并未绘示出)。
以上述的构造，将电动机2的定子4的定子线圈7加以通电后，便形成旋转磁场而使转子5得以转动。藉由转子5的旋转，旋转缸9、10内的滚轮13、14便经由旋转轴6而偏心转动，从吸入管23、24所吸入的吸入气体便被压缩。
经由前述的连通孔，被压缩的高压气体从旋转缸9排到杯状消音器19内，并从形成于杯状消音器19的排放孔(图未绘示)排放到上方的密闭容器1内。另一方面，经由前述的连通孔，从旋转缸10排到杯状消音器20内，并经过的贯穿孔(图未绘示)进入到杯状消音器19内，并且同样地从排放孔排放到上方的密闭容器1内。
被排出的高压气体，通过电动机2的装设于定子4内的间隙以及定子铁心74与转子5之间的间隙和转子铁心26的凹入部32、33、34、35后，而上升。之后，气体与油分离板72接触，以离心力向外侧上升，而从排放管22排放出去。
接着，图23是使用电动压缩机C的冷却装置的冷煤回路示意图。电动压缩机C的出口处连接到冷凝器69，冷凝器69的出口侧则连接到图未绘出的液体承接器、液管电磁阀，然后连接到做为减压装置的膨胀阀70。膨胀阀70连接到蒸发器71。蒸发器71的出口处经由压缩器筒(accumulator)连接到电动压缩机C的吸入侧，而构成环状的冷煤回路。从电动压缩机C排出的高温高压气体冷煤由冷凝器69放热，使之冷凝液化。之后，以膨胀阀70减压后，导入蒸发器71，于此，由周围环境吸热而气化，反复操作此汽化循环。
图9绘示电动压缩机C的噪音波形的示意图。如图所示，可听音频(500Hz～1.6kHz)的阴影部分的噪音是明显地降低。此外，电动压缩机C使用700W的2汽缸的旋转压缩机(twin-rotary compressor)，冷煤为R401A，电动机2为使用集中卷线并使用稀土类永久磁铁。此外，以Ct/Et＝43℃/44℃，80Hz运转。麦克风设置在水平距离1m的位置上。以上述条件，得到表一的实验数据。
                                    表一
  H/Ho   1.0   0.75   0.5   0.375   0.25
  Ho   40   40   40   40   40
  H   40   30   20   15   10
  噪音水平dB(A)   63.5   62.5   61   60.5   60
从上表可知噪音降低了。
如上所述，在构成使用于电动压缩机C的电动机2(DC马达)的转子5的定子铁心74的外缘设置缺口74A，因为此缺口74A以外的部分与外壳1A内壁接触，使用于电动压缩机C的电动机2(DC马达)，相较于一般的感应电动机，藉由往半径方向的转子5的磁吸力、反作用力，使转子5的轭部振动；但因为在构成转子5的定子铁心74的外缘设置缺口74A，而使此缺口74A以外的部分与外壳1A内壁接触，故即使定子4的轭部被振动的情况，也可以使往外壳1A的振动传递减少。据此，可使电动压缩机C的噪音得以大幅降低。
特别是，高磁力的稀土类永久磁铁电动机与开槽数少的磁极集中卷线式电动机，即使比起开槽数多的电动机而言，磁力线的变化较大，因为在定子铁心74的外缘设置缺口74A，而与外壳1A内壁接触，所以从定子4的轭部到外壳1A的振动传递也可以减小。据此，可使电动压缩机C的噪音得以大幅降低。
接着，图10与图11绘示本发明另一个电动压缩机C的构造。在此情形下，在定子铁心74的外缘以转子5的旋转轴6的延伸方向切开预定的尺寸，同时往旋转轴6切开预定的深度而形成缺口74。缺口74A以旋转轴6的延伸方向从定子铁心74的中心往其中一方(图式中为往下)切开，同时往旋转轴6方向切开预定的深度。在此情形下，当定子铁心74与外壳1A内壁面接触的长度为H(图中的H1)，且定子铁心74的厚度(在此情形为转子5的旋转轴6方向的尺寸)为Ho时，设计规则为0.2≤H/Ho≤0.8。
亦即，在定子铁心74的旋转轴6的延伸方向所设置的缺口74A的另一侧(图中的H1部分)与外壳1A的内壁面接触，同时缺口74A与外壳1A的内壁面分离。此外，除了定子铁心74外，与图1与图2所示的构造相同。据此，电动机2(DC马达)，相较于一般的感应电动机，其藉由往半径方向的转子5的磁吸力、反作用力，使转子5的轭部的振动很难往外壳1A传递。据此，可使电动压缩机C的噪音得以大幅降低。
接着，图12与图13绘示本发明再一个电动压缩机C的构造。在此情形下，在定子铁心74的外缘以转子5的旋转轴6的延伸方向切开预定的尺寸，同时往旋转轴6切开预定的深度而形成缺口74A。缺口74A以旋转轴6的延伸方向从定子铁心74的中心往其中一方(图式中为往上)切开，同时往旋转轴6方向切开预定的深度。在此情形，当定子铁心74与外壳1A内壁面接触的长度为H(图中的H2)，且定子铁心74的厚度(在此情形为转子5的旋转轴6方向的尺寸)为Ho时，设计规则为0.2≤H2/Ho≤0.8。
亦即，在定子铁心74的旋转轴6的延伸方向所设置的缺口74A的另一侧H 2与外壳1A的内壁面接触，同时缺口74A与外壳1A的内壁面分离。此外，除了定子铁心74外，与图1与图2所示的构造相同。据此，电动机2(DC马达)，相较于一般的感应电动机，其藉由往半径方向的转子5的磁吸力、反作用力，使转子5的轭部振动很难往外壳1A传递。据此，可使电动压缩机C的噪音得以大幅降低。
接着，图14与图15绘示本发明再一个电动压缩机C的构造。在此情形，在定子铁心74的外缘以转子5的旋转轴6的延伸方向切开预定的尺寸，同时往旋转轴6切开预定的深度而形成缺口74。缺口74A以旋转轴6的延伸方向切开多个地方(在此例为两处)，同时往旋转轴6方向切开预定的深度。在此情形，当定子铁心74与外壳1A内壁面接触的长度为H(图中的H1+H2+H3)，且定子铁心74的厚度(在此情形为转子5的旋转轴6方向的尺寸)为Ho时，设计规则为0.2≤H/Ho≤0.8。
亦即，在定子铁心74的旋转轴6的延伸方向所设置的两个缺口74A以外的地方(图中的H1、H2、H3)与外壳1A的内壁面接触，同时缺口74A与外壳1A的内壁面分离。此外，除了定子铁心74外，与图1与图2所示的构造相同。据此，电动机2(DC马达)，相较于一般的感应电动机，其藉由往半径方向的转子5的磁吸力、反作用力，使转子5的轭部振动很难往外壳1A传递。据此，可使电动压缩机C的噪音得以大幅降低。
接着，图16与图17绘示本发明的再一个电动压缩机C的构造。在此情形，插入到配置于转子5中的各开槽41、42、43、44内的各磁性物质(永久磁铁)45的堆积厚度比定子铁心74的堆积厚度(在此例为转子5的旋转轴6方向的尺寸)还短。各开槽41、42、43、44内所插入的各磁性物质45配置于各开槽41、42、43、44的长边方向的中心。此外，当设置在转子5中的磁性物质45的堆积厚度为Hmg，且定子铁心的堆积厚度为Ho时，尺寸Hmg对尺寸Ho的比率为0.2≤Hmg/Ho≤0.98。亦即，插入各开槽41、42、43、44中的各磁性物质45，以相同的尺寸短于该开槽41、42、43、44的两端处。此外，除了磁性物质45外，与图1与图2所示的构造相同。据此，电动机2(DC马达)，相较于一般的感应电动机，其藉由往半径方向的转子5的磁吸力、反作用力，使转子5的轭部振动很难往外壳1A传递。据此，可使电动压缩机C的噪音得以大幅降低。
图8绘示产生磁场的磁性物质45所采用的永久磁铁即铁氧体类磁铁材料或稀土族磁铁材料的减磁曲线，其中纵轴为磁力线密度B，而横轴为保持力Hc。此外，如图8所示，虚线表示使用一般的铁氧体类磁铁材料，实线表示使用一般稀土族磁铁材料，T1为25℃，T2为150℃。从该图可知，稀土族磁铁材料的残留磁通量B与保持力Hc均比铁氧体类磁铁材料来得大，而磁能也极大。据此，即使磁铁的面积小，也可以确保必要的磁力线数，而得到预定的输出。
亦即，因为即使各磁性物质(永久磁铁)45的堆积厚度比定子铁心74的堆积厚度小，仍旧可以获得预定的输出，故几乎不会使电动机2的输出降低，并且定子4的对齿部的振动力量可以分散到比磁性物质45厚度Hmg大的定子4厚度Ho的方向(图中的箭头方向)。并且可以藉由振动传递的分散，使对外壳1A的振动传递减轻。此外，Hmg/Ho的最低值0.2是考虑电动机2的效率与定子4的成本来决定的。
图18绘示电动压缩机C的噪音波形的示意图。如图所示，阴影所示的可听音频(500Hz～1.6kHz)明显地降低。图中SH表示Ho。由图所示可知，定子4厚度Ho＝40mm与磁性物质45厚度Hmg＝40mm为现有大噪音的情形；而在定子4厚度Ho＝50mm与磁性物质厚度Hmg＝40mm时，噪音大为降低。定子4厚度Ho＝45mm与磁性物质厚度Hmg＝40mm时，噪音为定子4厚度Ho＝50mm与40mm之间的噪音。此外，电动压缩机C使用700W的2汽缸的旋转压缩机(twin-rotary compressor)，冷煤为R401A，电动机2为使用集中卷线并使用稀土类永久磁铁。此外，以Ct/Et＝43℃/44℃，80Hz运转。麦克风设置在水平距离1m的位置上。其次，图18的说明以表2来表示，噪音水平为使Hmg/Ho变化时的数值。
                                    表2
  H/Ho   1.0   0.89   0.8   0.6   0.4
  Ho   40   45   50   50   50
  Hmg   40   40   40   30   20
  噪音水平dB(A)   63.5   61.5   60.5   60   59.5
从上表可知噪音降低了。
接着，图19与图20是绘示本发明再一个电动压缩机C的构造。在此情形，电动压缩机C使用图1所示的配置缺口74A的定子4，同时设置转子5，其使插入图16的各开槽41、42、43、44内的各磁性物质(永久磁铁)45的堆积厚度比定子铁心74的堆积厚度短。
磁性物质45使转子铁心26的直径D与旋转轴6方向尺寸L的比值L/D小于1.1，并且磁性物质45的厚度尺寸t与旋转轴方向的堆积厚度Hmg之比t/Hmg小于0.1。亦即，利用稀土族磁铁材料构成磁性物质45，并且在转子5的转子铁心26的直径为D，转子铁心26的旋转轴6方向的尺寸为L，磁性物质45的厚度尺寸为t的情形时，藉由L相对于尺寸D的比率为L/D＜1.1，以及t相对于尺寸Hmg的比率为t/Hmg＜0.1，定子4的轭部的振动可以被分散而减少外壳1A的振动。并且藉由磁性物质45的厚度尺寸t与旋转轴6方向的堆积厚度Hmg的比t/Hmg小于0.1，使得定子4的轭部的振动可以进一步被分散而可以减少外壳1A的振动。此外，除定子铁心74与磁性物质45以外，其余与图1与图2所示的构造相同。藉此，定子4的轭部即使被振动，也会使对定子5的齿部的振动力分散，可使传递到外壳1A的振动大幅地减少。据此，可以使从空调、冷冻库、冷藏室或展示柜等之中所设置的冷却装置所发出的噪音大幅地降低。
如上所详述，依据本发明第一方面所述，电动装置包括：定子，其具有与密闭容器的内壁接触而加以固定的定子铁心；以及转子，其具有磁性物质，并装配于旋转轴上而可自由旋转地支撑于定子的内侧。并且因为在定子铁心的与该密闭容器接触部分的沿该旋转轴方向的尺寸为H，定子铁心的该旋转轴方向的尺寸为Ho时，具有H＜Ho的特征，故可以使从定子铁心传到外壳的振动减少。据此，例如即使定子的轭部被施以振动，仍可以减少传递到外壳的振动。因此，电动机压缩机的噪音便可以大幅地降低。
此外，依据本发明第二方面所述，电动装置包括：定子，其具有与密闭容器的内壁接触而加以固定的定子铁心；以及转子，具有磁性物质，并装配于旋转轴上而可自由旋转地支撑于定子的内侧。并且因为在磁性物质于旋转轴方向的尺寸为Hmg，定子铁心的该旋转轴方向的尺寸为Ho时，具有Hmg＜Ho的特征，故可使磁性物质的磁力分散至定子铁心的旋转轴方向。藉此，可使因磁力使转子产生的振动集中于旋转轴方向的中心，也可减少对外壳的振动。因此，电动机压缩机的噪音便可以大幅地降低。
此外，依据本发明第三方面所述，电动装置包括：定子，其具有与密闭容器的内壁接触而加以固定的定子铁心；以及转子，具有磁性物质，并装配于旋转轴上而可自由旋转地支撑于定子的内侧。并且在定子铁心的与密闭容器接触部分的沿旋转轴方向的尺寸为H，定子铁心的旋转轴方向的尺寸为Ho，且磁性物质于旋转轴方向的尺寸为Hmg时，具有H＜Ho以及Hmg＜Ho的特征，故可以使从定子铁心传到外壳的振动减少，也可以让磁性物质的磁力分散至定子铁心的旋转轴方向。因此，电动机压缩机的噪音便可以进一步大幅地降低。
另外，如本发明第四方面所述，因为其中定子铁心的与密闭容器接触部分的沿旋转轴方向的尺寸H相对于定子铁心的旋转轴方向的尺寸Ho的比率的范围是在0.2≤H/Ho≤0.8，故相较于一般的感应电动机，利用对半径方向的转子的磁力吸引力与反作用力，使转子的轭部的振动很难传递到电动压缩机的外壳。因此，可与前同样使电动压缩机的噪音大幅地降低。
再者，如本发明第五方面所述，因为磁性物质于旋转轴方向的尺寸Hmg相对于定子铁心的旋转轴方向的尺寸Ho的比率的范围是在0.2≤Hmg/Ho≤0.98，故可以分散对定子的齿部的振动。据此，可以减少传递到外壳的振动。因此，可保障电动机的效率以及防止增加定子的成本，并且可以分散施加于定子的轭部的振动，更可以将电动压缩机的噪音大幅地降低。
再者，如第六方面所述，因为磁性物质利用稀土族磁铁材料构成，并且在转子的转子铁心的直径为D，转子铁心的旋转轴方向的尺寸为L，磁性物质的厚度尺寸为t的情形时，因为尺寸L相对于尺寸D的比率为L/D＜1.1以及尺寸t相对于尺寸Hmg的比率为t/Hmg＜0.1，故藉由L相对于尺寸D的比率为L/D＜1.1，与现有的使用铁氧体类磁铁材料的情形相比，即可以维持所需要的电动机输出，且可以缩小转子铁心的尺寸大小，并且使转子的振动分散，进而减少外壳的振动。此外，利用磁性物质的厚度t与旋转轴方向的堆积厚度Hmg的比值t/Hmg小于0.1，可以进一步将因转子产生的振动加以分散，进而减少外壳的振动。因此，可以大幅地增加降低噪音的效果。故，可保障电动机的效率以及防止增加定子的成本，并且，将电动压缩机的噪音大幅地降低，从而可大幅度提高电动压缩机的实用效果。
特别是转子铁心的直径D与旋转轴方向的尺寸L的比值L/D小于1.1，因为转子铁心的尺寸缩小是在于缩小旋转轴方向的尺寸L，转子铁心的直径或压缩机的密闭容器的外径可以不必变更，也就不必更换制造设备，更可以降低因转子振动产生的噪音。
再者，如本发明第七方面所述，因为电动压缩机与冷凝器、减压装置以及蒸发器构成冷煤回路，故如空调、冷冻库、冷藏室或展示柜等之中所设置的冷却装置所发出的噪音可以大幅地降低。因此，可以提供较佳无噪音环境的冷却装置。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (6)

1.一种电动压缩机，形成于一密闭容器之中，该电动压缩机包括：
一电动装置；以及
一压缩要素，由连接到该电动装置的一旋转轴所驱动，
其特征在于，所述电动装置包括：一定子，其具有与所述密闭容器的内壁接触而加以固定的一定子铁心；以及一转子，具有一磁性物质，并装配于所述旋转轴上而可自由旋转地支撑于所述定子的内侧，所述定子铁心具有缺口，该缺口是沿着所述转子的所述旋转轴的延伸方向以一预定的尺寸切开，同时向旋转轴方向切割一定深度，使所述定子铁心的与所述密闭容器接触部分的沿所述旋转轴方向的尺寸为H，该定子铁心的所述旋转轴方向的尺寸为Ho时，H＜Ho。
2.如权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，
所述磁性物质于所述旋转轴方向的尺寸为Hmg，所述定子铁心的所述旋转轴方向的尺寸为Ho时，Hmg＜Ho，并且所述定子的厚度Ho实质上与转子厚度相同。
3.如权利要求1或2所述的电动压缩机，其特征在于，所述定子铁心的与所述密闭容器接触部分的沿所述旋转轴方向的尺寸H相对于所述定子铁心的所述旋转轴方向的尺寸Ho的比率的范围是0.2≤H/Ho≤0.8。
4.如权利要求1或2所述的电动压缩机，其特征在于，所述磁性物质于所述旋转轴方向的尺寸Hmg相对于所述定子的所述旋转轴方向的尺寸Ho的比率的范围是0.2≤Hmg/Ho≤0.98。
5.如权利要求1或2所述的电动压缩机，其特征在于，所述磁性物质利用稀土族磁铁材料构成，并且在所述转子的所述转子铁心的直径为D，该转子铁心的旋转轴方向的尺寸为L，所述磁性物质的厚度尺寸为t的情形时，尺寸L相对于尺寸D的比率为L/D＜1.1，尺寸t相对于尺寸Hmg的比率为t/Hmg＜0.1。
6.一种冷冻装置，其特征在于，由如权利要求1、2或3所述的电动压缩机与一冷凝器、一减压装置以及一蒸发器构成冷煤回路。
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