密闭型旋转压缩机的制作方法

专利名称：密闭型旋转压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如装在空调机或制冷机等上的密闭型旋转压缩机。
背景技术：
图14～图16表示现有的此种密闭型旋转压缩机100。图中，101是密闭容器，其内部上侧收容着作为电动元件的电动机(例如DC无刷马达)102，下侧收容着被该电动机102驱动旋转的压缩元件103。密闭容器101由上端开口的圆筒状壳体部101A和闭塞该壳体部101A上端开口的端帽部101B这样分割的两部分构成。把电动机102和压缩元件103收容在壳体部101A内后，将端帽部101B覆盖住壳体部101A，用高频焊接等将其密闭。该密闭容器101的壳体部101A内的底部作为油积存部B。
电动机102由定子104和转子105构成。定子104固定在密闭容器101的内壁上。转子105在定子104的内侧以旋转轴106为中心自由旋转地支承着。定子104由定子铁心174和定子绕组(驱动线圈)107构成。定子铁心174是将若干片略半圆形的定子铁板叠置起来构成的。定子绕组107以分布卷绕的方式安装在形成于定子铁心174内周的若干齿部175...上，对转子105赋予旋转磁场。定子铁心174的外周面与密闭容器101的壳体部101A的内壁相接并固定着。
在定子铁心174的外周面形成若干缺口176，该缺口176离开壳体部101A的内壁，在那里构成通路177。
压缩元件103备有用中间分隔板108分隔的第1旋转用气缸109和第2旋转用气缸110。各气缸109、110上安装着被旋转轴106驱动旋转的偏心部111、112，这些偏心部111、112的偏心位置相互错开180度相位。
113、114分别是在气缸109、110内旋转的第1辊、第2辊，分别借助偏心部111、112的旋转在气缸内旋转。115、116分别是第1框体、第2框体，第1框体115在与中间分隔板108之间形成气缸109的密闭压缩空间，第2框体116也同样地，在与中间分隔板108之间形成气缸110的密闭压缩空间。第1框体115、第2框体116分别备有轴承部117、118，这些轴承部轴支承着可旋转的旋转轴106的下部。
119、120是杯状消音器，分别覆盖第1框体115、第2框体116地安装着。气缸109和杯状消音器119通过设在第1框体115上的图未示连通孔连通；气缸110和杯状消音器120也通过设在第2框体116上的图未示连通孔连通。121是设在密闭容器101外部的旁通管，与杯状消音器120的内部连通。
122是设在密闭容器101上的排出管，123、124是分别与气缸109、110相连的吸入管。125是密闭端子，用于从密闭容器101的外部向定子104的定子绕组107供给电力(连接密闭端子125和定子绕组107的导线图未示)。
126是转子105的转子铁心，是将厚度0.3mm～0.7mm的电磁钢板冲切成图15、图16所示形状的转子用铁板，再将这些转子用铁板叠置起来，彼此挤紧叠置成一体而形成的。
这时，转子铁心126的转子用铁板，是将电磁钢板冲切而成的，形成有突极部128～131，该突极部构成四极的磁极，132～135是形成在各突极部128～131之间的凹状部，用于形成突极部。
141～144是插入磁性体(永磁铁)用的沟槽，与各突极部128～131对应，在转子铁心126的外周侧，沿着旋转轴106的轴方向穿设在同心圆上。
146是形成在转子铁心126中心的、旋转轴106的烧嵌孔。147～150是通孔，具有供后述挤紧用铆钉151...穿过的形状和大小，与各沟槽141～144的内侧对应地穿设着。161～164是风孔，用于形成穿设于各通孔147～150之间的油路。把各转子用铁板叠置起来后，相互挤紧成一体，形成转子铁心126。
磁性体145例如用镨系磁铁、或者表面镀镍的钕磁铁等稀土类磁铁材构成，其外形是断面为长方形的矩形。各沟槽141～144做成为该磁性体145能插入的大小。
166、167是安装在转子铁心126上下端的平板状端面部件，由不锈钢或黄铜等非磁性材料构成，成形为略圆盘状。在该端面部件166、167上，在与上述贯通孔147～150对应的位置，也穿设着贯通孔。
172是位于端面部件166的上方并安装在转子105上的圆盘状油分离用板，173是安装在板172与端面部件166间的平衡重。
上述构造中，当向电动机102的定子104的定子绕组107通电时，形成旋转磁场，转子105旋转。借助该转子105的旋转，通过旋转轴106使气缸109、110内的辊113、114偏心旋转，从吸入管123、124吸入的气体被压缩。
被压缩的高压气体通过上述连通孔从气缸109排出到杯状消音器119内，再从形成在该杯状消音器119上的图未示排出孔，排到密闭容器101内。另一方面，从气缸110通过上述连通孔排出到消音器120内，再经过旁通管121排到密闭容器101内。
被排出的高压气体通过电动机102内的间隙，到达排出管122，再排到外部。虽然气体中含有油，但是该油在到达排出管122之前被板172等分离，在离心力作用下甩向外侧，经过通路177等流下到油积存部B。
这样，现有的密闭型旋转压缩机100，由于构成电动机102的定子104的定子绕组107是分布卷绕方式，所以，如图14所示，定子绕组107从定子铁心174朝上下突出比较大的尺寸。因此，密闭容器101的上下尺寸也比较大，导致密闭型旋转压缩机100的整体尺寸大型化的问题。
另外，定子绕组107为分布卷绕方式的定子104内部的间隙如图15所示比较狭窄，所以，在这里上升的气体流速加快。另外，由于转子105的凹状部132～135的上下端被端面部件166、167和板172堵住，所以该凹状部132～135也不能使气体流速缓和。
该气体流速加快时，油分离困难，所以，油容易从排出管122流出。另外，由于在板172的外侧，定子绕组107如图14所示地高高立起，所以，即使在离心力作用下油也不容易到达通路177侧，这样，油的分离效果更差。
为此，在现有技术中，如图14所示，定子104的定子绕组107上方的密闭容器101内必须确保较大的空间，这样，也使得密闭型旋转压缩机100大型化。
另一方面，为了促进油流下到油积存部B，回油通路177必须具有足够的尺寸，但是缺口176加大时，定子铁心174外周面与密闭容器101(壳体部101A)的相接面积缩小，定子铁心174未相接部分的密闭容器101的强度降低。因此，在缺口176处，会产生密闭容器101向内侧凹陷变形的问题。虽然曾考虑过不形成缺口，而是在定子铁心174的外周部形成贯通孔，但是这与沿着密闭容器101的内壁流下时相比，油的流下不顺畅。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于使密闭型旋转压缩机小型化，并可实现油无障碍地与气体分离。
即，本发明的密闭型旋转压缩机，在密闭容器内收容着电动元件、和被与该电动元件连接着的旋转轴驱动的旋转压缩元件，其特征在于，上述电动元件由磁极集中卷绕方式的马达构成，该马达由固定在密闭容器内壁上的定子、在该定子内侧可旋转地支承在上述旋转轴上的转子、构成上述定子的定子铁心、形成在该定子铁心上的若干齿部和沟槽部、利用上述沟槽部直接卷绕在上述各齿部上的定子绕组构成。
另外，在密闭容器内底部收容着旋转压缩元件，在其上方配置着电动元件，在密闭容器的上壁安装着排出管，设从电动元件的定子绕组上端到密闭容器上壁下面的距离为L1、设电动元件的定子绕组的上下尺寸为L2时，设定为下式的范围0.3≤L1/(L1+L2)≤0.6。
另外，转子备有转子铁心、凹状部和端面部件，上述凹状部沿转子铁心外周面上下形成，上述端面部件安装在转子铁心的上下两端面；在该端面部件上，在与转子铁心的凹状部对应的位置，形成缺口部。
另外，备有形成在旋转压缩元件的杯状消音器上的排出孔，在转子的与上述排出孔上方对应的位置，形成到达该转子上下两端的贯通孔。
另外，在定子的外周面，以预定间隔形成若干到达上下两端的凹状通路，各通路的形状是在定子外周侧狭窄、内侧扩大的形状，并且，各通路以外部分的外周面与密闭容器内壁相接。
另外，上述密闭容器由收容电动元件和旋转压缩元件的一端开口的壳体部和闭塞该壳体部开口的端帽部构成，设电动元件的定子的定子铁心的叠层厚为SH、设从该定子铁心到端帽部端缘的距离为T时，设定为下式的范围0.15＜T/SH＜0.5。
另外，定子中的通路面积，设定为密闭容器内周断面积的3.8％以上。
另外，定子内的间隙的面积，设定为大于定子和密闭容器间的通路的面积。
另外，本发明的密闭型旋转压缩机，在密闭容器内收容着电动元件和旋转压缩元件，该旋转压缩元件由中间分隔板、分别设在该中间分隔板两侧的第1、第2气缸、具有旋转角错开180度的偏心部并沿密闭容器轴方向延伸的与电动元件连接的旋转轴、分别与该旋转轴的偏心部嵌合并在上述气缸内旋转的辊、封闭气缸各开口的轴承构成；电动元件由定子和转子构成，该定子具有定子绕组并固定在密闭容器上，该转子支承在旋转轴上，在定子内侧自由旋转，其特征在于，从上述第1气缸排出的气体向电动元件排出，从上述第2气缸排出的气体，从密闭容器的圆周方向向定子绕组与旋转压缩元件间的空间排出。
另外，在上述密闭容器的外部安装着旁通管，该旁通管用于导引从第2气缸排出的气体。
另外，上述电动元件由磁极集中卷绕方式的马达构成，该马达备有构成定子的定子铁心、形成在该定子铁心上的若干齿部和沟槽部，利用上述沟槽部将定子绕组直接卷绕在各齿部上。


图1是本发明一实施例之密闭型旋转压缩机的纵侧剖面图。
图2是图1所示密闭型旋转压缩机的平剖面图。
图3是图1所示密闭型旋转压缩机的定子铁心和转子铁心的平面图。
图4是图1所示密闭型旋转压缩机的转子的纵侧剖面图。
图5是图1所示密闭型旋转压缩机的转子的底面图。
图6是图1所示密闭型旋转压缩机的转子的俯视图。
图7是图1所示密闭型旋转压缩机的电动机部分的放大纵侧剖面图。
图8是使图1中的L1和L2变化时，表示密闭型旋转压缩机的全高和油排出量关系的图。
图9是本发明另一实施例密闭型旋转压缩机的电动机部分的放大断面图。
图10是本发明另一实施例之密闭型旋转压缩机的平剖面图。
图11是图10所示密闭型旋转压缩机的定子铁心和转子铁心的平面图。
图12是本发明另一实施例之密闭型旋转压缩机的纵侧剖面图。
图13是表示使图12中的SH和T变化时的噪音值的图。
图14是现有密闭型旋转压缩机的纵侧剖面图。
图15是图14所示密闭型旋转压缩机的平剖面图。
图16是图14所示密闭型旋转压缩机的定子铁心和转子铁心的平面图。
图17是另一实施例之密闭型旋转压缩机的纵侧剖面图。
图18是图17所示密闭型旋转压缩机的平剖面图。
图19是图17所示密闭型旋转压缩机的定子铁心和转子铁心的平面图。
图20是图17所示密闭型旋转压缩机的转子的纵侧剖面图。
图21是图17所示密闭型旋转压缩机的转子的底面图。
图22是图17所示密闭型旋转压缩机的转子的俯视图。
图23是图17所示密闭型旋转压缩机的旁通管部分的放大纵侧剖面图。
图24是表示密闭型旋转压缩机产生的噪音的音压高度的图。
图25是现有的密闭型旋转压缩机的纵侧剖面图。
图26是说明密闭型旋转压缩机的电动机下侧空间的气柱共鸣模式的图。
具体实施例方式
下面，参照

本发明的实施例。图1是本发明的密闭型旋转压缩机C的纵侧剖面图。该图中，1是密闭容器，内部的上侧收容着作为电动元件的电动机2，下侧收容着被该电动机2驱动旋转的压缩元件3。密闭容器1由上端开口的圆筒状壳体部1A和闭塞该壳体部1A上端开口的端帽部1B这样分割的两部分构成。把电动机2和压缩元件3收容在壳体部1A内后，将端帽部1B覆盖住壳体部1A，用高频焊接等将其密闭。该密闭容器1的壳体部1A内的底部，作为油积存部B。
电动机2是所谓的磁极集中卷绕方式的DC无刷马达，由定子4和转子5构成。定子4固定在密闭容器1的内壁上。转子5在定子4的内侧以旋转轴6为中心自由旋转地支承着。定子4如图3所示，由定子铁心74和定子绕组(驱动线圈)7构成。定子铁心74是将若干片略半圆形的定子铁板(硅钢板)叠置起来构成的。定子绕组7对转子5赋予旋转磁场。
在定子铁心74的内周设有6个齿部75...，在这些齿部75之间形成向内方和上下开放的沟槽部78，在齿部75的前端，形成沿转子5的外面扩开的前端部75A。利用沟槽部78的空间把定子绕组7直接卷绕在该齿部75上，用所谓的集中直卷方式形成定子4的磁极，构成4极6槽的定子4。
采用这样的磁极集中卷绕方式的DC无刷马达作为电动机2，定子绕组7从定子铁心74朝上下突出的尺寸与已往(图14)相比可显著缩小。另外，如图3所示定子铁心74的沟槽部78的断面积也增大，所以，如图2所示，在定子4内部构成的上下贯通的间隙G也比已往(图15)显著扩大。
关于定子4和密闭容器1的尺寸关系，将在后面说明。
定子铁心74的外周面与密闭容器1的壳体部1A的内壁相接并固定着。这时，在定子铁心74的外周面形成若干个(实施例中是6个)将圆周切成弦状的缺口76，该缺口76离开壳部1A的内壁，如后所述构成回油用通路77。
旋转压缩元件3备有用中间分隔板8分隔的第1旋转用气缸9和第2旋转用气缸10。各气缸9、10上安装着被旋转轴6驱动旋转的偏心部11、12，这些偏心部11、12的偏心位置彼此错开180度相位。
13、14分别是在气缸9、10内旋转的第1辊、第2辊，分别借助偏心部11、12的旋转在气缸9、10内旋转。15、16分别是第1框体、第2框体，第1框体15在与中间分隔板8之间形成气缸9的密闭压缩空间，第2框体16也同样地，在与中间分隔板8之间形成气缸10的密闭压缩空间。第1框体15、第2框体16分别备有轴承部17、18，这些轴承部轴支承着可旋转的旋转轴6的下部。
19、20是杯状消音器，分别覆盖第1框体15、第2框体16地安装着。气缸9和杯状消音器19借助设在第1框体15上的图未示连通孔连通，气缸10和杯状消音器20也借助设在第2框体16上的图未示连通孔连通。该实施例中，下面的杯状消音器20内，借助贯通气缸9、10、分隔板8的贯通孔79，与上面的杯状消音器19连通。
22是设在密闭容器1上的排出管，23、24分别是与气缸9、10相连的吸入管。25是密闭端子，用于从密闭容器1的外部向定子4的定子绕组7供给电力(连接密闭端子25和定子绕组7的导线图未示)。
26是转子5的转子铁心，是将厚度0.3mm～0.7mm的电磁钢板冲切成图2、图3所示形状的转子用铁板，再将这些转子用铁板叠置起来，彼此挤紧叠置成一体而形成的。
这时，转子铁心26的转子用铁板，是将电磁钢板冲切而成的，形成有突极部28～31，该突极部构成四极的磁极，32～35是形成在各突极部28～31之间的凹状部，用于形成突极部。
41～44是插入磁性体45(永磁铁)用的沟槽，与各突极部28～31对应，在转子铁心26的外周侧，沿着旋转轴6的轴方向穿设在同心圆上。
46是形成在转子铁心26中心的、旋转轴6的烧嵌孔。47～50是通孔，具有供后述挤紧用铆钉51...穿过的形状和大小，与各沟槽41～44的内侧对应地穿设着。61～64是风孔，用于形成穿设于各通孔47～50之间的油路。把各转子用铁板叠置起来后，相互挤紧成一体，形成转子铁心26。
磁性体45例如用镨系磁铁、或者表面镀镍的钕磁铁等稀土类磁铁材构成，其外形是断面为长方形的矩形。各沟槽41～44做成为该磁性体45能插入的大小。
66、67是安装在转子铁心26上下端的平板状端面部件，由不锈钢或黄铜等非磁性材料构成，成形为与定子铁心26略相同的形状，在与凹状部32～35对应的位置，形成缺口81...，在与风孔61～64对应的位置，也穿设着同样的风孔82...(图5)。
在该端面部件66上，在与上述贯通孔47～50对应的位置，也穿设着贯通孔。
72是位于端面部件66的上方并安装在转子5上的圆盘状油分离用板，73是安装在板72与端面部件66间的平衡重(见图4、图6)。
上述构造中，当向电动机2的定子4的定子绕组7通电时，形成旋转磁场，转子5旋转。借助该转子5的旋转，通过旋转轴6使气缸9、10内的辊13、14偏心旋转，从吸入管23、24吸入的气体被压缩。
被压缩的高压气体通过上述连通孔从气缸9排出到杯状消音器19内，再从形成在该杯状消音器19上的排出孔83、83(图7)，排到上方的密闭容器101内。另一方面，从气缸10通过上述连通孔排出到消音器20内，再经过通孔79进入杯状消音器19内，同样地从排出孔83、83排出到上方的密闭容器1内。
被排出的高压气体如图7中箭头所示，通过电动机2的上述定子4内的间隙G和定子铁心74与转子5间的间隙、转子铁心26的凹状部32～35、风孔61～62、端面部件66、67的缺口部81...、风孔82...上升。然后碰到板72，被离心力甩向外侧，与气体从排出管排出的同时，油经过通路77内流下，返回到密闭容器1内底部的油积存部B。
这样，在电动机2内，由于形成定子2内的比较大的间隙G、转子铁心26的凹状部32～35、风孔61～62、端面部件66、67的缺口部81...、风孔82...，所以上升气体的流速比较低，气体与油容易分离。
另外，由于是磁极集中卷绕式的马达，定子绕组7从定子铁心74往上方突出的尺寸比已往的低。因此，从板72流向外方的油容易越过定子绕组7，碰到密闭容器1的内壁流向通路77。
这样，不必在密闭容器1内确保较大的油分离用空间，加上电动机2本身的小型化，可以使密闭型旋转压缩机C的整体尺寸缩小。
图8是将L1/(L1+L2)作各种变更时，表示密闭型旋转压缩机1的全高L和从排出管22排出的油量。L1表示从电动机2的定子绕组7上端到密闭容器1端帽部1B上壁下面的距离。L2表示电动机2的定子4的定子绕组7的上下尺寸。另外，各值是以采用AC马达作为电动机的已往密闭型旋转压缩机的全高L为100、油排出量为100时的比率表示。
图中的DC无刷马达一栏，表示图14所示现有密闭型旋转压缩机100的各值。
从图中可知，将定子4上方的密闭容器1内空间缩小，当L1/(L1+L2)成为0.3时，全高L缩小到AC马达密闭型旋转压缩机的77％，但油排出量增大到90％(已往的DC马达密闭型旋转压缩机100也是90％)。
反之，将定子4上方的密闭容器1内空间扩大，当L1/(L1+L2)成为0.6时，全高L与AC马达密闭型旋转压缩机同样(100％)，但油排出量急减到8％。
为此，在实施例中，满足式0.3≤L1/(L1+L2)≤0.6地设定各尺寸。这样，从密闭容器1出来的油排出量与已往同样，但可显著缩小密闭型旋转压缩机C的高度尺寸；或者密闭型旋转压缩机的高度尺寸与已往同样，但可显著减低油排出量。
图8的最下行，表示包含通路77的面积和间隙G的定子4部分的全通路面积(上下连通的通路面积)X相对于密闭容器1的内周断面积Y的比例。
即，X＝通路77的面积+间隙G的面积Y＝密闭容器1的内周断面积图8中最下行的比例＝X/Y×100(％)将定子4上方的密闭容器1内空间缩小，使全高L的比率缩小到77％时，如果上述比例为3.8％以上，则油排出量与已往相同或减少(比AC马达也少)。因此，实施例中，将上述比例设定为3.8％以上。
尤其是，将间隙G的通路面积设定得大于通路77的面积，在图2例中，间隙G的面积为266.4平方毫米，通路77的面积为246.0平方毫米。
图9表示转子5的另一实施例。该例中，在转子铁心26上，在与杯状消音器19的排出孔83、83上方对应的位置，形成上下贯通转子铁心26和端面部件66、67的贯通孔84、84。这样，从排出孔83、83排出的气体如图9中箭头所示可顺利地流入贯通孔61～64并上升。所以，使气体流速更减低，更加改善油分离性。
图10和图11表示定子4的另一实施例。该例中，在定子铁心74的外周面形成6个部位的缺口76，这些缺口76如各图所示，其断面形状是在定子4外周侧缩颈变窄、内侧扩大成椭圆形的凹形状。缩颈部分以外的定子铁心74的外周面与密闭容器1的壳体部1B的内壁相接。
这样，在缺口76内形成断面形状为在定子4外周侧狭窄、内侧扩大的通路77，所以，确保较大面积的返油通路77，并且扩大定子4与密闭容器1的相接面积。尤其是由于将一个部位的非相接面积缩小，所以，可避免密闭容器1向内侧凹入。
这时，由于通路77与壳体部1B的内壁连通，所以，油能沿着该内壁顺利流下。
图12是表示本发明密闭型旋转压缩机C的另一实施例。该例中，在密闭容器1上，在外部安装着旁通管21。该旁通管21将贯通孔79与电动机2下侧的密闭容器1内空间连通。这样，排出到杯状消音器20的气体也流入旁通管21，从其上端出口沿水平方向排出到电动机2的下侧。另外，与图1中相同标记者表示具有相同或同等功能，上述L1和L2的尺寸关系也与图1同样地设定。
但是，该例中，设定子4的定子铁心74的叠层厚为SH，设从定子铁心74到端帽部1B的下端缘(用1BB表示)的距离为T时，则满足式0.15＜T/SH＜0.5地设定各尺寸。
磁极集中卷绕方式的马达，由于沟槽部数目少，所以齿力矩(ユキ“ ンク”トルワ)大，马达振动也大。该马达振动传递到密闭容器1，形成噪音传到外部。从定子铁心74到端帽部1B下端缘1BB的距离T越大，密闭容器1的振动越大。
该情形如图13所示。即，距离T增大，当T/SH＝1时，音压高度增大。因此，通过设定在实施例的尺寸范围内，可抑制密闭容器1自身的振动，减低噪音。另外，为了减低噪音，虽然也可以采取扩大端帽部1B高度尺寸的方法，但这样一来密闭型旋转压缩机C的高度尺寸也扩大，所以不采用该方法。
上述的下限0.15，是根据构造上的实用范围决定的。另外，该尺寸关系也适用于图1的实施例。
如上所述，根据本发明的密闭型旋转压缩机，在密闭容器内收容着电动元件和被与该电动元件连接着的旋转轴驱动的旋转压缩元件，电动元件由磁极集中卷绕方式的马达构成。该马达由固定在密闭容器内壁上的定子、在该定子内侧可旋转地支承在旋转轴上的转子、构成定子的定子铁心、形成在定子铁心上的若干齿部及沟槽部、利用沟槽部直接卷绕在各齿部上的定子绕组构成。因此，由于采用该磁极集中卷绕方式的马达，定子绕组从定子铁心突出的尺寸小，并且油分离效果好。
这样，不必在密闭容器内确保较大的油分离用空间，加上电动机本身的小型化，可以缩小密闭型旋转压缩机的整体尺寸。
尤其是在密闭容器内底部收容旋转压缩元件，在其上方配置电动元件，并且在密闭容器的上壁安装排出管，设从电动元件的定子绕组上端到密闭容器上壁下面的距离为L1，设电动元件的定子的上下尺寸为L2时，如果满足式0.3≤L1/(L1+L2)≤0.6地设定各尺寸，则可做到密闭容器的油排出量与已往相同，而密闭型旋转压缩机的高度尺寸显著减小。或者，密闭型旋转压缩机的高度尺寸与已往的相同，而油排出量显著减低。
另外，由于转子备有转子铁心、沿该转子铁心外周面上下形成的凹状部、安装在转子铁心上下两端面的端面部件，在该端面部件上的、与转子铁心的凹状部对应的位置，形成缺口部，所以，端面部件不妨碍在转子铁心的凹状部内上升的气体，使气体流速降低，可改善油分离性。
另外，备有形成在旋转压缩元件的杯状消音器上的排出孔，在转子的与上述排出孔上方对应的位置，形成到达转子上下两端的贯通孔，所以，从排出孔排出的气体顺利地流入转子的贯通孔并上升。这样，更降低气体流速，改善油分离性。
另外，在定子外周面以预定间隔形成若干到达上下两端的凹状通路，并且各通路的断面形状是在定子外周侧狭窄、内侧扩大的形状，并且，各通路以外部分的外周面与密闭容器的内壁相接，所以，可确保较大的回油通路，扩大定子与密闭容器的相接面积，一个部位的非相接部分的面积也缩小，可避免密闭容器的变形等。
另外，密闭容器由收容电动元件和旋转压缩元件的、一端开口的壳体部和闭塞该壳体部开口的端帽部构成，设电动元件的定子的定子铁心的叠层厚为SH，设从该定子铁心到端帽部端缘的距离为T时，由于满足式0.15＜T/SH＜0.5地设定各尺寸，即使采用冲击力矩大、振动大的磁极集中卷绕式马达时，也能抑制密闭容器自身的振动，减低噪音。
另外，由于把定子内的通路面积设定为密闭容器内周断面积的3.8％以上，所以，可更加减少油排出量。
下面，说明本发明另一实施例的密闭型旋转压缩机。
先参照图25和图26说明已往的此种密闭型旋转压缩机300。图中与图14同一标记者，具有同样的功能。该构造中，压缩后的高压气体通过连通孔从气缸109排到杯状消音器119内，再从形成在该杯状消音器119上的排出孔183排到上方(电动机102的方向)的密闭容器101内。另一方面，从气缸110通过上述连通孔排出到消音器120内，再通过贯通孔179排出到杯状消音器119内，从该杯状消音器119的排出孔183排到上方的密闭容器101内。
被排出的高压气体通过电动机102内的间隙到达排出管122，排出到外部。虽然气体中含有油，但是该油在到达排出管122之前被板172等分离，在离心力作用下甩向外侧，经过通路177等流下到油积存部B。
这样，该密闭型旋转压缩机300中，从位于上侧的气缸109排出的气体和从下侧的气缸110排出的气体，以错开180度相位的状态，从杯状消音器119排到电动机102下侧的密闭容器101内空间，所以，激起气柱共鸣，在密闭容器101的圆筒圆周方向产生驻波。
图26表示该电动机101下侧的气柱共鸣的模式。图中①、②、③表示图25中所示①、②、③位置的一次模式和二次模式的驻波，图中影线所示部分的压力比其它部分高。
当激起该气柱共呜时，如图24中影线所示，600HZ～1.6KHZ的低频音增大。该低频音容易透过密闭容器101，所以运转时的噪音显著增大。
为此，现有技术中采用了图14所示的构造，即，在密闭容器101的外部安装旁通管121，使该旁通管121的下端通过贯通孔179与下侧的杯状消音器120连通，使旁通管121的上端在旋转压缩元件103上方的密闭容器101的内壁面上开口。
这样，利用旁通管121，把从下侧气缸110排出的气体从密闭容器101的圆筒圆周方向排到密闭容器101内，与电动机102下侧的圆周方向驻波磁撞，将其破坏，但构成已往电动机102的定子104的定子绕组107是分布卷绕方式，所以如图25、图26所示，定子绕组107从定子铁心174往上下突出比较大的尺寸。
考虑到图14所示的旁通管121的弯曲半径，其上端朝着从该电动机102向下方突出的定子绕组107的外面开口，气体朝着该定子绕组107从圆周方向排出。所以，不能有效地破坏圆周方向驻波。另外，图24影线所示部分表示图14构造的情形，在图25的构造中，实际上产生更大的低频音。
下面，参照图17至图24，说明能有效实现密闭型旋转压缩机低噪音化的、本发明的密闭型旋转压缩机的实施例。图17是本发明密闭型旋转压缩机C的纵侧剖面图。该图中，201是圆筒形密闭容器，其内部上侧收容着作为电动元件的电动机202，下侧收容着被该电动机202驱动旋转的压缩元件203。密闭容器201由上端开口的圆筒状壳体部201A和闭塞该壳体部201A上端开口的端帽部201B这样分割的两部分构成。把电动机202和压缩元件203收容在壳体部201A内后，将端帽部201B覆盖住壳体部201A，用高频焊接等将其密闭。该密闭容器201的壳体部201A内的底部作为油积存部B。
电动机202是所谓的磁极集中卷绕方式的DC无刷马达，由定子204和转子205构成。定子204固定在密闭容器201的内壁上。转子205固定在沿密闭容器201的圆筒轴方向延伸的旋转轴206上，在定子204的内侧以该旋转轴206为中心自由旋转。定子204如图19所示，由定子铁心274和定子绕组(驱动线圈)207构成。定子铁心274是将若干片略半圆形的定子铁板叠置起来构成的。定子绕组207对转子205赋予旋转磁场。
在定子铁心274的内周，设有6个齿部275...，在这些齿部275之间形成向内方和上下开放的沟槽部278。在齿部275的前端，形成沿转子205的外面扩开的前端部275A。利用沟槽部278的空间把定子绕组207直接卷绕在该齿部275上，用所谓的集中直接卷绕方式形成定子204的磁极，构成4极6槽的定子204。
由于采用该磁极集中卷绕方式的DC无刷马达作为电动机202，所以，定子绕组207从定子铁心274往上下突出的尺寸比已往(图14、图25)显著缩小。如图19所示，由于定子铁心274的沟槽部278的断面积也增大，所以，如图18所示，形成在定子204内部的上下贯通的间隙200G也比已往(图15)显著扩大。
上述定子铁心274的外周面与密闭容器201的壳体部201A的内壁相接并固定住。这时，在定子铁心274的外周面，形成将圆周切成弦状的若干缺口276(实施例中是6个)，该缺口276离开壳体部201A的内壁，构成后述的回油通路277。
旋转压缩元件203备有用中间分隔板208分隔的第1旋转用气缸209和第2旋转用气缸210。各气缸209、210上安装着被旋转轴206驱动旋转的偏心部211、212，这些偏心部211、212的偏心位置相互错开180度相位。
213、214分别是在气缸209、210内旋转的第1辊、第2辊，分别借助偏心部211、212的旋转在气缸209、210内旋转。215、216分别是第1轴承、第2轴承，第1轴承2 1 5在与中间分隔板208之间形成气缸209的密闭压缩空间，第2轴承216也同样地，在与中间分隔板208之间形成气缸210的密闭压缩空间。第1轴承215、第2轴承216分别备有轴承部217、218，这些轴承部轴支承着可旋转的旋转轴206的下部。
219、220是杯状消音器，分别覆盖第1轴承215、第2轴承216地安装着。气缸209和杯状消音器219通过设在第1轴承215上的图未示连通孔连通；气缸210和杯状消音器220也通过设在第2轴承216上的图未示连通孔连通。下侧的杯状消音器220内，通过贯通气缸209、210、中间分隔板208的贯通孔279，与上面的杯状消音器219连通。
在气缸209侧方的壳体部210A的侧壁和定子绕组207下端侧方的壳体部201A的侧壁上，形成图23所示的开口201C、201C，旁通管221的上端开口221A和下端开口221B从密闭容器201的外侧分别插入该开口201C、201C，并焊接固定在壳体部201A上。
该旁通管221的下端开口221B，通过气缸209内的贯通孔279与杯状消音器220内连通，上端开口221A的下端在定子204的定子绕组207的下端面以下。另外，在旁通管221的弯曲半径容许范围内，最好使上端开口221A完全地在定子绕组207下侧开口。
222是设在密闭容器201上的排出管，223、224分别是与气缸209、210相连的吸入管。225是密闭端子，用于从密闭容器201的外部向定子204的定子绕组207供给电力(连接密闭端子225和定子绕组207的导线图未示)。
226是转子205的转子铁心，是将厚度0.3mm～0.7mm的电磁钢板冲裁成图18、图19所示形状的转子用铁板，再将若干块该转子用铁板叠置，相互挤紧而叠置成一体。
这时，转子铁心226的转子用铁板，是将电磁钢板冲裁而成的，形成有突极部228～231，该突极部构成四极的磁极，232～235是形成在各突极部228～231之间的凹状部，用于形成突极部。
241～244是压入磁性体245(永磁铁)用的沟槽，与各突极部228～231对应，在转子铁心226的外周侧，沿着旋转轴206的轴方向穿设在同心圆上。
246是形成在转子铁心226中心的、旋转轴206的烧嵌孔。247～250是通孔，具有供后述挤紧用铆钉251...穿过的形状和大小，与各沟槽241～244的内侧对应地穿设着。261～264是风孔，用于形成穿设于各通孔247～250之间的油路。把各转子用铁板叠置起来后，相互挤紧成一体，形成转子铁心226。
磁性体245例如用镨系磁铁、或者表面镀镍的钕磁铁等稀土类磁铁材构成，其外形是断面为长方形的矩形。各沟槽241～244做成为该磁性体245能插入的大小。
266、267是安装在转子铁心226上下端的平板状端面部件，由铝或树脂材料等非磁性材料的板材构成，成形为与定子铁心226略相同的形状，在与凹状部232～235对应的位置，形成缺口部281...，在与风孔261～264对应的位置，也穿设着同样的风孔282...(图21)。
在该端面部件266、267上，在与上述贯通孔247～250对应的位置，也穿设着贯通孔。
272是位于端面部件266的上方并安装在转子205上的圆盘状油分离用板，273是安装在板272与端面部件266间的平衡重(见图20、图22)。
上述构造中，当向电动机202的定子204的定子绕组207通电时，形成旋转磁场，转子205旋转。借助该转子205的旋转，通过旋转轴206使气缸209、210内的辊213、214偏心旋转，从吸入管223、224吸入的气体被压缩。
被压缩的高压气体通过上述连通孔从上侧气缸209排出到杯状消音器219内，再从形成在该杯状消音器219上的排出孔283、283，排到上方(电动机4方向)的密闭容器201内。另一方面，从气缸210通过上述连通孔排出到消音器220内，再经过贯通孔279一部分进入杯状消音器219内，同样地从排出孔283、283排出。其余的从下端开口221B进入旁通管221，从上端开口221A从密闭容器201的圆筒圆周方向排到电动机202下侧的空间(电动机202与旋转压缩元件203间的空间)。
这时，如前所述，由于旁通管221的上端开口221A至少有一半在定子绕组207的下方开口，所以，从上端开口221A排出的气体，与在电动机202下侧空间产生的圆周方向驻波直接碰撞。
这样，在电动机202与旋转压缩元件203间的密闭容器201内空间所产生的圆周方向驻波被有效破坏，可阻止产生气柱共鸣。因此，可减少因气柱共鸣产生的低频音，实现密闭型旋转压缩机C的低噪音化。
另外，实施例中，是用杯状消音器219和旁通管221导引从气缸210排出的气体，但并不限于此，也可以仅用旁通管221导引。
排出到密闭容器201内的气体，通过电动机202内的各通路从排出管222排到外部。油被板272分离后，通过通路277返回油积存部200B。
如上所述，根据本发明的密闭型旋转压缩机，在密闭容器内收容着电动元件和旋转压缩元件，该旋转压缩元件由中间分隔板、分别设在该中间分隔板两侧的第1、第2气缸、具有旋转角错开180度的偏心部并沿密闭容器轴方向延伸的与电动元件连接的旋转轴、分别与该旋转轴的偏心部嵌合并在气缸内旋转的辊、封闭气缸各开口的轴承构成。电动元件由定子和转子构成，该定子具有定子绕组并固定在密闭容器上。该转子支承在旋转轴上，在定子内侧自由旋转。从第1气缸排出的气体向电动元件排出，从第2气缸排出的气体，从密闭容器的圆周方向向定子绕组与旋转压缩元件间的密闭容器内空间排出，所以，在电动元件与旋转压缩元件间的密闭容器内空间产生的圆周方向驻波，被从第2气缸排出的气体破坏，可阻止气柱共鸣的产生。这样，可减少因气柱共呜引起的低频音，实现压缩机的低噪音化。另外，如本发明方案2所述，如果在密闭容器的外部安装旁通管，该旁通管用于导引从第2气缸排出的气体，则可用比较简单的构造，使从第2气缸排出的气体从圆周方向排到电动元件与旋转压缩元件间。另外，如本发明方案3所述，如果用磁极集中卷绕方式的马达构成电动元件，则定子绕组从定子铁心突出的尺寸小，所以，在旁通管的容许范围的弯曲半径内，可切实使来自第2气缸的气体与圆周方向驻波碰撞，更有效地阻止气柱共鸣的产生。
另外，采用该马达也可缩小密闭型旋转压缩机的整体尺寸。
权利要求
1.密闭型旋转压缩机，在密闭容器内收容着电动元件和旋转压缩元件，该旋转压缩元件包括中间分隔板、分别设在该中间分隔板两侧的第1、第2气缸、具有旋转角错开180度的偏心部并沿密闭容器轴方向延伸而与电动元件连接的旋转轴、分别与该旋转轴的偏心部嵌合并在上述气缸内旋转的辊、封闭气缸各开口的轴承；上述电动元件包括定子和转子，该定子具有定子绕组并固定在密闭容器上，该转子支承在旋转轴上，并在定子内侧自由旋转，其特征在于，从上述第1气缸排出的气体向电动元件排出，从上述第2气缸排出的气体，从上述密闭容器的圆周方向向定子绕组与旋转压缩元件间的空间排出。
2.如权利要求1所述的密闭型旋转压缩机，其特征在于，在密闭容器的外部安装着旁通管，该旁通管用于引导从第2气缸排出的气体。
3.如权利要求1或2所述的密闭型旋转压缩机，其特征在于，上述电动元件由磁极集中卷绕方式的马达构成，该马达备有构成定子的定子铁心、形成在该定子铁心上的多个齿部和沟槽部，利用上述沟槽部将定子绕组直接卷绕在各齿部上。
全文摘要
本发明的目的是使密闭型旋转压缩机小型化，并且无障碍地实现气油分离。本发明中的电动机由磁极集中卷绕方式的马达构成，该马达由固定在密闭容器内壁上的定子、在该定子内侧可旋转地支承在旋转轴上的转子、构成定子的定子铁心、形成在该定子铁心上的若干齿部和沟槽部，利用上述沟槽部直接卷绕在各齿部上的定子绕组构成。所以，绕组从定子铁心突出的尺寸小，并且油分离效果好。
文档编号F04B35/02GK1515797SQ0310069
公开日2004年7月28日 申请日期2000年6月28日 优先权日1999年6月29日
发明者松本兼三, 昭, 竹中学, 朝 , 樋口刚, 藤原一昭, 松浦大, 佐藤有朝, 桥本彰 申请人:三洋电机株式会社