CN1805243A - 往复式压缩机的定子固定装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种往复式压缩机的定子固定装置，包括：第一框架，其上径向连接多个第一铁芯块，各所述第一铁芯块包括多个层叠的定子铁芯片，所述多个第一铁芯块连接至线圈架本体的一个侧面；以及第二框架，其上径向连接多个第二铁芯块，各所述第二铁芯块包括多个层叠的定子铁芯片。所述多个第二铁芯块连接至该线圈架本体的另一侧面；在所述第一铁芯块与所述第二铁芯块之间的各接触部分上设置连接部分，以连接所述第一铁芯块与所述第二铁芯块。因此，可避免由模制材料引起的定子初始形状的变形或缺陷率的增加，并能轻易排出热量和湿气，从而提高往复式压缩机的效率和可靠性。
Description
本发明涉及2005年1月13日提交的在先韩国申请No.03405/2005中包含的主题，在此通过参考援引其公开的全部内容。
技术领域
本发明涉及一种往复式压缩机，特别涉及一种往复式压缩机的定子固定装置及其制造方法，其能在定子制造过程中，通过省略使用模制材料的包覆成型(over-molding)过程来避免由模制材料引起的初始形状变形或缺陷率的增加，并能通过促进热量和湿气的排出来提高往复式压缩机的效率和可靠性。
背景技术
通常，压缩机将电能转化为动能，并通过动能压缩制冷剂气体。作为组成制冷循环系统的一个主要部件，压缩机包括多种类型，例如根据压缩机构可分为旋转压缩机、涡卷压缩机、往复式压缩机等。包含这种压缩机的制冷循环系统用在电冰箱、空调、陈列橱冷却装置(show case coolers)等。
在这些压缩机中，往复式压缩机是这样一种压缩机：其中活塞在气缸内进行线性往复运动，吸入并压缩气体以将气体排出。以下将说明它的一个实例。
图1是表示传统往复式压缩机的一个实例的剖视图，图2是表示传统往复式压缩机的外定子固定装置的分解立体图，并且图3是表示传统往复式压缩机中外定子的固定状态的前剖视图。
如这些附图所示，传统往复式压缩机包括：框架单元20，其弹性地支撑在壳体10中；往复式马达30，其由框架单元20支撑，并具有进行线性往复运动的动子33；压缩单元40，其连接至往复式马达30，并由框架单元20支撑；以及共振弹簧单元50，其用于弹性地支撑往复式马达30，并引起其共振运动。
框架单元20包括：前框架21，其用于支撑往复式马达30的前侧；中间框架22，其连接至前框架21上，用于支撑往复式马达30的后侧；以及后框架23，其连接至中间框架22上，用于支撑共振弹簧单元50。
往复式马达30包括：外定子31，其具有线圈绕组并固定到前框架21上；内定子32，其设置在外定子31的内侧并与该外定子31相隔一定的空隙(airgap)，且固定地插在气缸41上；动子33，其插入外定子31与内定子32之间的空隙内，以进行线性往复运动。
外定子31包括：线圈架本体31a，其中插入线圈绕组(coil bonding)；多个铁芯块31b，其通过层叠多个圆弧形状的定子铁芯片形成，并插入线圈架本体31a的两侧以与该线圈架本体31a连接；模制本体31c，其通过模制每个铁芯块31b的连接部分而固定到线圈架本体31a上。
模制本体31c由例如环氧树脂之类的绝缘体制成，以连续地固定线圈架本体31a的外周面和每个铁芯块31b的连接部分。
压缩单元40包括：气缸41，其固定到前框架21上；活塞42，其可滑动地插入到气缸41中并连接至往复式马达30的动子33上，用于在上下方向进行往复运动；吸入阀43，其安装在活塞42的前端面上，用于打开/关闭吸入通道F；排出阀44，其安装在气缸41的出口中，用于限制被压缩气体的排出；排出罩46，在该排出罩46中具有排出阀44和阀弹簧45，并且该排出罩46覆盖气缸41的出口。
共振弹簧单元50包括；弹簧支架51，其连接至在动子33与活塞42之间进行连接的部分；以及第一共振弹簧52和第二共振弹簧53，其设置在弹簧支架51的上侧和下侧，并由压缩的螺旋弹簧制成以弹性地支撑活塞42。
在前面没有说明的附图标记中，M表示磁体，P表示压缩空间，SP表示吸入管，以及DP表示排出管。
现在将说明这种传统的往复式压缩机的运转和结构。
当给往复式马达30的外定子31通电时，在外定子31与内定子32之间形成磁通量(flux)，从而动子33和活塞42沿着磁通量的方向移动。此时，动子33通过共振弹簧单元50进行线性往复运动，而活塞42也在气缸41中进行线性往复运动，从而在气缸41的压缩空间P中产生压差。因此，会重复进行一系列的过程，即吸入制冷剂气体、压缩制冷剂气体直到其具有一定的压力、并将其排出。
这里，为了装配往复式压缩机，如图2所示，通过对如同薄板的多个定子铁芯片打孔，并将其层叠来形成铁芯块31b。然后，将该铁芯块31b插入在特殊制模中具有线圈绕组的线圈架本体31a的外侧面，接着，在(位于线圈架本体31a的外周面和铁芯块31b之间的)连接部分与(位于线圈架本体31a的外周面和铁芯块31b的内周面之间的)空间之间进行包覆成型来形成模制主体31c，从而形成外定子31。其后，将外定子31与模具分离。使外定子31和内定子32一起位于前框架21与中间框架22之间，然后使用连接螺栓24和连接螺母25将外定子31固定连接至框架单元20上。
但是，在传统的往复式压缩机中，当在制造往复式马达30的外定子31的过程期间注入模制材料时会产生模制压力，或者当模制材料变硬对铁芯块31b加压时会产生压缩力，这可能会引起铁芯块31的部件的变形。因此，设置在外定子31与内定子32之间的铁芯之间的距离变窄了，从而不能保持外定子31与内定子32之间适当的空隙，因此导致压缩机的效率和可靠性的降低。
而且，在对外定子31进行初始注入时，在建立模制材料的温度和压力条件时可能会出现初始损失，并且由于产品的不均匀取决于注模温度，所以可能会增加缺陷率。另外，在通过注入装配外定子31时的模制结构的情况下，如图3所示，外定子31形成半封闭形状，这可能使其难以从线圈绕组排出热量和湿气，从而降低马达效率。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种往复式压缩机的定子固定装置及其制造方法，其能在定子制造过程中，通过省略使用模制材料的包覆成型过程来避免由模制材料引起的初始形状的变形或缺陷率的增加，并能通过促进热量和湿气的排出来提高往复式压缩机的效率和可靠性。
为了达到这些和其它优点并根据本发明的意图，正如在此具体实施和广泛描述的，本发明提出一种往复式压缩机的定子固定装置，包括：第一框架，其上径向连接多个通过层叠多个定子铁芯片而形成的第一铁芯块，所述多个第一铁芯块连接至线圈架本体的一个侧面；第二框架，其上径向连接多个通过层叠多个定子铁芯片而形成的第二铁芯块，所述多个第二铁芯块连接至该线圈架本体的另一侧面；以及连接部分，其形成在所述第一铁芯块与所述第二铁芯块之间的每个接触部分上，以连接所述第一铁芯块与所述第二铁芯块。
根据本发明的另一个实施例，本发明提供一种往复式压缩机的定子固定装置，包括：第一框架，其上径向连接多个通过层叠多个定子铁芯片而形成的第一铁芯块，所述多个第一铁芯块连接至线圈架本体的一个侧面；第二框架，其上径向连接多个通过层叠多个定子铁芯片而形成的第二铁芯块，所述多个第二铁芯块连接至该线圈架本体的另一侧面；以及连接件，其用于连接该第一框架和该第二框架，以使所述第一铁芯块和所述第二铁芯块彼此接触，从而紧密地附着到该线圈架本体的两侧。
为了达到这些和其它优点并根据本发明的意图，正如在此具体实施和广泛描述的，本发明提出一种往复式压缩机的定子固定装置的制造方法，其包括以下步骤：通过在线圈架本体上卷绕线圈，对多个具有适当形状的定子铁芯片进行打孔，之后层叠已打孔的定子铁芯片，来制造第一铁芯块和第二铁芯块；将所述第一铁芯块和所述第二铁芯块分别径向地设置在第一框架和第二框架的相对表面上，由此分别设置的所述第一铁芯块和所述第二铁芯块形成圆形内周面和外周面，所述第一铁芯块和所述第二铁芯块以一定间隔设置在该圆形内周面和该外周面上；将各铁芯块固定连接至各框架上；以及使所述第一铁芯块和所述第二铁芯块彼此接触，以紧密地附着到线圈架本体的两侧。
从以下结合附图对本发明的详细描述，本发明的前述和其它目的、特征、方案和优点将变得更加清晰。
附图说明
参考指出的多个附图，通过本发明优选实施例的非限制性实例，在以下的详细说明中进一步描述本发明，其中，附图中的多个图自始至终都使用相同的附图标记表示相同的部分，其中：
图1是表示传统的往复式压缩机的实施例的剖视图；
图2是表示传统的往复式压缩机中的外定子固定装置的分解立体图；
图3是表示传统的往复式压缩机中的外定子的固定状态的前视图；
图4是表示根据本发明的往复式压缩机中外定子固定装置的分解立体图；
图5是表示根据本发明的往复式压缩机中外定子的固定状态的前视图；以及
图6是表示根据本发明的往复式压缩机中外定子的固定状态的侧剖视图。
具体实施方式
从以下结合附图对本发明的作为非限制性实例给出的优选实施例的描述，本发明的前述和其它目的、特征及优点将变得更加清晰。
图4是表示根据本发明的往复式压缩机中外定子的固定装置的分解立体图，图5是表示根据本发明的往复式压缩机中外定子的固定状态的前视图，并且图6是表示根据本发明的往复式压缩机中外定子的固定状态的侧剖视图。
如这些附图所示，往复式压缩机的定子固定装置包括：前框架21，其上径向连接多个通过层叠多个定子铁芯片形成的第一铁芯块130，上述多个第一铁芯块130连接至线圈架本体110的一个侧面；中间框架22，其上径向连接多个通过层叠多个定子铁芯片形成的第二铁芯块140，上述多个第二铁芯块140连接至线圈架本体110的另一侧面；以及连接部分，其形成在第一铁芯块130与第二铁芯块140之间的每个接触部分上，用于连接第一铁芯块130和第二铁芯块140。
圆筒状的线圈架本体110具有一侧是敞开的空间，并且线圈C缠绕在该线圈架本体110的外周面上。线圈架本体110通过使用诸如塑料的树脂进行模制而形成，以起绝缘体作用。
每个铁芯块130和140均包括：横向部分(未示出和141)，其横向地连接至每个框架21和22的内侧面；以及纵向部分(未示出和142)，其与横向部分(未示出和141)一体形成，并纵向向内延伸到各框架21和22的内部。
优选地，在第二铁芯块140与中间框架22之间的分界面上设置用于固定连接中间框架22和第二铁芯块140的焊接部分125。每个焊接部分125优选通过焊接形成并固定在第二铁芯块140的横向部分141的中间部分附近。焊接部分125也可以形成在横向部分141与纵向部分142相交的、与中间框架22相接触的外侧面上，即第二铁芯块140的外周面与中间框架22相接触的位置处。另外，也可以在任何地方都不形成焊接部分125，而通过使用粘合剂将中间框架22和第二铁芯块140粘合在横向部分141与中间框架22之间的接触面上。前框架21和第一铁芯块130也可以按照与上述相同的方式相互连接。
优选在第一铁芯块130与第二铁芯块140之间的接触部分135的径向方向上的最外侧面上形成用于连接第一铁芯块130和第二铁芯块140的连接部分150。
该连接部分150可以通过焊接形成，也可以通过用粘合剂粘合来形成。
在这里，当焊接或粘合两个铁芯块130和140时，它们之间的连接力可能很弱，因此两个铁芯块130和140可优选通过使用螺钉24和螺母25紧固各框架21和22来更稳固地彼此连接。
另一方面，可以不在两个铁芯块之间通过这种焊接来形成连接部分150，而仅使用诸如螺钉和螺母的连接件来连接各框架21和22。也就是说，通过连接件使第一铁芯块130和第二铁芯块140彼此接触，将第一铁芯块130和第二铁芯块140紧密地附着到线圈架本体110的两侧。
该连接件不限于螺钉和螺母，而是可以包括粘合剂、铆钉、任意其它类型的连接器件、或它们的任意组合。
现在将说明根据本发明的往复式压缩机的定子固定装置的制造方法。
首先，将线圈C缠绕在线圈架本体110上。将多个定子铁芯片打孔或冲压出适当形状并将其层叠，以制造第一铁芯块130和第二铁芯块140。
接着，将第一铁芯块130和第二铁芯块140径向设置在各自的前框架21和中间框架22的相对表面上。从而，第一铁芯块130和第二铁芯块140形成圆形内周面和外周面，在上述圆形内周面和外周面上以一定间隔设置第一铁芯块130和第二铁芯块140。
接着，在各铁芯块130和140与各框架21和22之间的分界面的一部分上形成焊接部分125，以通过焊接连接各铁芯块130和140以及各框架21和22。
然后，当第一铁芯块130和第二铁芯块140连接至线圈架本体110的两个侧面以彼此接触时，焊接两个铁芯块130与140之间的接触部分的一侧，以形成连接部分150。此时，优选地，通过使用螺栓24和螺母25紧固前框架21和中间框架22，将两个铁芯块130和140稳固地彼此连接。不同地，也可以首先由连接件在将各框架21和22固定之后，焊接每个铁芯块130和140的连接部分150。或者，仅使用连接件来固定每个框架21和22，而且可以不单独通过这种焊接使各铁芯块130和140彼此连接。
在下文中，将描述本发明的效果。
通过在制造定子的过程中省略由注入模制材料进行的包覆成型的过程，可以避免由在注入模制材料时产生的模制材料的注入压力引起的定子的变形。另外，通过减小由注入压力引起的定子的变形，可以均匀地保持外定子与内定子之间的缝隙，这能提高往复式压缩机的稳定性和可靠性。
而且，通过焊接铁芯块将其连接至定子上，能简化定子的装配过程，这可以降低制造成本并提高生产率。
另外，线圈架本体的敞开侧未被模制材料封住。因此，自线圈产生的热量可以被轻易地排出，并且线圈架本体的内部还可以防潮，因此提高了往复式压缩机的效率和可靠性。
尽管已参考示范性的实施例对本发明进行了描述，但应理解的是，所使用的文字只是用于说明和举例的文字，而不是限制性文字。在不脱离本发明方案中的范围和精神的情况下，在所附权利要求书的范围内，如前面所述及改进的，可以对本发明进行修改。尽管在此参考了特定的方式、资料和实施例对本发明进行了描述，但本发明并不受限于在此公开的详细说明。而是本发明可扩展到在所附权利要求书的范围内的所有功能等同的结构、方法和应用。
在此通过实例给出了本发明的详细说明，其目的仅是对本发明的实施例进行说明性的讨论，其提供了相信是最有用和最易于理解本发明的原理和构思方案的说明。在这一点上，并未试图示出本发明的结构细节，而仅示出用于本发明基本理解的必要细节，通过说明书与附图，本领域的技术人员能清楚地知道如何将本发明的结构在实践中实施。
Claims (26)
1.一种往复式压缩机的定子固定装置，包括：
第一框架，其上径向连接多个第一铁芯块，各所述第一铁芯块包括多个层叠的定子铁芯片，所述多个第一铁芯块设置为连接至线圈架本体的一个侧面；
第二框架，其上径向连接多个第二铁芯块，各所述第二铁芯块包括多个层叠的定子铁芯片，所述多个第二铁芯块设置为连接至该线圈架本体的另一侧面；以及
连接部分，其设置在所述第一铁芯块与所述第二铁芯块之间的各接触部分上，以连接所述第一铁芯块与所述第二铁芯块。
2.如权利要求1所述的装置，其中各所述铁芯块包括：
第一部分，其连接至各所述框架的内侧面，并从所述框架延伸出去；以及
第二部分，其与所述第一部分形成为一体并沿着各所述框架的表面延伸。
3.如权利要求1所述的装置，其中各所述框架和各所述铁芯块在它们之间的交界面上通过焊接连接。
4.如权利要求1所述的装置，其中各所述框架和各所述铁芯块在它们之间的接触面上通过粘合剂连接。
5.如权利要求1所述的装置，其中该连接部分包括焊接部，其位于所述第一铁芯块与所述第二铁芯块之间的接触部分的外侧面之间。
6.如权利要求1所述的装置，其中该装置还包括连接件，其用于固定各所述框架，以使所述第一铁芯块和所述第二铁芯块互相接触，并与该线圈架本体的两侧相接触。
7.如权利要求6所述的装置，其中该连接件是螺栓、螺母、粘合剂和铆钉之一。
8.一种往复式压缩机的定子固定装置，包括：
第一框架，其上径向连接多个第一铁芯块，各所述第一铁芯块包括多个层叠的定子铁芯片，所述多个第一铁芯块设置为连接至线圈架本体的一个侧面；
第二框架，其上径向连接多个第二铁芯块，各所述第二铁芯块包括多个层叠的定子铁芯片，所述多个第二铁芯块设置为连接至该线圈架本体的另一侧面；以及
连接件，其用于连接该第一框架和该第二框架，以使所述第一铁芯块和所述第二铁芯块互相接触，并与该线圈架本体的两侧相接触。
9.如权利要求8所述的装置，其中各所述铁芯块包括：
第一部分，其连接至各所述框架的内侧面，并从所述框架延伸出去；以及
第二部分，其与所述第一部分形成为一体并沿着各所述框架的表面延伸。
10.如权利要求8所述的装置，其中各所述框架和各所述铁芯块在它们之间的交界面上通过焊接连接。
11.如权利要求8所述的装置，其中各所述框架和各所述铁芯块在它们之间的接触面上通过粘合剂连接。
12.如权利要求8所述的装置，其中所述装置还包括连接部分，其用于在所述第一铁芯块与所述第二铁芯块之间的接触部分上连接所述第一铁芯块和所述第二铁芯块。
13.如权利要求12所述的装置，其中该连接部分包括焊接部，其位于所述第一铁芯块与所述第二铁芯块之间的接触部分的外侧面上。
14.一种用于制造往复式压缩机的定子固定装置的方法，该方法包括：
通过在线圈架本体上卷绕线圈，将多个定子铁芯片切割为适当形状，并层叠所述多个定子铁芯片，来制造第一铁芯块和第二铁芯块；
将所述第一铁芯块和所述第二铁芯块分别径向地设置在第一框架和第二框架的相对表面上，其中所述第一铁芯块和所述第二铁芯块设置为形成圆形内周面和外周面，所述第一铁芯块和所述第二铁芯块在该圆形内周面和该外周面上以一定间隔隔开；
将各所述铁芯块固定连接至各所述框架；以及
使所述第一铁芯块和所述第二铁芯块彼此接触，以使它们与该线圈架本体的两侧相接触。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述固定连接包括：在各所述铁芯块与各所述框架之间的交界面上形成焊接部，以固定各所述铁芯块与各所述框架。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述接触包括：在所述第一铁芯块和所述第二铁芯块接触该线圈架本体的两个侧面并彼此接触时，通过焊接两个铁芯块之间的接触部分的一侧，来连接所述第一铁芯块和所述第二铁芯块。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述接触包括：通过使用连接件使该第一框架和该第二框架彼此连接。
18.如权利要求14所述的方法，其中所述接触包括：使用连接件使该第一框架和该第二框架彼此连接，此后将所述第一铁芯块和所述第二铁芯块彼此焊接在两个铁芯块之间的接触部分的一侧，以使所述第一铁芯块和所述第二铁芯块连接至该线圈架本体的两个侧面，从而彼此接触。
19.如权利要求14所述的方法，其中所述接触包括：将所述第一铁芯块和所述第二铁芯块彼此焊接在两个铁芯块之间的接触部分的一侧，以使所述第一铁芯块和所述第二铁芯块连接至该线圈架本体的两个侧面，从而彼此接触，此后使用连接件将该第一框架和该第二框架彼此连接。
20.一种定子，包括：
第一框架，多个第一铁芯块连接在该第一框架的边缘附近，并从该第一框架向外延伸；
第二框架，多个第二铁芯块连接在该第二框架的边缘附近，并从该第二框架向外延伸；
各所述铁芯块包括固定在一起的多个铁芯片；
其中各所述第一铁芯块的自由端连接至相对应的所述第二铁芯块中的一个自由端，带有分别从该第一框架和该第二框架延伸并彼此连接的所述第一铁芯块和所述第二铁芯块的该第一框架和该第二框架，设置为在线圈架本体周围连接，以固定到该线圈架本体。
21.如权利要求20所述的定子，其中各所述第一铁芯块和所述第二铁芯块具有：
第一部分，其沿着该第一框架和该第二框架之一的表面延伸，并从该第一框架和该第二框架之一的边缘向内延伸；以及
第二部分，其位于该第一框架和该第二框架之一的边缘上，并从所述框架向外延伸且终止于所述铁芯块的自由端。
22.如权利要求20所述的定子，其中所述第一铁芯块与所述第二铁芯块的自由端之间的连接包括焊接。
23.如权利要求20所述的定子，其中所述铁芯块与所述框架的连接包括焊接。
24.如权利要求20所述的定子，其中各所述第一铁芯块和所述第二铁芯块中均包括多个层叠的铁芯片。
25.如权利要求20所述的定子，其中该第一框架和该第二框架中的每一个都设置为通过粘合剂、铆钉、或螺母和螺钉之一彼此固定。
26.一种用于制造定子的方法，包括：
将第一铁芯块固定在第一框架的边缘附近；
将第二铁芯块固定在第二框架的边缘附近；
将连接有铁芯块的该第一框架和该第二框架设置在线圈架周围，以使所述第一铁芯块和所述第二铁芯块的自由端相接触；以及
将所述第一铁芯块和所述第二铁芯块彼此固定在所述铁芯块接触的自由端。
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