专利名称：电动机和使用该电动机的电气设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于诸如空调机之类的电气设备的电动机和使用该电动机的电气设备。更具体地说，它涉及一种电动机结构，其适合于有一风扇连接于转轴的风扇电动机，即该电动机结构有效地耗散该电动机所产生的热量。
背景技术：
希望用于空调机内的风扇电动机、例如安装在室外单元的电动机比较便宜并具有较长的使用寿命。日本专利未审查的公开第H10-271719号揭示了安装在空调机的室外单元的传统电动机。这电动机包括用于保持轴承的轴承保持件，该轴承支承转轴，以及该保持件是由绝缘树脂制成。
在此参照图11叙述这电动机，图11示出了表示作为现有技术1的电动机的结构的剖视图。在图11中，由树脂绝缘的定子铁芯530卷绕有定子绕组511，从而形成定子510。用绝缘树脂513模制定子510。在模制的定子510中，备制一凹槽，用于保持一轴承。该凹槽保持轴承5151。转子520连接于转轴514。托架517保持轴承5152。从而形成了图11所示的作为现有技术1的电动机。
图12示出了表示作为现有技术2的电动机的结构的剖视图。在图12中，定子铁芯630卷绕有定子绕组611，从而形成定子610。用绝缘树脂613模制定子610。在模制的定子610内，备制一凹槽，用于保持一轴承。该凹槽保持轴承6151。转子620连接于转轴614。托架617保持轴承6152。在将轴承6151保持在绝缘树脂613上的位置周围形成中空的部分，从而能够减少树脂613的数量。这样形成了图12所示的作为现有技术2的电动机。
图13示出了表示作为现有技术3的电动机的结构的剖视图。在图13中，定子铁芯730卷绕有定子绕组711，从而形成定子710。托架712保持轴承7151。用绝缘树脂713将定子710与托架712模制在一起。转子720连接于转轴714。托架717保持轴承7152。从而形成了图13所示的作为现有技术3的电动机。
图14示出了表示作为现有技术4的电动机的立体图。在图14中，托架812保持一轴承(未示出)。用绝缘树脂813将托架812与一定子(未示出)模制在一起。转子(未示出)连接于转轴814。这样形成了如图14所示的作为现有技术4的电动机。
如现有技术1一现有技术4所示的上述传统电动机没有用于降低在保持轴承的位置周围的轴承温度的特殊结构。如图11和图12所示，由绝缘树脂形成轴承保持件，或者如图13和图14所示，仅没有用树脂模制轴承保持件。
从而上述结构允许定子绕组所产生的热量传送到轴承，因此轴承的温度比其中安装电动机的电气设备的额定温度更高。
为了解决这问题，对轴承施加用于高温的润滑脂，或者使用较高效率的电动机，以便抑制电动机的温升。通过增加形成定子铁芯的层叠的电磁钢片的厚度、或者依靠增加转数或使用较大直径的绕组来增加定子绕组的铜的量，从而获得较高的效率。
图15示出了在轴承温度和润滑脂使用寿命之间的关系。轴线X代表轴承温度，以及轴线Y表示润滑脂使用寿命。在图15中，实线代表普通轴承，虚线代表高温轴承。轴承的使用寿命取决于润滑脂的使用寿命。如图15所示，通常在轴承的较高温度下，润滑脂的使用寿命较短，即轴承的使用寿命较短。
用于高温的轴承相对于轴承温度能够保持比普通轴承保持长的润滑脂使用寿命；但是，用于较高温度的轴承通常成本较高。
如以上所讨论的，通常，通过增加轴承的成本和增加电动机的材料成本来实现抑制轴承内温升的措施。
发明内容
本发明的电动机包括下列部分由卷绕有定子绕组的定子铁芯形成的定子；面对定子的转子；连接于转子的转子轴；用于保持支承转轴的轴承的轴承保持件；以及设置在轴承保持件周围的多个散热片。
因为设置在轴承保持件周围的多个散热片，所以这结构可抑制轴承的温升。因此，能够成本低廉地延长电动机的使用寿命，而不使用高温轴承。
本发明的电气设备包括电动机和在其中安装电动机的壳体。电动机具有以上讨论的结构。这结构使在电动机的轴承内的温升能落在其中安装电动机的电气设备的额定温度范围内。因此，可以获得有高度可靠性的电气设备。
图1示出了表示按照本发明的一第一示例性定施例的电动机结构的剖视图。
图2示出了图1所示的电动机的平面图(在散热片侧观察的平面图)。
图3示出了图1所示的电动机的立体图。
图4示出了表示按照本发明的一第二示例性实施例的电动机的结构的剖视图。
图5示出了表示按照本发明的一第三示例性实施例的电动机的结构的剖视图。
图6示出了图5所示的电动机的平面图。
图7示出了按照本发明的一第四示例性实施例的电气设备(空调机的室外单元)的结构。
图8示出了按照本发明的一第五示例性实施例的电气设备(空调机的室内单元)的结构。
图9示出了按照本发明的一第六示例性实施例的电气设备(热水供应器)的结构。
图10示出了按照本发明的一第七示例性实施例的电气设备(空气清洁器)的结构。
图11示出了表示作为现有技术1的电动机结构的剖视图。
图12示出了表示作为现有技术2的电动机结构的剖视图。
图13示出了表示作为现有技术3的电动机结构的剖视图。
图14示出了表示作为现有技术4的电动机结构的立体图。
图15示出了轴承温度和润滑脂使用寿命之间的关系。
具体实施例方式
在较佳实施例中表示的电动机包括下列部分由卷绕有定子绕组的定子铁芯形成的定子；相对于定子设置的转子；连接于转子的转轴；用于保持支承转轴的轴承的轴承保持件；以及设置在轴承保持件周围的多个散热片。
本发明的电气设备包括电动机和在其中安装电动机的壳体，并且所述电动机包括下列部分由卷绕有定子绕组的定子铁芯形成的定子；相对于定子设置的转子；连接于转子的转轴；用于保持支承转轴的轴承的轴承保持件；以及设置在轴承保持件周围的多个散热片。
以下将参照附图叙述本发明的示例性实施例。
示例性实施例1图1示出了表示按照本发明的第一示例性实施例的电动机结构的剖视图。图2示出了图1所示电动机的平面图，以及图3示出了图1所示电动机的立体图。
在图1中，由树脂绝缘的定子铁芯30卷绕有定子绕组11，从而形成定子10。由绝缘树脂13将定子10、第一托架12和多个散热片16模制成一体，从而形成完整的定子。绝缘树脂13的材料最好是热固性树脂(不饱和聚酯树脂)。转子20设置在定子10的内部，之间有间隙且面对定子10。转子连接于转轴14，转轴装备有第一轴承151和第二轴承152，从而形成完整的转子。
在第一托架12处形成第一轴承保持件51，该保持件51保持轴承151。在第二托架17处形成第二轴承保持件52，该保持件52保持轴承152。由轴承151和152可转动地支承转轴14。
将上述完整的转子结合到上述完整的定子，托架17与转子和定子两者接合，从而完成电动机的组装。
以下详细叙述散热片16。如图2和3所示，八个散热片16以45度的间隔设置在形成于托架12处的轴承保持件51的周围，从而诸散热片16围绕轴承保持件51。散热片的数量不局限于八片，而是可根据诸如模制的容易性以及散热的必要性之类的情况适当地加以确定。
在按照第一实施例的电动机中，将轴承151与轴承152比较表明轴承151的温度趋向于比轴承152的温度较高。其原因是转轴14通过轴承152延伸到外部，从而从电动机20产生的热量能够易于排出。托架17的总面积比托架12的总面积较大，从而从电动机产生的热量能够易于耗散。
例如，在一电动机中，将轴承151的温度与轴承152的温度比较，可发现轴承151的温度比轴承152的温度高出10-15℃。
围绕轴承保持件51的多个散热片16的存在证实了温度可下降5℃或5℃以上。
示例性实施例2上述实施例1示出了在电动机的一托架的一部分处形成轴承保持件的例子；但是，能够由树脂形成轴承保持件，而不用托架，并且多个散热片可以设置在该轴承保持件周围。在这情况下，当由绝缘树脂形成它的铁芯卷绕有绕组的定子时，可用绝缘树脂使轴承保持件同时与定子结合为一体。
参照图4详细叙述作为第二实施例的这结构，图4示出了表示电动机结构的剖视图。在图4中，由树脂绝缘的定子铁芯30卷绕有绕组11，从而形成定子10。由绝缘树脂13将定子10和多个散热片16模制成一体，从而形成完整的定子。当用绝缘树脂13模制定子时，也同时由绝缘树脂模制第一轴承保持件53。树脂13的材料较佳地为热固性树脂(不饱和的聚酯树脂)。
转子20设置在定子10的内部，之间带有间隙并面对定子10。转子20连接于转轴14，转轴装备有第一轴承151和第二轴承152，从而形成完整的转子。
由绝缘树脂13制成的轴承保持件53保持轴承151。在托架17处形成第二轴承保持件52，其保持轴承152。由轴承151和152可转动地支承转轴14。
上述完整的转子与上述完整的定子结合，并且托架17与转子和定子两者接合，从而完成电动机的组装。
这第二实施例与图1所示的第一实施例的不同在于以下要点第二实施例不使用图1所示的托架12，而是由绝缘树脂13形成轴承保持件53，同时用这树脂13来模制定子。
在这第二实施例中，以45度的间隔设置八个散热片16，以致它们围绕轴承保持件53。散热片的数量不局限于八片，而是可根据诸如模制的容易性以及散热的必要性之类的情况适当地加以确定。以上所讨论的结构产生了类似于在第一实施例中所讨论的优点。
示例性实施例3图5示出了表示按照本发明的第三示例性实施例的电动机结构的剖视图。图6示出了图5所示的电动机的平面图。在图5和6中，由树脂绝缘的定子铁芯30卷绕有卷组11，从而形成定子10。由绝缘树脂13将定子10、多个第一散热片16和多个第二散热片18模制成一体，从而完整了定子。当用绝缘树脂13模制定子时，绝缘树脂也同时模制第一轴承保持件55。树脂13的材料较佳地为热固性树脂(不饱和聚酯树脂)。
转子20设置在定子10的内部，之间带有间隙且面对定子10。转子20连接于转轴14，转轴装备有第一轴承151和第二轴承152，从而形成了完整的转子。
由绝缘树脂13制成的轴承保持件55保持轴承151。在托架17处形成第二轴承保持件52，其保持轴承152。由轴承151和152可转动地支承转轴14。
上述完整的转子与上述完整的定子结合，并且托架17接合转子和定子两者，从而完成了电动机的组装。
这第三实施例与第二实施例的不同之处在于散热片的结构。在图4所示的第二实施例中，八个散热片16以45度的间隔等间距地设置在轴承保持件53的周围，以致它们围绕轴承保持件53。
另一方面，在图5所示的第三实施例中，在轴承保持件55周围和其附近不仅设置散热片16、而且还设置散热片18。八个散热片18像散热片16那样以45度的间隔彼此等间距地围绕着轴承保持件55。
散热片16和18的数量分别不局限于八片，而是可根据诸如模制的容易性以及散热的必要性之类的情况适当地加以确定。
按照第三实施例的结构预期会产生比第二实施例更好的散热效果。
示例性实施例4本发明的一电气设备包括电动机和在其中安装电动机的壳体，并且该设备使用本发明的电动机。
以下作为本发明的第四示例性实施例来详细描述的空调机的室外单元，取该室外单元作为本发明的电气设备的一例子。
在图7中，室外单元201包括壳体211内的电动机208，电动机208具有在它的转轴上的风扇，因此电动机208用作进行吹风的风扇电动机。
由直立在壳体211的底板202上的分隔板204将室外单元201分隔为压缩室206和热交换室209。压缩机205设置在加压室206内，热交换器207以及风扇电动机208设置在热交换室209内。附件箱210位于隔板204上。
由容装在附件箱210内的电动机驱动器203驱动电动机208。电动机208的旋转使吹风风扇转动，以致由来自风扇的风冷却热交换室209。电动机208可使用在实施例1、2或3中所说明的电动机。
上述结构使安装在空调机的室外单元中的电动机的轴承内的温升能落在该设备、即室外单元的额定温度范围内，以便能够预期有该可靠的电气设备。
示例性实施例5以下将详细说明作为第五示例性实施例的、为本发明的电气设备的一例子的室内单元。
在图8中，室内单元310包括壳体311和设置在壳体311内的电动机301。电动机301包括在它的转轴上的横向流动风扇312。由电动机驱动器314驱动电动机301，该驱动器将动力传送给电动机301，以使其旋传，以及使横向流动风扇312转动。风扇312的转动将由室内单元的热交换器(未示出)调节的风吹入一室内。电动机301可使用实施例1、2或3所说明的电动机。
以上所讨论的结构使设置在室内单元中的电动机的轴承的温升能落在室内单元、即一电气设备的额定温度范围内，从而可以获得高度可靠的电气设备。
示例性实施例6以下详细叙述在第六实施例中的、作为本发明的电气设备的一例子的热水供应器的结构。
在图9中，热水供应器330包括壳体331和设置在壳体331内的电动机303。电动机303包括在它的转轴上的风扇332。由电动机驱动器334驱动电动机303，该驱动器将动力传送给电动机303，使其旋转和使风扇332转动。风扇332的转动使燃烧所需的空气流入燃料汽化室(未示出)。电动机303可采用实施例1、2或3中所说明的电动机。
以上所讨论的结构使设置在热水供应器内的电动机的轴承中的温升能落在热水供应器，即一电气设备的额定温度范围内，以致可实现一可靠的电气设备。
示例性实施例7以下将详细叙述在这第七实施例中的、作为本发明的电气设备的一例子的空气清洁器的结构。
在图10中，空气清洁器340包括壳体341和设置在壳体341中的电动机304。电动机304具有在它的转轴上的空气循环风扇342。由电动机驱动器344驱动电动机304，该驱动器将动力传送给电动机304，使其旋转和使风扇342转动。风扇342的转动使空气循环。电动机304能够采用实施例1、2或3中所说明的电动机。
这结构使设置在空气清洁器内的电动机的轴承保持件的温升落在空气清洁器、即一电气设备的额定温度范围内，从而能够获得可靠的电气设备。
在以上叙述中，取空调机的室外单元和室内单元、热水供应器和空气清洁器作为电气设备的例子，并说明了位于这些设备内的风扇电动机。无需说，本发明的电动机能够用在各种各样的信息设备和工业设备中。
工业应用本发明的电动机适合于用在电气设备中的风扇电动机，所述电气设备需要便宜的、使用寿命长的电动机，如空调机的室外单元和室内单元、热水供应器和空气清洁器。
附图中的标号10 定子11 定子绕组12 托架13 绝缘树脂14 转轴16、18 散热片20 转子30 定子铁芯51、53、55 轴承保持件151 轴承201 空调机室外单元310 空调机室内单元330 热水供应器340 空气清洁器
权利要求
1.一种电动机，它包括其铁芯卷绕有绕组的定子；与定子相对设置的转子；连接于转子的转轴；用于保持支承转轴的轴承的轴承保持件；以及设置在轴承保持件周围的多个散热片。
2.权利要求1的电动机，其特征在于用树脂制成轴承保持件。
3.权利要求1的电动机，其特征在于由绝缘树脂将定子和轴承保持件形成为一体。
4.权利要求1的电动机，其特征在于还包括一托架，在该托架处形成轴承保持件。
5.权利要求1的电动机，其特征在于还包括一托架，在该托架处形成轴承保持件，并且由绝缘树脂将定子和托架形成为一体。
6.一种电气设备，它包括电动机；和其中安装该电动机的壳体，其中电动机包括其铁芯卷绕有绕组的定子；与定子相对设置的转子；连接于转子的转轴；用于保持支承转轴的轴承的轴承保持件；以及设置在轴承保持件周围的多个散热片。
7.权利要求6的电气设备，其特征在于用树脂制成轴承保持件。
8.权利要求6的电气设备，其特征在于由绝缘树脂将定子和轴承保持件形成为一体。
9.权利要求6的电气设备，其特征在于还包括一托架，在该托架处形成轴承保持件。
10.权利要求6的电气设备，其特征在于还包括一托架，在该托架处形成轴承保持件，并且由绝缘树脂将定子和托架形成为一体。
全文摘要
一种电动机，包括卷绕有绕组的铁芯形成的定子、放置成与定子相对的转子、与转子连接的转轴、用于保持支承转轴的轴承的轴承保持件、以及设置在轴承保持件周围的多个散热片。
文档编号H02K5/16GK1770598SQ200510053120
公开日2006年5月10日 申请日期2005年2月28日 优先权日2004年11月4日
发明者南部靖生, 田代裕一郎 申请人:松下电器产业株式会社