专利名称：密闭型压缩机及制冷循环装置的制作方法
技术领域：
密闭型压缩机及制冷循环装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种密闭型压缩机及组装有该密闭型压缩机的制冷循环 (refrigerating cycle)装置，能防止对压缩机构部进行润滑的润滑油混入到经压缩机构部压 缩的高压制冷剂气体(gas)中而经过排气管排到密闭容器的外部，并且能抑制电动机部的 效率的降低。
背景技术：
[0002]制冷机或空调机等制冷循环装置中使用的压缩机中，在连接着进气管和排气管 的密闭容器内收容着对制冷剂进行压缩的压缩机构部、和由定子和转子构成的对该压缩 机构部进行驱动的电动机部，所述电动机部的定子通过烧嵌或压入等方法而固定在密闭 容器的内周面上。[0003]经所述压缩机构部压缩而成为高压的制冷剂气体暂时从排气孔排到密闭箱 (case)内，且进一步导入到设置在电动机部的气体通道中，而从连接于密闭容器的排气 管排到外部设备。[0004]另一方面，在密闭容器的内底部形成着积存润滑油的积油部，随着压缩机构部 的工作而抽吸润滑油，且在各滑动部得到润滑之后，该润滑油再次返回到积油部而循 环。[0005]然而，在压缩机构部得到润滑之后，可能有一部分润滑油成为油粒状(雾(mist) 状)，且与高压制冷剂气体混合，而导入到电动机部的气体通道中，直接从排气管排到外 部设备。作为构成电动机部的气体通道的类型，有位于定子外周面上所形成的缺口部与 密闭容器内周面之间的间隙等。[0006]作为减少排到所述外部设备的润滑油量(吐油量)的方法，已知如下方法有效 增大所述电动机部的气体通道的面积，使通过其中的高压气体的流速降低(例如参照专 利文献1)。[0007][现有技术文献][0008][专利文献][0009][专利文献1]日本专利特开2001-55977号公报[0010]然而，若增大气体通道的面积，则例如构成电动机部的定子的轭部的宽度尺寸 会相应变小，磁路变窄，磁通密度上升，所述气体通道是由所述定子外周面上所形成的 缺口部与密闭容器内周面之间的间隙而形成的。而且，除此以外，会产生如下问题当 电动机部的定子固定在密闭容器的内周面上时，磁路变窄而受到压缩应力，使铁损耗增 加，从而导致效率降低。实用新型内容[0011]本实用新型是鉴于所述课题而作成的，本实用新型的目的在于提供一种能抑制 润滑油排到密闭容器的外部从而可稳定供油、并且能减轻电动机部效率的降低的密闭型压缩机及使用该密闭型压缩机的制冷循环装置。[0012]本实用新型是一种密闭型压缩机，在一端设置着排气管的密闭容器内的所述一 端侧收容由定子和转子构成的电动机部，并且在所述密闭容器的另一端侧收容着由所述 电动机部经过旋转轴而驱动的压缩机构部，所述密闭型压缩机的特征在于所述电动机 部的定子是具有铁心和线圈的集中绕组(concentrated winding)定子，该铁心包括固定在 所述密闭容器的内周面上的环状轭部、和从该轭部朝向中心部而形成的多个齿部，该线 圈隔着绝缘构件而缠绕于所述铁心的齿部，所述轭部中，在与所述齿部对向的外周面的 多个部位具有凹部，所述凹部由向外侧凸出的一对曲面和将这些曲面接合的面而形成， 且在该凹部与所述密闭容器的内周面之间形成着气体通道。[0013]在本实用新型的一实施形态中，与所述凹部的曲面对向的所述轭部的宽度尺寸 是与形成在所述铁心的多个齿部之间的槽对向的轭部的宽度尺寸的0.95倍 1.05倍。[0014]在本实用新型的一实施形态中，所述定子的绝缘构件包括一对环状的绝缘端板 和绝缘片，所述绝缘端板配设在定子的铁心的轴向两端、且包括覆盖所述铁心的齿部的 轴向端面的绝缘齿部，所述绝缘片配设于形成在所述铁心的多个齿部之间的槽内，在所 述绝缘端板上设置着与形成在所述轭部的卡合孔卡合的卡合突起，且所述轭部的卡合孔 的中心位于所述凹部的一对曲面的延长线上的交点的更外周侧。[0015]本实用新型还提出一种制冷循环装置，包括上述的密闭型压缩机、冷凝器、 膨胀装置及蒸发器。[0016][实用新型的效果][0017]根据本实用新型，能确保规定的气体通道，从而可抑制润滑油排到密闭容器的 外部。而且，可提供一种能减轻电动机部效率的降低的密闭型压缩机以及制冷循环装置。
[0018]图1是表示本实用新型的实施形态下的密闭型压缩机及使用该密闭型压缩机的 制冷循环装置的构成图。[0019]图2是表示所述定子铁心的立体图。[0020]图3是表示所述绝缘端板的立体图。[0021]图4同样是表示绝缘端板的背面侧的立体图。[0022]图5是表示所述定子铁心和绝缘端板的组装状态的立体图。[0023]图6同样是表示定子铁心和绝缘端板的组装状态的侧视图。[0024]图7是表示所述密闭容器与定子铁心的关系的横截面。[0025]图8是放大表示所述轭部的主要部分的平面图。[0026]图9同样是放大表示轭部的主要部分的平面图。[0027]图10同样是放大表示轭部的主要部分的平面图。[0028]图11是示意性地表示所述电动机部中的磁通的流动的半截面图。[0029][符号的说明][0030]1制冷循环装置2冷凝器3膨胀装置[0031]4蒸发器 5蓄能器6旋转轴[0032]7、8凹部 7a曲面[0033]7c凹部开始面 9卡合孔[0034]11密闭容器 20电动机部[0035]22铁心 2 轭部[0036]22c槽 23绝缘端板[0037]23b绝缘齿部 2 卡合突起[0038]25绝缘片 30压缩机构部[0039]41主轴承 42副轴承[0040]45螺杆 46汽缸室[0041]60a稀土类磁铁61偏心部[0042]63 叶片[0043]B 交点[0044]7b接合曲面的面 10密闭型压缩机 21定子 2Zb齿部 23a端板本体 M线圈 40压缩机构 43、44阀盖 60转子 62辊子a、b、c宽度尺寸 A卡合孔的中心G气体通道 M磁通Rl、R2、R3 半径具体实施方式
[0045]以下，参照图1至图11来对本实用新型的实施形态下的密闭型压缩机及制冷循 环装置进行说明。图1是表示密闭型旋转式压缩机的截面结构、和包括该密闭型旋转式 压缩机的制冷循环(cycle)装置的构成图。而且，图2至图11表示电动机部的定子的详 细构成。[0046]图1中，制冷循环装置1包括使制冷剂凝结的冷凝器2、连接于该冷凝器2的 膨胀装置3、连接于该膨胀装置3且使制冷剂汽化的蒸发器4、及连接于该蒸发器4的出 口侧的密闭型旋转式压缩机10。而且，在蒸发器4与密闭型旋转式压缩机10之间连接着 蓄言旨器(accumulator) 5。[0047]密闭型旋转式压缩机10是双汽缸(cylinder)型的旋转式压缩机，且包括密闭容 器11。密闭容器11内的上部侧收容着电动机部20，下部侧收容着压缩机构部30。电动 机部20经过旋转轴6而与压缩机构部30连接。密闭型旋转式压缩机10是立式的，其旋 转轴6沿着铅垂方向而设。[0048]电动机部20使用例如无刷(brashless)直流(Direct Current, DC)电动机 (motor),包括集中绕组定子21和转子60，所述集中绕组定子21固定在密闭容器11的内 面上，所述转子60隔着规定的间隙而配置在该集中绕组定子21的内侧、嵌着在旋转轴6 上并且具有永久磁铁。电动机部20与外部的电源供给部(省略图式)连接且受到电力供[0049]压缩机构部30包括2组压缩机构40、主轴承41及副轴承42，利用螺杆 (bolt) 45同时将设置在主轴承41侧的阀盖(valve cover) 43和设置在副轴承42侧的阀盖44 螺固。主轴承41和副轴承42分别旋转自如地支持着旋转轴6。[0050]各压缩机构40中设置着汽缸室46，并且偏心地配置着辊子(roller) 62，利用该辊 子62的旋转动作和抵接于该辊子62的叶片(blade) 63的往复动作，将汽缸室46区划为进 气室侧和压缩室侧，以执行压缩动作。旋转轴6包括设置在与汽缸室46对应的位置上 的偏心部61、和嵌合在该偏心部61外周的辊子62。5[0051]这样构成的制冷循环装置1以下述方式运转。[0052]S卩，对电动机部20供给电力，旋转轴6受到旋转驱动，从而一体地驱动该压缩 机构部30。在压缩机构部30中，辊子62在汽缸室46内偏心旋转，借此，使导入到汽 缸室46内的制冷剂气体逐渐受到压缩。旋转轴6继续旋转，汽缸室46中的压缩室的容 量进一步减少，使制冷剂气体受到压缩，在该制冷剂气体上升到规定气压为止后开放排 出阀。高压气体经过阀盖43而排到密闭容器11内，使密闭容器11内充满该高压气体。 然后，该高压气体从密闭容器11排出。[0053]从密闭容器11排出的高压气体导入到冷凝器2中而凝结液化，在膨胀装置3中 绝热膨胀，且在蒸发器4中从热交换空气中吸收蒸发潜热而发挥冷却作用。然后，蒸发 后的制冷剂经过蓄能器5而被吸入到汽缸室46内，沿所述路径循环。[0054]其次，参照图2至图11对所述集中绕组定子21的细节进行说明。集中绕组定 子21由定子铁心22、设置在该定子铁心22的轴向两端的一对绝缘端板23、及隔着该绝 缘端板23而缠绕的线圈24(参照图1以及图11)构成。[0055]如图2所示，定子铁心22是由钢板积层而形成为大致筒状，且由圆环状磁轭即 轭部(yoke)2&、和从该轭部2 朝向中心部一体地设置且彼此隔着规定的间隔而形成为 放射状的多个(6个)齿部22b构成。因此，在定子铁心22的各齿部22b之间形成着沿 着轴向的多个槽(slot) 22c。[0056]而且，在与各齿部22b对向的轭部2 的外周面，形成着构成下述气体通道的多 个凹部7、8，此外，在该凹部7、8的内侧附近，形成着用于固定所述绝缘端板23的圆形 的卡合孔9。[0057]在所述多个槽22c内，配设着沿槽22c的内面形状而朝轴向插入的绝缘片 (sheet) 25 (图式中表示的是仅配设着1个槽2 的状态)。本实施形态中，绝缘构件由该 绝缘片25和所述绝缘端板23构成。因此，缠绕线圈M时，利用绝缘构件而确保其与定 子铁心22绝缘。[0058]如图3以及图4所示，绝缘端板23是利用树脂的模(mold)成形而形成的，且包 括安装在轭部2 的环状的端板本体23a、和从该端板本体23a朝向中心部延伸且覆盖 定子铁心22的齿部22b的轴向端面的绝缘齿部23b。而且，如图4所示，在绝缘端板23 的背面侧，在绝缘齿部23b的外周侧形成着多个(6个)卡合突起23c。该卡合突起2 呈前端尖细的形状，将该卡合突起2 压入到所述轭部2 的卡合孔9内之后，使得绝缘 端板23固定在定子铁心22上。[0059]如图5以及图6所示，在定子铁心22的多个槽2 内配设着绝缘片25的状态 下，绝缘端板23固定在定子铁心22的轴向两端。这是通过如上所述将绝缘端板23的卡 合突起2 压入到轭部2 的卡合孔9内而实现的。这样，将绝缘构件配设在定子铁心 22上之后，线圈M隔着绝缘构件即绝缘端板23的绝缘齿部23b和绝缘片25而直接缠绕 在各齿部22b。此外，图5中表示绝缘端板23已经安装在定子铁心22的一端侧(图式中 是上下侧)的状态。[0060]参照图7至图11，对于如上所述的基本构成中的构成气体通道的多个凹部7、8 进行说明。图7中，利用横截面来表示在利用烧嵌或压入等方法将集中绕组定子21固定 在密闭容器11内的状态下密闭容器11与定子铁心22的关系。[0061]在密闭容器11的内周面与形成在轭部2 的外周面的凹部7、8之间，形成着间 隙，设置着贯通于电动机部20的上下面的气体通道G。利用该气体通道G或另外形成的 其他通道，能使经压缩机构部30压缩而成为高压的制冷剂气体的流速降低，从而能抑制 润滑油从排气管排到外部设备。[0062]凹部7、8与齿部2 对向，且隔着约60度的角度而在轭部2 的外周面形成着 多个(6个)。在这些多个凹部7、8中，本实用新型的凹部是图式中位于左右的4个凹部 7。具体而言，该凹部7以下述方式构成。[0063]首先，如图8所示，凹部7的构成要素包括向外侧凸出的一对圆弧状的曲面 (平面上表现为曲线)7a、和将该曲面7a接合的圆弧状的曲面7b。而且，这些曲面7a和 7b是从由轭部2 的外周面朝向内侧的两侧的凹部开始面7c起连续形成。[0064]曲面7a是以将槽2 的角部作为中心的半径为Rl、R2的圆弧来描绘，而曲面 7b是以将定子铁心22的中央部作为中心的半径为R3的圆弧来描绘。此时，与半径R1、 R2相比，半径R3相对较大，曲面7b描绘成近似于直线。因此，该曲面7b也可构成为 描绘成直线的平面。[0065]接着，如图9所示，半径为Rl、R2的圆弧所描绘的曲面7a与槽2 之间的尺 寸、即与曲面7a对应的轭部2 的宽度尺寸a，相对于与凹部开始面7c对应的轭部2 的 宽度尺寸b、和与轭部2 的外周面对应的轭部2 的宽度尺寸c而言，设定为0.95倍 1.05倍。S卩，与曲面7a对应的轭部2 的宽度尺寸a，和与凹部开始面7c对应的轭部 22a的宽度尺寸b、及与轭部2 的外周面对应的轭部2 的宽度尺寸c成为大致相同。[0066]因此，可使轭部2 中的磁通所通过的磁路的宽度大致相同，而可使磁通密度均 勻化，从而可抑制磁通密度局部地变高。[0067]其次，如图10所示，本实施形态中，使得用于固定所述绝缘端板23的卡合孔9 的形成位置最佳。具体而言，卡合孔9的中心A形成为位于所述凹部7的一对曲面7a的 延长线上的交点B的更外周侧。因此，因存在该卡合孔9，所以能确保规定的磁路的宽 度，而不会使磁路变狭窄。[0068]而且，为了扩大气体通道，也考虑到使卡合孔9形成为向外周侧开放的缺口。 此时，定子铁心22固定在密闭容器11内，因此，来自密闭容器11的内面的压缩应力会 作用于缺口，使该部分的磁通无法顺利流动，从而产生铁损耗增加或定子铁心22变形的 问题。[0069]而且，省略了图式中位于上下的2个凹部8的详细说明，但所述2个凹部8是由 直线状的多个平面而形成的。此外，该凹部8也可构成为与所述本实用新型的凹部7相 同的形态。[0070]如上所述，根据由曲面7a和7b构成的的凹部7的构成，当将定子铁心22固定 在密闭容器11内时，来自密闭容器11的内面的压缩应力会由曲面分散，而不会集中作用 在局部，从而能使该应力缓和。因此，在对线圈M通电时，能使轭部2 的磁通顺利流 动，从而能抑制铁损耗的增加，且能减轻效率的降低。此外，能避免定子铁心22的变形。[0071]而且，使轭部2 中的磁路的宽度大致相同，且使卡合孔9的形成位置最佳化， 因此能抑制磁通密度局部变高，从而能抑制铁损耗的增加，且能缓解效率的降低。[0072]图11是示意性地表示磁通M的流动的电动机部20的半截面图，而且，表示假 设所有凹部都是本实用新型的凹部7的情况。如图11所示，磁路的宽度尺寸大致相同， 因此，使得磁通密度平均化而不会使磁通密度局部地变高，且能抑制铁损耗的增加。此 外，60a是以包围旋转轴6的方式而配置成大致正方形状的平板状的稀土类磁铁。[0073]如上所述，根据本实施形态，可提供一种能确保规定的气体通道G从而可抑制 润滑油排到密闭容器11外部、并且能减轻电动机部20的效率的降低的密闭型压缩机10 及制冷循环装置1。[0074]此外，本实用新型并不限定于所述各实施形态的构成，而可在不脱离实用新型 的主旨的范围内进行各种变形。
权利要求1.一种密闭型压缩机，在一端设置着排气管的密闭容器内的所述一端侧收容由定子 和转子构成的电动机部，并且在所述密闭容器的另一端侧收容着由所述电动机部经过旋 转轴而驱动的压缩机构部，所述密闭型压缩机的特征在于所述电动机部的定子是具有铁心和线圈的集中绕组定子，该铁心包括固定在所述密 闭容器的内周面上的环状轭部、和从该轭部朝向中心部而形成的多个齿部，该线圈隔着 绝缘构件而缠绕于所述铁心的齿部，所述轭部中，在与所述齿部对向的外周面的多个部位具有凹部，所述凹部由向外侧 凸出的一对曲面和将这些曲面接合的面而形成，在该凹部与所述密闭容器的内周面之间 形成着气体通道。
2.根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于与所述凹部的曲面对向的所述轭部的宽度尺寸是与形成在所述铁心的多个齿部之间 的槽对向的轭部的宽度尺寸的0.95倍 1.05倍。
3.根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于所述定子的绝缘构件包括一对环状的绝缘端板和绝缘片，所述绝缘端板配设在定子 的铁心的轴向两端、且包括覆盖所述铁心的齿部的轴向端面的绝缘齿部，所述绝缘片配 设于形成在所述铁心的多个齿部之间的槽内，在所述绝缘端板上设置着与形成在所述轭 部的卡合孔卡合的卡合突起，且所述轭部的卡合孔的中心位于所述凹部的一对曲面的延 长线上的交点的更外周侧。
4.一种制冷循环装置，其特征在于包括权利要求1至3中任一项所述的密闭型压缩 机、冷凝器、膨胀装置及蒸发器。
专利摘要本实用新型的密闭型压缩机中，在一端设置着排气管的密闭容器内的所述一端侧收容由定子和转子构成的电动机部，并且，在所述密闭容器的另一端侧收容着由所述电动机部经过旋转轴而驱动的压缩机构部，所述密闭型压缩机的特征在于所述电动机部的定子是具有铁心和线圈的集中绕组定子，该铁心包括固定在所述密闭容器的内周面上的环状轭部、和从该轭部朝向中心部而形成的多个齿部，该线圈隔着绝缘构件而缠绕于所述铁心的齿部，所述轭部中，在与所述齿部对向的外周面的多个部位上具有凹部，所述凹部由向外侧凸出的一对曲面和将这些曲面接合的面而形成，在该凹部与所述密闭容器的内周面之间形成着气体通道。
文档编号H02K1/20GK201810512SQ201020127610
公开日2011年4月27日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者柴田一夫 申请人:东芝开利株式会社