一种电机定子、电机、压缩机及制冷设备的制作方法

1.本实用新型主要涉及压缩机降噪技术领域，具体涉及一种电机定子、电机、压缩机及制冷设备。


背景技术：

2.压缩机壳内的底部腔体设置有泵体，中部腔体设置有电机，壳体顶部形成有排气口。压缩机运行时，从底部的泵体排出的高温高压气态冷媒进入中部空腔，并通过电机切边流过电机至上部空腔，最后从压缩机排气口排出。这一过程会产生显著的流体噪声，同时可能引起压缩机腔体的声学共振，导致噪声变大。现有的压缩机内置消音器等降噪手段已无法满足压缩机的降噪需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电机定子、电机、压缩机及制冷设备，以解决压缩机运行时冷媒流过压缩机的腔体从排气口排出的过程产生噪声较大的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供的一种电机定子，包括定子本体和吸声装置，所述定子本体包括轭部和多个齿部，所述轭部具有相对的第一端面和第二端面，多个所述齿部沿所述轭部的内侧壁的周向间隔设置，相邻所述齿部之间设有定子槽，所述轭部的外侧壁开设有贯通所述第一端面和第二端面的切边凹槽；所述吸声装置包括吸声板，所述吸声板上开设有若干吸声孔；所述吸声板设置在所述轭部的所述第一端面上，和/或所述第二端面上，和/或至少一个所述切边凹槽内，所述吸声板与轭部上相应的安装面之间留有与所述吸声孔相连通的空腔。
5.优选地，所述吸声板包括与所述轭部横截面相适应的环形结构，所述环形结构安装在所述第一端面上或/和所述第二端面上，所述环形结构上与所述定子槽对应的区域中至少一个区域沿轴向开设有若干所述吸声孔，形成第一吸声区。
6.优选地，一个所述第一吸声区上的所述吸声孔的孔面积和与相应所述第一吸声区的面积的比值p1满足：10％＜p1＜30％。
7.优选地，相邻两个所述吸声孔的中心的距离l1与单个所述吸声孔的孔径 d1满足：1＜l1/d1＜2。
8.优选地，所述吸声孔的孔径满足d1＜5mm。
9.优选地，所述吸声板的厚度t1满足：0.1mm＜t1＜3mm。
10.优选地，所述空腔的深度h1满足：h1＜10mm。
11.优选地，所述吸声板包括与所述切边凹槽相适应的凹型结构，所述凹型结构包括底部和连接于底部两侧的连接部，所述连接部用于与所述切边凹槽的槽壁连接，所述底部的内表面与所述切边凹槽之间留有所述空腔，所述底部上布置有若干所述吸声孔形成第二吸声区。
12.优选地，一个所述第二吸声区上所有所述吸声孔的孔面积和与相应所述第二吸声
区的面积的比值p2满足：10％＜p2＜30％。
13.另外，本实用新型提供一种电机，包括如前所述的电机定子。
14.另外，本实用新型提供一种压缩机，包括如前所述的电机。
15.另外，本实用新型提供一种制冷设备，包括如前所述的压缩机。
16.与现有技术相比，本实用新型提供的电机定子，能够有效减少冷媒流过电机时的流体噪声，降噪效果好。
附图说明
17.图1为本实用新型根据一实施例所提供的电机定子的结构示意图；
18.图2是本实用新型根据一实施例所提供的电机定子的定子本体的结构示意图；
19.图3为本实用新型根据一实施例所提供的电机定子的第一吸声板的结构示意图；
20.图4为本实用新型一实施例电机定子的局部示意图，图中示出了第一吸声板与定子本体的轭部的相应端面形成的第一空腔；
21.图5为本实用新型根据一实施例所提供的电机定子的第二吸声板的结构示意图。
22.附图标记：
23.1000
‑
电机定子；1100
‑
定子本体；1110
‑
齿部；1120
‑
轭部；1130
‑
切边凹槽；
24.1200
‑
吸声装置；1210
‑
第一吸声板；1211
‑
第一吸声区；1212
‑
第一吸声孔； 1213
‑
第一空腔；1220
‑
第二吸声板；1221
‑
第二板体；1222
‑
第二吸声孔；1223
‑ꢀ
第二连接部。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本实用新型提出的电机定子、电机、压缩机及制冷设备作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
26.以下结合附图对本实用新型提供的电机定子、电机、压缩机及制冷设备作进一步的说明。
27.图1所示为本实用新型实施例电机定子1000的结构示意图，图2是所述电机定子1000的定子本体1100的结构示意图，图3是电机定子1000的第一吸声板1210的结构示意图，图4是电机定子的局部示意图。
28.如图1至图4所示，电机定子1000包括定子本体1100和吸声装置1200，所述定子本体1100包括轭部1120和多个齿部1110，所述轭部1120具有沿所述电机定子的轴向方向相对的第一端面和第二端面，多个所述齿部1110沿所述轭部1120的内侧壁的周向间隔设置，相邻所述齿部1110之间设有定子槽；所述吸声装置1200包括第一吸声板1210和/或第二吸声板1220，所述第一吸声板1210上开设有第一吸声孔1212；所述第一吸声板1210用于设置在所述轭部1120的所述第一端面和/或所述第二端面，并至少部分地覆盖相应的端面，且所述第一吸声板1210与相应端面之间形成与所述第一吸声孔1212相连通的第一空腔1213。
29.所述轭部1120的外侧壁开设有贯通所述第一端面和第二端面的切边凹槽，所述第二吸声板1220上开设有第二吸声孔1222，所述第二吸声板1220 用于设置在至少一个所述切边凹槽内。
30.本实用新型实施例提供的电机定子1000应用于压缩机。所述压缩机包括壳体、泵
体和电机定子1000等部件。其中，壳体具有腔体，泵体设置在腔体的底部，电机定子1000设置在腔体的中部，壳体的顶部形成有与外界连通的排气口。当电机定子1000竖直放置即按照图1方位布置时，所述轭部1120的第一端面可以是电机定子1000的下端面，所述轭部1120的第二端面可以是电机定子1000的上端面。
31.当压缩机运行时，位于压缩机壳体的腔体底部的泵体排出的高温高压气态冷媒进入腔体的中部并继续向上扩散。如此，高温高压气态冷媒首先流经本实用新型实施例的电机定子1000的下端面，然后流经电机定子1000的外侧壁，再流经电机定子1000的上端面，最后从压缩机顶部的排气口排出。应理解，当气态冷媒流经电机定子1000时，部分气态冷媒穿过所述第一吸声孔1212 进入第一空腔1213。
32.通过在电机定子1000的上端面或下端面中的至少一者上安装第一吸声板 1210，当高温高压的气态冷媒产生的流体噪声的声波穿过第一吸声孔1212进入第一空腔1213时，第一吸声孔1212与第一空腔1213内的气态冷媒产生振动摩擦，消耗部分声能；当第一吸声孔1212中声音的频率与第一空腔1213 内声音频率一致时，会产生共振，流体噪声的声波克服第一吸声孔1212和第一空腔1213的内表面的摩擦阻力做功，大量的声能转变为热能而被耗散，从而达到吸声的目的。
33.进一步地，在电机定子1000的外侧壁上安装第二吸声板1220，提升电机定子1000的降噪效果。请参考图5并结合图1、图2，在一些实施例中，定子本体1100的外侧壁上设有沿轴向延伸的切边凹槽1130。此时，第二吸声板1220 设置在切边凹槽1130内，并与切边凹槽1130的槽壁之间形成与第二吸声孔 1222相连通的第二空腔(图中未示出)。
34.本实施例中，所述切边凹槽1130的数量可以为多个，多个所述切边凹槽 1130沿定子本体1100的周向间隔布置，至少一个所述切边凹槽1130中设置有所述第二吸声板1220。通过在所述切边凹槽1130内设置第二吸声板1220，进一步减少气态冷媒产生的流体噪声，提高电机定子1000的降噪效果。
35.下面首先介绍所述第一吸声板1210的具体结构。
36.请重点参考图3，所述第一吸声板1210为与所述轭部1120相适应的环形结构，所述第一吸声板1210的外径与所述定子本体1100的外径(即轭部1120 的外径)相匹配，所述第一吸声板1210的内径可小于或等于所述轭部1120的内径。多个所述第一吸声孔1212阵列式地布置形成一个或多个第一吸声区 1211。
37.所述定子本体的内侧壁设有沿轴向延伸的定子槽，多个所述第一吸声区 1211沿所述轭部的周向间隔排列，且任意一个所述第一吸声区1211对应一个所述定子槽布置。也就是说，所述第一吸声板1210上的所述第一吸声孔1212 阵列式地布置形成形成一个或多个第一吸声区1211，多个所述第一吸声区 1211沿周向间隔布置。所述第一吸声板1210安装在所述定子本体1100之轭部1120的上端面或下端面上，优选所述第一吸声区1211是凹陷区，所述凹陷区与之对应的端部之间形成所述第一空腔1213。应理解，所有凹陷区皆位于所述第一吸声板1210的同一表面上，以图1所示方位为例，对于设置在所述定子轭部1120上端面的所述第一吸声板1210而言，该第一吸声板1210的下表面上形成有所述凹陷区。对于设置在所述定子轭部1120下端面的所述第一吸声板1210而言，其上端面上形成有所述凹陷区。
38.当所述定子本体1100上形成有所述切边凹槽1130时，所述第一吸声板 1210的外
周面上相应地形成有缺口，所述缺口位于相邻两个所述第一吸声区 1211之间，以与所述定子本体1100的切边凹槽1130相配合。
39.应理解的是，对于定子本体1100上未设置所述切边凹槽1130的定子来说，相邻两个所述第一吸声区1211之间的间距可根据实际需要确定。当然，此时所述第一吸声板1210上也可仅形成一个连续的第一吸声区1211，所述第一吸声区1211沿所述第一吸声板1210的周向延伸。其既可以延伸一圈形成一360
°
的环形第一吸声区1211，也可以小于360
°
。
40.还应理解，在替代性的实施例中，所述第一吸声板1210不形成所述第一吸声区1211，而是通过其他方式与定子轭部1120的相应端面形成第一空腔 1213。例如，在一种可选的实现方式中，所述第一吸声板包括第一板体和第一连接部，所述第一板体上设置有所述第一吸声孔，所述第一连接部设置在所述第一板体的相对两侧，并朝向所述轭部1120的相应端面凸出，以用于与所述轭部1120的相应端面连接，这样一来，在所述第一连接部的作用下，所述第一板体与所述轭部1120的相应端面具有间隙，以使两者之间形成所述第一空腔。
41.本领域技术人员知晓，第一吸声板1210的吸声频率受第一吸声孔1212 的孔径大小、孔间距、第一吸声区1211的厚度、穿孔率及第一空腔1213的深度等因素影响。
42.例如，第一吸声板1210穿孔率越低，吸声频率越低。也就是说，当第一吸声区1211的总面积不变，减少所述第一吸声孔1212的总面积，即减小所述第一吸声区1211的穿孔率，可以增强第一吸声板1210对低频率噪声的吸声效果。基于此，本实用新型一实施例中，同一个所述第一吸声区1211上的所有所述第一吸声孔1212的总面积与所述相应第一吸声区1211的面积的比值p1 满足：10％＜p1＜30％，使得电机定子1000对低频噪声有较好的吸声效果。与此同时，所述第一吸声孔1212的总面积越小，所述第一吸声板1210的强度就越好。
43.进一步地，本实施例中任意相邻两个第一吸声孔1212的中心的距离l1 与第一吸声孔1212的孔径d1满足：1＜l1/d1＜2。相邻两个第一吸声孔1212 孔间距略大于第一吸声孔1212的孔径，使得第一吸声板1210具有良好的强度，方便安装，且降噪效果好。
44.本实用新型一实施例，第一吸声孔1212阵列式地布置在所述第一吸声板 1210上。可以理解，从工艺角度上，阵列式布置的第一吸声孔1212方便生产制造。
45.请参考图4并结合图3，第一吸声区1211的厚度t1是第一吸声区1211 在定子本体1100之轴向上的尺寸。一般地，第一吸声区1211的厚度越大，第一吸声板1210的吸声频率越低，可选地，第一吸声区1211的厚度t1满足 0.1mm＜t1＜3mm，以满足对低频噪音的吸收。可选的，t1＜1mm。实际应用中，可以根据压缩机运行时，气态冷媒产生的流体噪声频率，设置合适的第一吸声区1211的厚度，实现对特定频率冷媒流体噪声的高效吸收，提升电机定子1000的降噪效果。
46.如前所述，第一吸声板1210的第一吸声区1211与轭部1120的相应端面形成第一空腔1213，第一空腔1213的深度h1满足：h1＜10mm，可选的， h1＜5mm。其中，对于第一吸声板1210所形成的第一空腔1213而言，其深度是指在定子本体1100之轴向上第一吸声区1211的内表面(即第一吸声区1211朝向轭部1120的表面)与轭部1120相应表面的距离。通常，第一空腔 1213的深度越大，第一吸声板1210的吸声频率越大。当第一空腔1213的深度h1小于10mm时，既能对冷媒流体的低频噪声进行有效吸收，也能避免影响电机定子1000的正常工作。
47.上述实施例中，第一吸声孔1212可以是圆形、矩形、三角形、梯形中一种或多种，优选第一吸声孔1212吸声孔是圆形，方便生产。本领域技术人员知晓，孔径能够影响吸收噪声的频率，孔径越大，第一吸声板1210的吸声频率越高，本实施例中第一吸声孔1212的孔径d1可满足：d1＜5mm，可选的， d1＜1mm，有效减少冷媒流动产生的低频噪声，提升电机定子1000的降噪效果。
48.接下去将介绍所述第二吸声板1220的具体结构。
49.请参考图5，所述第二吸声板1220为长条形结构，包括第二板体1221和第二连接部1223，所述第二板体1221的横截面与所述切边凹槽1130的横截面相匹配，所述横截面是垂直于定子本体1100之轴向的截面。在一个具体实施例中，所述定子本体1100的切边凹槽1130的横截面为u型结构，相应地，所述第二板体1221的横截面也呈u型结构。所述第二板体1221上设有所述第二吸声孔1222。所述第二连接部1223设置在所述第二板体1221的内表面上，并凸出于所述内表面。所述第二连接部1223用于与所述切边凹槽1130的槽壁连接，以使所述第二板体1221的内表面与所述切边凹槽1130的槽壁之间形成所述第二空腔(图中未示出)。本实施例中，所述第二连接部1223可沿所述第二板体1221的边缘延伸。
50.与第一吸声板1210相类似，第二吸声板1220的吸声频率受第二吸声孔 1222的孔径大小、孔间距、第二板体1221的厚度、穿孔率及第二空腔(图中未示出)的深度等因素影响。
51.在一个具体实施例中，同一个所述第二板体1221上的所有所述第二吸声孔1222的总面积与相应所述第二板体1221的面积的比值p2满足：10％＜p2 ＜30％。且任意相邻两个第二吸声孔1222的中心的距离l2与第二吸声孔1222 的孔径d2满足：1＜l2/d2＜2。第二吸声孔1222阵列式地布置在所述第二吸声板1220上，以方便第二吸声板1220的生产制造。其中，第二吸声孔1222 可以是圆形、矩形、三角形、梯形中一种或多种，优选第二吸声孔1222是圆形，较佳地，设置第二吸声孔1222的孔径d2＜5mm。进一步地，设置第二板体1221的厚度t2满足0.1mm＜t2＜3mm。其中，第二板体1221的厚度t2 是第二板体1221在在定子本体1100之径向上的尺寸。第二吸声板1220的内表面与所述切边凹槽1130的槽壁之间形成的第二空腔(图中未示出)的深度 h2＜10mm，其中，此时，所述第二空腔(图中未示出)的深度是在定子本体 1100之径向上第二板体1221的内表面(即第二吸声板1220朝向切边凹槽1130 的表面)到所述切边凹槽1130之槽壁的距离。本实施例提供的第二吸声板1220 有效减少冷媒流动产生的低频噪声，提升电机定子1000的降噪效果。
52.本实用新型实施例对吸声装置1200的材质没有限制，例如吸声装置1200 可以是金属材料件或塑料材料件，上述两种材料件都能够满足吸声装置1200 的吸声降噪需求。在具体应用中，当吸声装置1200选择金属材料件时，通过焊接将吸声装置1200安装在定子本体1100上。当吸声装置1200选择塑料材料件时，通过胶接将吸声装置1200安装在定子本体1100上。
53.另外，本实用新型提供一种电机，其包括如前所述的电机定子1000。
54.另外，本实用新型提供一种压缩机，其包括如前所述的电机。
55.另外，本实用新型提供一种制冷设备，其包括如前所述的压缩机。
56.综上，本实用新型提供的电机定子、电机、压缩机及制冷设备，能够有效减少冷媒流过电机时的流体噪声，提高降噪效果。
57.虽然本实用新型披露如上，但并不局限于此。本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。