JP4206555B2

JP4206555B2 - Compressor

Info

Publication number: JP4206555B2
Application number: JP10057799A
Authority: JP
Inventors: 継紅劉; 伸宏佐原
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: JP2000291577A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、円筒状のケーシング内にモータと圧縮機本体とを互いに同心に配置してあるとともに、ケーシングの所定位置を貫通させて設けた継手管に対して、圧縮機本体の内部空間と連通されるアキュムレータをろう付けによって固定してある圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、円筒状のケーシング内にモータと圧縮機本体とを互いに同心に配置してあるとともに、ケーシングの所定位置を貫通させて設けた継手管に対して、圧縮機本体のシリンダに圧入、連通されるインレットチューブと共にアキュムレータをろう付けによって固定してある圧縮機が一般的に採用されている。
【０００３】
そして、従来のこのような圧縮機においては、圧縮機本体のシリンダとケーシングとを３ヶ所（図７中矢印で示す３ヶ所▲１▼▲２▼▲３▼であり、継手管を基準とする角度が５２．０°、２２．０°、１６５．０°に設定されている）でスポット溶接することにより、圧縮機本体の位置決めを達成している。ここで、シリンダは鋳鋼製であり、材料費削減を目的として、ケーシングに対する溶接固定を達成する箇所にのみ肉を残している（図７参照）。ただし、シリンダは、全周円形にして肉を鋳抜きで減らすことも可能である。
【０００４】
そして、図７に示す構成のシリンダ、全周円形で肉を鋳抜きで減らしたシリンダに対して溶接設備を共通化する場合には、図７に示す構成のシリンダに適用できるように溶接位置を設定することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すように溶接位置が設定された場合において、溶接時に働く力を合成すると、図８に示すように、▲１▼と▲２▼の合力▲４▼は、▲３▼に対して１．６倍の大きさで向きが逆になり、結果としてシリンダは▲４▼の向きに押されて▲３▼の位置でケーシングとのクリアランスが詰まる。
【０００６】
このケーシングに対してシリンダが移動する方向とモータギャップが詰まる位置がほぼ一致する。
【０００７】
以上より、溶接が原因となるシリンダの位置ずれがモータ回転子の軸ずれおよび傾きを生じ、モータエアギャップを狭めていると考えられる。
【０００８】
さらに、アキュムレータを継手管に対してろう付けするときの入熱でエアギャップが悪化することも知られている。
【０００９】
したがって、これらが原因となって、エアギャップが大幅に悪化することになる。
【００１０】
換言すれば、圧縮機のモータエアギャップは、アキュムレータろう付け入熱によるケーシングの残留変形で芯ずれを生じ、しかも、上記従来の溶接位置はスポット溶接平面における残留変形の影響を受けやすい位置にあるので、ろう付け後はモータエアギャップの芯ずれが大きく、モータ効率の低下、回転子と固定子との接触などの不都合の原因になる。
【００１１】
また、実験的に得られたデータから、エアギャップの悪化する変化量は、最大で約０．０５ｍｍであり、その内訳は、溶接の合力と入熱によるものと、ろう付け入熱によるものとがおよそ半分づつであることが分かる。したがって、上述の不都合が発生することになってしまう。
【００１２】
さらに説明する。
【００１３】
近年、家電製品、特に消費電力の大きいエアコンには、省エネルギー、小消費電力化が求められている。そして、エアコンの消費電力は圧縮機のモータによるものが最も多いので、その高効率化を達成するために、リラクタンスＤＣモータなどが採用されるようになってきている。
【００１４】
このリラクタンスＤＣモータは、リラクタンストルクと磁石トルクとを発生させるために、希土類磁石を回転子に埋め込んでいる。そして、この希土類磁石は磁力が非常に強いため、また、駆動させると回転子と固定子との間に引き合う力が生まれるため、エアギャップは偏りがないように確実に確保しなければならない。さらに、リラクタンスＤＣモータでは、対効率の観点からエアギャップは狭いことが要求される。このエアギャップを狭くすることで効率を上げることができ、効率が上がれば改善前の効率を維持してコストダウンする設計仕様変更も可能であり、エアギャップ−効率−コストが密接に関わっている。
【００１５】
また、エアギャップが均一でないと、所期の効率が得られないばかりか、最悪の場合には回転子と固定子とが接触し、回転子が回らない、騒音が大きくなる、などの不都合が発生する。
【００１６】
ここで、エアギャップの悪化する変化量は上述のように最大で約０．０５ｍｍであり、他にも回転軸と軸受けとの隙間で生ずる回転軸の倒れが約０．０５ｍｍあるので、合計でエアギャップの２割を占める。これら以外にも、磁力で引き寄せられて回転軸が撓むなど、エアギャップをさらに狭める要因がある。
【００１７】
したがって、これらの要因を全て解消することが最も好ましいのであるが、これらの要因を全て解消することは実際上は到底不可能である。
【００１８】
【発明の目的】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ろう付け入熱によるエアギャップの悪化を防止することができる圧縮機を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の圧縮機は、円筒状のケーシング内にモータと圧縮機本体とを互いに同心に配置してあるとともに、ケーシングの所定位置を貫通させて設けた継手管に対して、圧縮機本体の内部空間と連通されるアキュムレータをろう付けによって固定してあるものであって、
前記圧縮機本体とケーシングとを、ろう付け入熱による残留変形の略極小点である節目点の少なくとも３点において溶接したものである。
【００２０】
請求項２の圧縮機は、前記圧縮機本体として、シリンダをフロントヘッドとリアヘッドとで挟持してあるとともに、シリンダの内部空間において回転可能なロータリーピストンをモータの回転子と連結してあるものを採用し、ケーシングとフロントヘッドとを、ろう付け入熱による残留変形の略極小点である節目点の少なくとも３点において溶接したものである。
【００２１】
【作用】
請求項１の圧縮機であれば、圧縮機本体とケーシングとを、ろう付け入熱による残留変形の略極小点である節目点の少なくとも３点において溶接しているのであるから、ろう付け入熱による残留変形がエアギャップ芯ずれに及ぼす影響を最小限に抑えることができ、ひいては、エアギャップの不良率の低減とモータ効率の向上を達成することができる。
【００２２】
請求項２の圧縮機であれば、前記圧縮機本体として、シリンダをフロントヘッドとリアヘッドとで挟持してあるとともに、シリンダの内部空間において回転可能なロータリーピストンをモータの回転子と連結してあるものを採用し、ケーシングとフロントヘッドとを、ろう付け入熱による残留変形の略極小点である節目点の少なくとも３点において溶接しているので、請求項１の作用に加え、ろう付け入熱によるシリンダの内部空間の歪みを低減することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明の圧縮機の実施の態様を詳細に説明する。
【００２４】
図１はこの発明の圧縮機の一実施態様を示す縦断面図である。
【００２５】
この圧縮機は、円筒状の主ケーシング１の底部にボトムケーシング１ａを一体的に設けているとともに、主ケーシング１の内部にモータ２および圧縮機本体３を互いに同心に設けている。そして、主ケーシング１の所定位置に設けた継手管１ｂに対して、圧縮機本体３のシリンダ３ａに圧入、連通されるインレットチューブ４ａと共にアキュムレータ４の配管の全周をろう付けによって連結している。
【００２６】
前記モータ２は、例えば、リラクタンスＤＣモータであり、固定子巻線２ｂを有するとともに、主ケーシング１に固定された固定子２ａと、図示しない永久磁石を有するとともに、固定子２ａの内部に回転自在に設けられた回転子２ｃとを有している。
【００２７】
前記圧縮機本体３は、圧縮室として機能する内部空間３ｂを形成してなるシリンダ３ａと、シリンダ３ａを軸方向に挟持するフロントヘッド３ｃ、リアヘッド３ｄと、内部空間３ｂ内に設けられたロータリーピストン３ｅと、ロータリーピストン３ｅと嵌合されて回転子２ｃとの連結を達成するクランク軸３ｆとを有している。そして、フロントヘッド３ｃと主ケーシング１とがスポット溶接により連結されている。なお、３ｇは、シリンダ３ａ、フロントヘッド３ｃ、およびリアヘッド３ｄを一体化する連結ボルトである。
【００２８】
前記継手管１ｂは、シリンダ３ａと正対するように主ケーシング１を貫通する状態で設けられている。そして、継手管１ｂに挿通され、かつろう付けされたインレットチューブ４ａの先端部は、シリンダ３ａの側壁を貫通する貫通孔３ｈと連通されている。
【００２９】
図２はフロントヘッド３ｃと主ケーシング１とのスポット溶接位置、継手管１ｂの位置を説明する概略図である。なお、図２においてＰ１、Ｐ２、Ｐ３は従来のスポット溶接位置であり、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は等間隔のスポット溶接位置であり、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５は節目点（ろう付け入熱による残留変形が略極小になる点）である。
【００３０】
先ず、節目点Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５について説明する。
【００３１】
図３に示すように、主ケーシング１、ボトムケーシング１ａ、継手管１ｂ、インレットチューブ４ａをシェル要素で、モータ２の固定子２ａをソリッド要素で、モデル化し、有限要素法（ＦＥＭ）解析を行う。なお、この解析を行うに当たって、ろう付け入熱を継手管１ｂの端点に熱流束として設定し、また、継手管１ｂと主ケーシング１と周囲空気との間の熱伝達係数が非常に小さいことから、短時間の過渡熱伝導解析を行うには、自由対流による熱の散逸を考慮せず、構造全体が断熱状態にあると考える。また、荷重条件として各時刻の温度分布による熱荷重を用い、拘束条件として固定子２ａの内壁を完全固定する。
【００３２】
このような条件下において、主ケーシング１の外表面に軸方向に並ぶ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける温度の実測値（実線参照）と計算値（丸印参照）とは図４に示すとおりであり、継手管１ｂから十分に離れた点Ｃ、Ｄについては計算値と実測値とがよく一致し、継手管１ｂに比較的近い点Ａ、Ｂについては最初の数秒間を除いて計算値と実測値とが概ね一致している。したがって、計算結果と試験結果とは総じて相関関係がとれていると考えてよい。換言すれば、ＦＥＭ解析の妥当性が確認できた。
【００３３】
図５は計算により求められた温度分布を用いてスポット溶接平面における残留変形を示す図である。
【００３４】
この図から分かるように、残留変形が殆ど残らない節目点は、α＝±３１．０°、β＝±１０１．０°の場所に位置することが分かる。また、β〜（３６０．０−β）の領域においても残留変形が全般的に非常に小さいことが分かる。
【００３５】
次いで、図６を参照して残留変形に起因するモータのエアギャップ芯ずれを説明する。なお、以下の説明においては、シリンダ３ａ、フロントヘッド３ｃ、リアヘッド３ｄとクランク軸３ｆなどからなるメカ部は、主ケーシング１ａ、継手管１ｂとインレットチューブ４ａと比べ、剛性が非常に高いので、完全剛体とみなしている。
【００３６】
スポット溶接平面から回転子上部までの距離をＬとすれば、回転子上部での芯ずれは次の（１）（２）（３）式から算出することができる。
Ｕ＝Ｕ０＋Ｌ×θｙ・・・（１）
Ｖ＝Ｖ０＋Ｌ×θｘ・・・（１）
δ＝（Ｕ²＋Ｖ²）^1/2 ・・・（３）
ここで、Ｕ０、Ｖ０は、スポット溶接平面の中心点（図２中の点Ｏを参照）におけるｘ、ｙ方向の並進残留変位、θｙ、θｘは中心点Ｏにおけるｘ、ｙ軸周りの回転残留変位である。
【００３７】
そして、スポット溶接位置を点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に設定した場合、点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に設定した場合、節目点Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５の少なくとも３点に設定した場合のそれぞれについて回転子上部でのエアギャップの芯ずれを計算したところ、表１に示す計算結果が得られた。なお、単位はμｍである。
【００３８】
【表１】

表１から分かるように、従来の溶接点を採用した場合のエアギャップ芯ずれが最も大きい。また、従来の溶接点を採用した場合には、芯ずれの計算結果と実測結果とがほぼ一致している。
【００３９】
また、芯ずれの方向を、図２に▲１▼〜▲６▼の矢印で示す。ここで、従来の溶接点を採用した場合には、芯ずれの方向の計算結果と実測結果とが概ね一致している。なお、矢印▲５▼は等間隔の溶接点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を採用した場合に対応し、矢印▲６▼は従来の溶接点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を採用した場合に対応し、矢印▲３▼は節目点Ｋ２〜Ｋ４を採用した場合に対応し、矢印▲１▼▲２▼▲４▼は、節目点Ｋ３〜Ｋ５を採用した場合、Ｋ１〜Ｋ４を採用した場合、Ｋ１〜Ｋ５を採用した場合、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ５を採用した場合にそれぞれ対応している。
【００４０】
そして、従来の溶接点による最大芯ずれに対する節目点を採用した場合の芯ずれの割合は、１４．３％〜４４．９％であり、芯ずれを大幅に低減できていることが分かる。
【００４１】
したがって、芯ずれを最も小さくするためには、節目点Ｋ３〜Ｋ５を採用することが最も好ましい。ただし、実際の量産形態で溶接による中心軸のずれを考慮すると、節目点Ｋ１〜Ｋ４、またはＫ２〜Ｋ４を採用することが好ましい。
【００４２】
この結果、ろう付け入熱による残留変形がエアギャップ芯ずれに及ぼす影響を最小限に抑えることができ、ひいては、エアギャップの不良率の低減、モータ効率の向上を達成することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ろう付け入熱による残留変形がエアギャップ芯ずれに及ぼす影響を最小限に抑えることができ、ひいては、エアギャップの不良率の低減とモータ効率の向上を達成することができるという特有の効果を奏する。
【００４４】
請求項２の発明は、請求項１の効果に加え、ろう付け入熱によるシリンダの内部空間の歪みを低減することができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の圧縮機の一実施態様を示す縦断面図である。
【図２】フロントヘッドと主ケーシングとのスポット溶接位置、継手管の位置を説明する概略図である。
【図３】主ケーシング、ボトムケーシング、継手管、インレットチューブをシェル要素で、モータの固定子をソリッド要素で、モデル化した状態を示す図である。
【図４】主ケーシングの外表面に軸方向に並ぶ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける温度の実測値（実線参照）と計算値（丸印参照）とを示す図である。
【図５】計算により求められた温度分布を用いてスポット溶接平面における残留変形を示す図である。
【図６】残留変形に起因するモータのエアギャップ芯ずれを説明する図である。
【図７】従来の圧縮機のシリンダの形状および溶接位置を示す図である。
【図８】溶接時に働く力を説明する図である。
【符号の説明】
１主ケーシング１ｂ継手管
２モータ２ｃ回転子
３圧縮機本体３ａシリンダ
３ｂ内部空間３ｃフロントヘッド
３ｄリアヘッド３ｅロータリーピストン
４アキュムレータＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５節目点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a motor and a compressor body are concentrically arranged in a cylindrical casing, and communicated with an internal space of the compressor body with respect to a joint pipe provided through a predetermined position of the casing. The present invention relates to a compressor in which an accumulator is fixed by brazing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a motor and a compressor main body are arranged concentrically in a cylindrical casing, and press-fitted into a cylinder of the compressor main body and communicated with a joint pipe provided through a predetermined position of the casing. Generally, a compressor in which an accumulator is fixed together with an inlet tube to be fixed by brazing is employed.
[0003]
In such a conventional compressor, the cylinder and casing of the compressor main body are provided at three locations (three locations indicated by arrows in FIG. 7 (1), (2), and (3)), with the joint pipe as a reference. The positioning of the compressor body is achieved by spot welding at angles of 52.0 °, 22.0 °, and 165.0 °. Here, the cylinder is made of cast steel, and for the purpose of reducing the material cost, the meat is left only at the place where the welding and fixing to the casing is achieved (see FIG. 7). However, it is also possible to reduce the thickness of the cylinder by punching out by making the cylinder round.
[0004]
When the welding equipment is made common to the cylinder having the configuration shown in FIG. 7 and the cylinder having the entire circumference circularly reduced by casting, the welding position is set so as to be applicable to the cylinder having the configuration shown in FIG. Will be set.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When the welding position is set as shown in FIG. 7 and the forces acting during welding are combined, as shown in FIG. 8, the resultant force (4) of (1) and (2) is The direction is reversed by 1.6 times, and as a result, the cylinder is pushed in the direction of (4), and the clearance with the casing is clogged at the position of (3).
[0006]
The direction in which the cylinder moves with respect to the casing and the position where the motor gap is clogged substantially coincide.
[0007]
From the above, it is considered that cylinder misalignment caused by welding causes shaft misalignment and inclination of the motor rotor and narrows the motor air gap.
[0008]
Further, it is also known that the air gap deteriorates due to heat input when the accumulator is brazed to the joint pipe.
[0009]
Therefore, the air gap is greatly deteriorated due to these reasons.
[0010]
In other words, the motor air gap of the compressor causes misalignment due to residual deformation of the casing due to accumulator brazing heat input, and the conventional welding position is at a position susceptible to the residual deformation on the spot welding plane. Therefore, after the brazing, the motor air gap is misaligned, resulting in inconveniences such as a decrease in motor efficiency and contact between the rotor and the stator.
[0011]
In addition, from experimentally obtained data, the amount of change that the air gap deteriorates is about 0.05 mm at the maximum, and the breakdown is due to the resultant welding force and heat input, and due to brazing heat input. It is understood that is about half. Therefore, the above-mentioned inconvenience occurs.
[0012]
Further explanation will be given.
[0013]
In recent years, home appliances, particularly air conditioners with high power consumption, are required to save energy and reduce power consumption. And since the power consumption of an air conditioner is most due to the motor of the compressor, a reluctance DC motor or the like has come to be adopted in order to achieve high efficiency.
[0014]
In this reluctance DC motor, a rare earth magnet is embedded in a rotor in order to generate reluctance torque and magnet torque. Since this rare earth magnet has a very strong magnetic force, and when driven, a attracting force is generated between the rotor and the stator. Therefore, the air gap must be surely secured so as not to be biased. Furthermore, the reluctance DC motor is required to have a narrow air gap from the viewpoint of efficiency. The efficiency can be increased by narrowing the air gap, and if the efficiency increases, it is possible to change the design specifications to maintain the efficiency before improvement and reduce the cost, and the air gap-efficiency-cost are closely related. .
[0015]
In addition, if the air gap is not uniform, not only the expected efficiency can be obtained, but in the worst case, the rotor and the stator are in contact with each other, the rotor does not rotate, and the noise increases. appear.
[0016]
Here, the amount of change by which the air gap deteriorates is about 0.05 mm at the maximum as described above, and there is about 0.05 mm of rotation shaft tilting caused by the gap between the rotation shaft and the bearing. It accounts for 20% of the air gap. In addition to these, there are other factors that further narrow the air gap, such as the rotating shaft being bent by being attracted by magnetic force.
[0017]
Therefore, it is most preferable to eliminate all of these factors, but it is practically impossible to eliminate all of these factors.
[0018]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a compressor capable of preventing deterioration of an air gap due to brazing heat input.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In the compressor according to claim 1, the motor and the compressor main body are arranged concentrically in a cylindrical casing, and the compressor main body is connected to a joint pipe provided through a predetermined position of the casing. An accumulator communicating with the internal space is fixed by brazing,
The compressor main body and the casing are welded at at least three points of knot points which are substantially minimum points of residual deformation due to brazing heat input.
[0020]
In the compressor according to claim 2, as the compressor body, a cylinder is sandwiched between a front head and a rear head, and a rotary piston that is rotatable in an internal space of the cylinder is connected to a rotor of a motor. Adopted, the casing and the front head are welded at at least three points of knot points which are substantially minimum points of residual deformation due to brazing heat input.
[0021]
[Action]
According to the compressor of claim 1, the compressor body and the casing are welded at at least three points of the joint points which are substantially minimum points of residual deformation due to brazing heat input. Thus, the influence of residual deformation due to the air gap on the misalignment of the air gap can be minimized, and as a result, the air gap defect rate can be reduced and the motor efficiency can be improved.
[0022]
In the compressor according to claim 2, as the compressor main body, a cylinder is sandwiched between a front head and a rear head, and a rotary piston capable of rotating in the internal space of the cylinder is connected to a rotor of a motor. And the casing and the front head are welded at at least three points of the knot points which are substantially minimum points of residual deformation due to brazing heat input. The distortion of the internal space of the cylinder due to can be reduced.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a compressor according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0024]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the compressor of the present invention.
[0025]
In this compressor, a bottom casing 1 a is integrally provided at the bottom of a cylindrical main casing 1, and a motor 2 and a compressor body 3 are provided concentrically inside the main casing 1. Then, the entire circumference of the pipe of the accumulator 4 is connected to the joint pipe 1b provided at a predetermined position of the main casing 1 together with the inlet tube 4a that is press-fitted into and communicated with the cylinder 3a of the compressor body 3 by brazing. .
[0026]
The motor 2 is, for example, a reluctance DC motor, and has a stator winding 2b, a stator 2a fixed to the main casing 1, a permanent magnet (not shown), and is rotatable inside the stator 2a. And a rotor 2c provided on the rotor.
[0027]
The compressor body 3 includes a cylinder 3a that forms an internal space 3b that functions as a compression chamber, a front head 3c and a rear head 3d that sandwich the cylinder 3a in the axial direction, and a rotary piston that is provided in the internal space 3b. 3e and a crankshaft 3f that is fitted to the rotary piston 3e to achieve connection with the rotor 2c. The front head 3c and the main casing 1 are connected by spot welding. In addition, 3g is a connecting bolt for integrating the cylinder 3a, the front head 3c, and the rear head 3d.
[0028]
The joint pipe 1b is provided in a state of penetrating the main casing 1 so as to face the cylinder 3a. And the front-end | tip part of the inlet tube 4a penetrated by the coupling pipe 1b and brazed is connected with the through-hole 3h which penetrates the side wall of the cylinder 3a.
[0029]
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the spot welding position between the front head 3c and the main casing 1 and the position of the joint pipe 1b. In FIG. 2, P1, P2, and P3 are conventional spot welding positions, T1, T2, and T3 are equally spaced spot welding positions, and K1, K2, K3, K4, and K5 are knot points (brazing-in). This is a point where residual deformation due to heat is substantially minimized.
[0030]
First, the knot points K1, K2, K3, K4, and K5 will be described.
[0031]
As shown in FIG. 3, the main casing 1, the bottom casing 1a, the joint pipe 1b, and the inlet tube 4a are modeled as shell elements, and the stator 2a of the motor 2 is modeled as a solid element, and a finite element method (FEM) analysis is performed. . In this analysis, the brazing heat input is set as a heat flux at the end of the joint pipe 1b, and the heat transfer coefficient between the joint pipe 1b, the main casing 1 and the ambient air is very small. In order to perform a short-term transient heat conduction analysis, it is considered that the entire structure is in an adiabatic state without considering heat dissipation due to free convection. Moreover, the thermal load by the temperature distribution of each time is used as a load condition, and the inner wall of the stator 2a is completely fixed as a constraint condition.
[0032]
Under such conditions, measured values (see solid lines) and calculated values (see circles) at points A, B, C, and D arranged in the axial direction on the outer surface of the main casing 1 are as shown in FIG. The calculated values and the measured values for the points C and D that are sufficiently separated from the joint pipe 1b agree well, and the calculated values for the points A and B that are relatively close to the joint pipe 1b except for the first few seconds. And the measured values are almost the same. Therefore, it may be considered that the calculation result and the test result are generally correlated. In other words, the validity of the FEM analysis was confirmed.
[0033]
FIG. 5 is a diagram showing the residual deformation in the spot welding plane using the temperature distribution obtained by calculation.
[0034]
As can be seen from this figure, the nodal point where almost no residual deformation remains is located at a location where α = ± 31.0 ° and β = ± 101.0 °. It can also be seen that the residual deformation is generally very small even in the region of β to (360.0−β).
[0035]
Next, the air gap misalignment of the motor caused by the residual deformation will be described with reference to FIG. In the following description, the mechanical part including the cylinder 3a, the front head 3c, the rear head 3d, the crankshaft 3f, and the like has a very high rigidity compared to the main casing 1a, the joint pipe 1b, and the inlet tube 4a. It is considered a rigid body.
[0036]
If the distance from the spot welding plane to the top of the rotor is L, the misalignment at the top of the rotor can be calculated from the following equations (1), (2), and (3).
U = U0 + L × θy (1)
V = V0 + L × θx (1)
δ = (U ² + V ² ) ^1/2 (3)
Here, U0 and V0 are translational residual displacements in the x and y directions at the center point (see point O in FIG. 2) of the spot welding plane, and θy and θx are rotational residuals around the x and y axes at the center point O. Displacement.
[0037]
When the spot welding position is set to points P1, P2, and P3, when set to points T1, T2, and T3, and when set to at least three points of node points K1, K2, K3, K4, and K5, respectively. When the misalignment of the air gap at the top of the rotor was calculated, the calculation results shown in Table 1 were obtained. The unit is μm.
[0038]
[Table 1]

As can be seen from Table 1, the air gap misalignment is the largest when conventional welding points are employed. Moreover, when the conventional welding point is adopted, the calculation result of misalignment and the actual measurement result are almost the same.
[0039]
The direction of misalignment is indicated by arrows (1) to (6) in FIG. Here, when the conventional welding point is adopted, the calculation result in the direction of misalignment and the actual measurement result substantially coincide. The arrow (5) corresponds to the case where the equally spaced welding points T1, T2, T3 are adopted, and the arrow (6) corresponds to the case where the conventional welding points P1, P2, P3 are adopted, and the arrow (3). ▼ corresponds to the case where the node points K2 to K4 are adopted, and the arrows ▲ 1 ▼ ▲ 2 ▼ ▲ 4 ▼ adopt the K1 to K5 when the node points K3 to K5 are adopted, and K1 to K5 are adopted. This corresponds to the case where K1, K2, and K5 are employed.
[0040]
And the ratio of the misalignment when the knot point with respect to the maximum misalignment by the conventional welding point is employed is 14.3% to 44.9%, and it can be seen that the misalignment can be greatly reduced.
[0041]
Therefore, in order to minimize misalignment, it is most preferable to employ the knot points K3 to K5. However, considering the deviation of the central axis due to welding in an actual mass production form, it is preferable to adopt the knot points K1 to K4 or K2 to K4.
[0042]
As a result, the influence of residual deformation due to brazing heat input on the air gap misalignment can be minimized, and consequently, the air gap defect rate can be reduced and the motor efficiency can be improved.
[0043]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to minimize the influence of residual deformation caused by brazing heat input on the misalignment of the air gap. As a result, it is possible to reduce the defective rate of the air gap and improve the motor efficiency. There is a unique effect of being able to.
[0044]
In addition to the effect of the first aspect, the invention of the second aspect has a specific effect that distortion of the internal space of the cylinder due to brazing heat input can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a compressor according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a spot welding position between a front head and a main casing and a position of a joint pipe.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a main casing, a bottom casing, a joint pipe, and an inlet tube are modeled with shell elements, and a stator of a motor is modeled with solid elements.
FIG. 4 is a diagram showing measured values (see solid lines) and calculated values (see circles) of temperatures at points A, B, C, and D arranged in the axial direction on the outer surface of the main casing.
FIG. 5 is a diagram showing residual deformation in a spot welding plane using a temperature distribution obtained by calculation.
FIG. 6 is a diagram for explaining an air gap misalignment of a motor caused by residual deformation.
FIG. 7 is a diagram showing a cylinder shape and a welding position of a conventional compressor.
FIG. 8 is a diagram illustrating a force that acts during welding.
[Explanation of symbols]
1 Main casing 1b Joint pipe 2 Motor 2c Rotor 3 Compressor body 3a Cylinder 3b Internal space 3c Front head 3d Rear head 3e Rotary piston 4 Accumulator K1, K2, K3, K4, K5

Claims

In the cylindrical casing (1), the motor (2) and the compressor body (3) are arranged concentrically with each other, and in a joint pipe (1b) provided through a predetermined position of the casing (1). On the other hand, a compressor in which an accumulator (4) communicated with the internal space of the compressor body (3) is fixed by brazing,
The compressor main body (3) and the casing (1) are connected at at least three points of knot points (K1) (K2) (K3) (K4) (K5) which are substantially minimum points of residual deformation due to brazing heat input. A compressor characterized by being welded.

The compressor body (3) includes a rotary piston (3e) that is capable of holding a cylinder (3a) between a front head (3c) and a rear head (3d) and that can rotate in an internal space (3b) of the cylinder (3a). ) Is connected to the rotor (2c) of the motor (2), and the casing (1) and the front head (3c) are connected to a node (K1) (which is a substantially minimum point of residual deformation due to brazing heat input). The compressor according to claim 1, wherein welding is performed at at least three points of K2), (K3), (K4), and (K5).