压缩机的制作方法

专利名称：压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及压缩机，并特别涉及适合用于冷藏库的旋转式压缩机。
在过去，考虑到经济性，作为压缩机，特另是冷藏库用的压缩机，电动机采用交流电动机。制冷剂采用具有良好的冷冻效果、与润滑油具有良好相溶性的R22。
但是，由于该制冷剂R22会破坏臭氧层，有使地球变暖的作用，这样按照蒙特利尔议定书，决定在公历2020年全部废除该制冷剂。于是，作为R22的替代制冷剂，各个公司正在进行各种摸索，但是，从环境方面考虑，作为用于冷藏库的，最有希望的类型为不包含盐成分的制冷剂R134a。
但是，该新的制冷剂R134a与已有的制冷剂R22相比较，其比容较大。所谓“上述比容较大”指单位体积的制冷剂量较少。由此，由于该R134a与制冷剂R22相比较，在相同体积的压缩室中所压缩的制冷剂量较少，从而会产生冷冻效果降低的问题。
因此，为了在采用新制冷剂R134a的情况下不使冷冻效果降低，可使压缩室的容积增加，但是如果按照该方式，则压缩机本身变大，在用于冷藏库的场合会产生食品的存储量减少的问题。
在压缩机内部以同时用于每个滑动部的润滑和制冷剂的密封的方式密封填入有润滑油。但是，由于具有润滑油的位置还与制冷剂通过的空间连通，这样该润滑油会与经压缩的制冷剂一起，慢慢向冷冻回路泄漏出，不久压缩机内部便会产生润滑油不足。为了防止该压缩机内部的润滑油不足，可使与制冷剂一起从压缩机朝向冷冻回路流出的润滑油进一步与制冷剂一起循环，再次返回压缩机内部，为此，必须要求与新制冷剂R134a具有一定相溶性的润滑油。
此外，在获得具有与新制冷剂R134a良好的相溶性的润滑油的场合，不得不提到下述出现不利情况时必要的措施，该措施对于对也包括该润滑油的、压缩机内部设置的每个部件所造成的影响进行检证。
按照上述方式，在采用新制冷剂R134a的场合，会产生各种问题，与已有的压缩机的结构不能对应，从而人们希望开发适合于新制冷剂R134a的新的压缩机。
本申请的发明针对采用新制冷剂R134a时所产生的各种问题进行调查分析，为了解决该问题反复进行了实验、研究，开发了不使冷冻效果降低，特别适合用于冷藏库的压缩机，第1项发明涉及下述的压缩机，该压缩机包括接纳有电动部件和压缩部件的密封容器，以及接纳于上述密封容器内的润滑油，该压缩机对制冷剂进行压缩，其特征在于上述制冷剂采用R134a，上述电动部件采用反相控制的直流电动机。
第2项发明涉及上述第1项发明所述的压缩机，其特征在于上述润滑油采用酯系油。
第3项发明涉及上述第1或2项发明所述的压缩机，其特征在于上述压缩部件为旋转式压缩机，其包括经过PVD氮化处理的叶片，以及通过合金タ-カロイ形成的滚柱。
第4项发明涉及上述第1～3项发明中的任何一项所述的压缩机，其特征在于上述电动部件的反相控制的直流电动机的转子上的磁体采用。
第5项发明涉及上述第4项发明所述的压缩机，其特征在于上述电动部件的反相控制的直流电动机的定子线圈采用由PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)形成的绝缘材料。
第6项发明涉及上述第1～5项发明中的任何一项所述的压缩机，其特征在于上述电动部件的反相控制的直流电动机，按照以多个规定的频率驱动的方式进行控制。
第7项发明涉及上述第1～6项发明中的任何一项所述的压缩机，其特征在于上述压缩机用于冷藏库。
第8项发明涉及上述第1项发明所述的压缩机，其特征在于上述压缩部件包括下述压缩机构，该压缩机构通过下述方式对制冷气体进行压缩，该方式为滚柱借助轴接受驱动力而旋转，上述电动部件包括靠近上述压缩部件设置的线圈部和固定于上述轴上的转子，上述电动部件使上述滚柱旋转，在上述转子中的滚柱一侧的端面上设置有下述飞轮，该飞轮使上述转子的惯性矩增加，并且使重心位置靠近上述滚柱一侧。
第9项发明涉及上述第8项发明所述的压缩机，其特征在于上述电动部件为直流电动机，在该直流电动机的上述转子中设置有由包含稀土类元素的部件形成的受磁化部件，通过对上述线圈部通电产生磁场，则使上述受磁化部件磁化，形成永久磁体。
第10项发明包括直流电动机的转子，该转子具有其内部插入有多个平板状磁体的磁体插入槽，上述磁体插入槽中的一个开口为磁体插入口，该磁体插入口按照下述方式形成，该方式为其长边大于上述磁体的端面的长边，并且其短边大于上述磁体的端面的短边，上述磁体插入槽中的另一开口按照构成磁体嵌合部的方式形成，该磁体嵌合部按照下述方式形成，该方式为其长边与上述的一个开口的长边基本相等，并且其短边小于上述磁体的端面的短边。
第11项发明涉及直流电动机的转子，该转子具有其内部插入有多个平板状磁体的磁体插入槽，上述磁体插入槽中的一个开口为磁体插入口，该磁体插入口按照下述方式形成，该方式为其长边大于上述磁体的端面的长边，并且其短边大于上述磁体的端面的短边，上述磁体插入槽中的另一开口形成磁体嵌合部，该磁体嵌合部按照下述方式形成，该方式为其长边与上述的一个开口的长边基本相等，并且其短边小于上述磁体的端面的短边，上述磁体嵌合部内的深度形状按照上述磁体位于转子中心附近的方式设定。
按照上述方式，可防止在向直流电动机的转子插入磁体时该磁体会从下方拔落掉的情况，可使磁体简单地位于叠层芯的中心部，使电动机特性保持稳定，并且使转子的装配作业的效率提高。
第12项发明涉及直流电动机的转子，该转子通过顶部端面部件和底部端面部件夹持有内部插入有多个磁体的叠层芯，至少在任何一个的、位于上述端面部件与上述叠层芯之间的上述磁体的相对位置处，设置有转子平板，该转子平板具有磁体的分级调节用的凸部。
按照上述方式，通过转子平板将磁体牢固地固定于转子的叠层芯内部，可防止在制造生产线的传送过程中，因振动或冲击而造成裂纹，或局部缺损，可提高制造效率，使整个直流电动机的体积紧凑。
第13项发明包括直流电动机的转子，该转子通过下述方式，在平板状磁体的外方设置有凸极，该方式为在以旋转轴中心为基点的相对位置，以相互保持平行的方式内部插入有多组平板状磁体，并且在上述平板状磁体之间设置有切口，上述凸极包括下述外周，该外周由第1圆弧和第2圆弧合成，该第2圆弧具有与上述第1圆弧不同的曲率半径，连接上述第1圆弧中心与上述第2圆弧中心的直线与上述平板状磁体的平面的朝向凸极一侧延伸的法线之间形成夹角。
第14项发明包括直流电动机的转子，该转子通过下述方式，在平板状磁体的外方设置有凸极，该方式为在以旋转轴中心为基点的相对位置，以相互保持平行的方式内部插入有多组平板状磁体，并且在上述平板状磁体之间设置有切口，上述凸极包括下述外周，该外周由第1圆弧和第2圆弧合成，该第2圆弧具有与上述第1圆弧不同的曲率半径，连接上述第1圆弧中心与上述第2圆弧中心的直线，与上述平板状磁体的平面的朝向凸极一侧延伸的法线之间的夹角最大为11°。
第15项发明包括直流电动机的转子，该转子通过下述方式，在上述平板状磁体的外方设置有凸极，该方式为在以旋转轴中心为基点的相对位置，以相互保持平行的方式内部插入有多组平板状磁体，并且在上述平板状磁体之间设置有切口，该转子使上述平板状磁体沿上述转子的旋转的反方向偏移，并且靠近该转子的旋转方向的外周由曲率半径较小的圆弧形成。
按照上述方式，可获得下述的直流电动机的转子，在用作负荷较轻的冷藏库等的压缩机的驱动源的场合，考虑到转子的加工技术方面的容易程度，该转子使1次旋转过程中的脉冲转矩减小，具有良好的转矩特性和运转效率。
第16项发明的特征在于其包括下述过载继电器装配件，该过载继电器装配件由过载继电器和接线插座形成，其通过形成于接线插座侧方的持握机整体地持握该过载继电器。
按照上述方式，过载继电器和电源供给用的接线插座采用已有的形式，它们可正好按照使过载继电器与接线插座成整体的部件的方式装配。
第17项发明的特征在于包括下述过载继电器装配件，该过载继电器装配件由过载继电器和接线插座形成，该过载继电器包括分别与温敏元件的两端连接的电缆接头端子，和与反相器组件中的1相的输出端子连接的电源电缆接头端子，在上述电源电缆接头端子处固定有下述接触片，该接触片的前端具有与压缩机的电动部件的电源端子连接的量针端子，上述接线插座包括与反相器组件中的2相的输出端子连接的电源电缆接头端子，和分别与该电源电缆接头端子连接，并且与电动部件的电源端子连接的2个量针端子，以及保持上述过载继电器中的量针端子的保持部，上述过载继电器装配件通过形成于接线插座的侧方的持握机构，成整体持握该过载继电器。
按照上述方式，过载继电器与用于供电的接线插座采用已有的形式，过载继电器和接线插座正好是按照形成整体的部件的方式装配，从而可确保所需的导电状态，同时当接线插座以机械方式与设置于压缩机上的接线板直接连接时，过载继电器也同时以接触方式设置于压缩机上。
第18项发明的特征在于包括下述过载继电器装配件，该过载继电器装配件由过载继电器和接线插座形成，该过载继电器包括分别与温敏元件的两端连接的电缆接头端子，和与反相器组件中的1相的输出端子连接的电源电缆接头端子，在上述电源电缆接头端子处固定有下述接触片，该接触片的前端具有与压缩机的电动部件的电源端子连接的量针端子，上述接线插座包括与反相器组件中的2相的输出端子连接的电源电缆接头端子，和分别与该电源电缆接头端子连接，并且与电动部件的电源端子连接的2个量针端子，以及保持上述过载继电器中的量针端子的保持部，上述过载继电器装配件通过形成于接线插座的侧方的持握机构，成整体持握该过载继电器，上述持握机构由具有弹性的带状件形成，其呈持握过载继电器的形状。
按照上述方式，可通过下述带状件将电源供给用的接线插座和过载继电器牢固固定，该带状件形成于接线插座的侧方并具有弹性。另外，由于可简单地进行现场的装配，这样在提高作业效率的同时，可使反相压缩机用的过载继电器装配件的整个体积减小。
下面参照附图对本发明的实施例进行描述。


图1表示本发明压缩机的一个实例的纵向剖视图，图2为表示图1中压缩机的压缩部结构的横向剖视图，图3表示图1中压缩机的转子部分的横向剖视图，图4表示用于驱动电动机的驱动控制方框图，图5表示控制电路的处理流程图的一个实例，图6表示转子的主视图，其中心以上的半个部分为剖视图，
图7表示转子侧面的磁体插入口的放大图，图8表示一个实施例中转子的侧向剖视图，图9表示一个实施例中转子平板的主视图，图10表示图9中转子平板的侧面图，图11表示图9中转子平板的分级调节用的凸部的放大图，图12～14表示转子的外缘形状，图15为过载继电器与接成插座的装配件的内面侧面图，图16为供电用接线板(电源端子)的主视图，图17为过载继电器装配件的电路图，图18为过载继电器与接线插座装配件的分解透视图，图19为处于装配状态的透视图。
在图1～3中，标号1表示上下设置有壁2a、2b的圆筒状密封外壳。在该密封外壳1的内部，电动机3和压缩部4按照使该密封外壳1的中心轴和轴线保持平行的方式设置。另外，在密封外壳1的侧壁5上固定有进气管6、排气管7、向电动机3供电用的接线板8等。此外，后面将要描述的过载继电器装配件的接线插座与该接线板8相连。
压缩部4包括缸13；滚柱19，该滚柱19具有轴18，并且在缸13内与轴18成整体旋转；推力轴承16，该推力轴承16以可旋转的方式支承该轴18；径向轴承17；叶片21，该叶片21与滚柱19的外缘面相接触，将缸13内部分隔为进气侧A和排气侧B；将该叶片21压向滚柱19一侧的弹簧22；叶片接纳孔23，该叶片接纳孔23以可进出的方式接纳叶片21；以及排气消音器24等，该排气消音器24按照将径向轴承17的底部覆盖的方式设置。
因此，当通过电动机3使轴18旋转驱动，使滚柱19产生旋转时，由于轴18以偏心方式固定于滚柱19上，这样该滚柱19以偏心方式旋转。此时，随着该滚柱19的旋转，叶片21相对叶片接纳孔23进出。由此，缸13内的进气侧空间A与排气侧空间B两者的空间体积发生变化，从而将通过进气管6吸入缸13的吸入口6a的制冷气体压缩。
按照本发明，制冷剂采用R134a。与已有的制冷剂R22相比较，该制冷剂R134a的比容较大，冷冻效果较差。比如，在冷凝温度为54.4℃、蒸发温度为-23.3℃、过冷温度为32.2℃、进气温度为32.2℃的条件下，当与单位体积的制冷剂的理论冷冻效果相比较时，相对于已有制冷剂R22为158的情况，新制冷剂R134a为93，即冷冻效果下降。为了补偿采用该冷冻效果较低的新制冷剂R134a的压缩机的冷冻能力的降低，并发挥与已有制冷剂R22相同的冷冻能力，按照本发明，上述电动机3采用反相控制的直流电动机的结构(下面将其称为“DC反相电动机”)。
即，该电动机3由定子30和转子31构成，该定子30通过对密封外壳1进行热压处理而固定于外壳的内壁上，该转子31通过热压方式固定于轴18上。在该定子30中，线圈33卷绕于定子叠层芯32上，转子31按照在转子叠层芯34上埋设有4个磁片35的方式构成，通过使从倒相电路流向线圈33的激励电流的频率发生变化，可改变旋转次数。
图4表示用于驱动上述电动机3的驱动控制方框图，来自商用电源40的交流电通过直流转换电路41，转换为稳定的直流电源，之后供给倒相电路42。该倒相电路42根据控制电路43发出的切换指令信号，将该直流电源转换为多个特定频率的PWM波，之后供给电动机3。由此，电动机3按照特定频率旋转。该控制电路43根据库外传感器44、门开闭开关45给出的信号，输出切换倒相电路42的特定频率的指令信号。另外，也可按照下述方式构成，该方式为设置库内传感器46，通过该传感器实现切换。
按照上述方式，由于电动机3采用DC反相电动机，这样当冷冻负荷增加，要求较大的冷冻能力时，可使电动机3的旋转次数增加，使单位体积的压缩量增加，使压缩机保持与已有的制冷剂相同的冷冻能力。因此，不必按照已有技术的方式采用增加压缩室的容积的措施，扩大压缩机本身的尺寸，从而可使整个压缩机的体积紧凑。
在此场合，如果仅仅提高压缩机的旋转速度，电动机3不必采用DC反相电动机。但是，如果旋转次数增加，便会增加一些耗电量，从而仍会产生节能方面的问题。因此，为了解决上述的问题，按照本实施例，电动机3采用通过倒相控制该电动机3，从而可改变其旋转次数的结构。
即，在冷藏库的门未进行开闭的低负荷时，在电动机3的速度达到最低，从而使压缩机低速旋转的场合，压缩机的冷冻效果确实降低，但是却抑制了耗电量。另外，由于与按照压缩机的旋转速度保持一定的方式进行打开、关闭控制的场合相比较，采用借助反相器的可变控制方式可减低打开、关闭的次数，从而可减少耗电量。
因此，采用在高负荷时进行高速旋转，在低负荷时进行低速旋转的反相控制，可抑制总耗电量的上升。此外，在采用反相控制的场合，一般可将库内温度控制在设定温度附近，对于冷冻冷藏食品，也可获得很好的结果。
按照本实施例，可以35Hz、43Hz、48Hz、58Hz这4个特定频率使电动机3旋转。48Hz、58Hz避免与商用频率产生共鸣，35Hz大于不发生振动的下限(30Hz)，43Hz为其中间值。也可检测压缩机的每个部件的固有振动次数，适当地改变上述频率值，以避开上述固定振动次数。
即，当压缩机的每个部件的固定振动次数与电动机旋转频率的整数倍保持一致时，压缩机的噪音值上升。特别是，会产生明显呈现轴承的振动与电动机线圈的振动的倾向。
这4个特定频率的选择是这样进行的，比如，在外部气体温度较高，并且在库内新塞满许多食品而使冷冻负荷增加，库内温度上升的场合，选择58Hz，对库内进行急速冷冻。在库外温度较低，门长时间关闭的状态下，冷冻负荷较小时，按照选择35Hz根据节省耗电量等，对冷藏库的情况适当进行设定。
比如，图5表示下述控制电路43的处理流程图的一个实例，该控制电路43输入库外温度传感器44、门开闭开关45、取霜传感器47等发出的每个检测信号，向倒相电路42输出特定频率的切换信号，当库外温度低于规定温度时，进行上述处理，选择特定频率。
即，在该流程中，首先对门开闭开关45发出的信号状态进行分析，(S1)在冷藏库的门打开时，向倒相电路42输出使压缩机的旋转速度为48Hz的常用频率的频率切换信号(S12)。在冷藏库处于关闭状态时，计算T1时间(S2)，判断是否经过了T1时间(S3)。
反复进行从上述步骤S1至经过T1时间的步骤S3的处理，如果经过T1时间，则下次设定T2时间(S4)，向倒相电路42输出频率切换信号，使压缩机的旋转频率降低1个等级，使其为43Hz(S5)，并且开始计算T2时间(S6)。接着，分析是否经过了设定T2时间(S7)，如果经过上述时间，则进一步使压缩机的旋转频率降低1个等级，使其为35Hz(S8)，但是无论该T2时间的经过如何，均检查在此期间门是否经常打开(S9)、压缩机的打开时间是否共经过60分钟(S10)、对取霜传感器47发出的信号进行分析，检查冷藏库是否进入取霜动作(S11)，如果进入这些状态，则马上将压缩机的旋转频率返回到原始的常用频率(S12)，设定T1时间(S13)，返回步骤S1的处理。
显然，图5所示的控制电路43所进行的处理仅仅为一个实例，可采用各种控制方式，但是，由于采用分级对预定的特定频率进行选择控制的方式，与使频率连续变化的控制方式相比较，可有效抑制噪音，简化倒相控制电路的结构，获得可采用成本较低的IC来形成上述电路结构的效果。
在此场合，作为压缩机的电动机3，还可考虑采用交流电动机，但是在采用交流电动机的场合，电流流向转子，因此会产生热损失。与此相对，在采用直流电动机的场合，由于转子采用永久磁体，这样不会产生损失，可提高效率。比如，在采用交流电动机的场合，如果所输入的初级电能为100，则所输出的次级的电动机输出能量为80。与此相对，如果采用直流电动机，则次级的相应能量为85，从而可改善效率。
另外，在交流电动机中，一般为了在转子上缠绕线圈，采用较大、较重的铝模铸件。与此相对，在采用永久磁体的直流电动机中，由于最近的磁性材料的进步，可实现小型轻质化。
在本实施例中，由于在转子31中，在叠置有铝板的叠层芯34的内部开设有槽，在该槽中埋设有4个磁片35，该磁片35采用稀土类磁体，这样与通常所采用的铁氧体相比较，可使磁体的尺寸减小，可使转子、进而使电动机、再进一步使压缩机的整个体积减小。
在此场合，首先在转子31上安装下述的受磁化部件，该部件可向包括钕等稀土类元素的部件那样，通过曝露于磁场中而受到磁化，在未磁化的状态，通过热压方式将转子31装配于轴18上。另外，在压缩机装配完毕之后，让其电流值大于一般值的脉冲电流等通过线圈33，此时所产生的磁场对受磁化部件进行形成永久磁体的处理，从而形成磁片35。
此外，在叠层芯34的顶端面上设置有用于使转子31保持旋转平衡的平衡块37(顶部端面部件)，在上述芯的底端面上设置有飞轮(底部端面部件)38。另外，通过铆钉39将这些部件成整体固定，从而形成转子31。
再有，由于轴18不是以与滚柱19的中心位置保持一致的方式固定，而是固定于偏心位置，这样会使转子31的旋转产生不平衡，为了抑制随着该滚柱19的旋转而产生的旋转不平衡，设置有平衡块37。
还有，设置有上述飞轮38以便增加转子31的惯性矩，这样其还同时兼有与平衡块37相对应的平衡块的功能。显然，在因压缩机的结构而无需平衡块的场合，该飞轮38不必同时兼有该平衡块的功能。
由此，由于转子31的重心位置降低(靠近滚柱19一侧)，另外惯性矩增加，这样，即使在比如，压缩机中产生负荷变化等情况下，仍可抑制转子31的振动。
按照上述方式，在本发明中，由于使用新制冷剂R134a的压缩机的电动机3为DC反相电动机结构，这样可使整个压缩机的体积减小，抑制多余的电消耗，使效率得以改善，从而解决了上述问题。
在按照上述方式构成的压缩机中，经压缩的制冷气体经过设置于轴承17上的、图中未示出的排气孔和排气阀，朝向排气消音器24排出。由此，使制冷气体的脉冲噪音衰减，之后该气体排向空间28，经过空气间隙29和间隙51，从排气管7，作为高压制冷气体送向机外的冷冻循环部分(图中未示出)。
通过排气消音器24使脉冲噪音衰减的制冷气体包含雾化的大量油滴，该油在通过上述空气间隙29和间隙51而上升时被分离，其一般回收于油槽52内，但是其会每次一点地朝向冷冻回路中流出，从而在压缩机内部造成润滑油的不足。为了不产生这样的不利情况，使朝向冷冻回路中泄漏出的润滑油再次返回到压缩机的内部，在本实施例中，作为与所采用的新制冷剂R134a具有良好相溶性的润滑油采用多元醇酯油等酯系油。另外，如果采用戊烷等添加剂，则还可采用与R134a不具有相溶性的硬烷基苯油(HAB)。
但是，由于新制冷剂R134a不包含盐成分，这样与已有的制冷剂相比较，其粘度降低，因此，无论如何，往往会造成滑动部件的润滑的不足。为了解决这样的问题，在本实施例中，对叶片21进行具有良好的耐磨耗性的PVD氮化处理，，另外滚柱19由合金タ-カロイ形成。该合金タ-カロイ为按照规定的成分比将钼、镍、铬、硼混合形成的合金，其可与经过PVD氮化处理的叶片21形成最适合的组合，从而防止两个部件磨耗。
即，如果对铁系等母材进行PVD氮化处理，则可大大增加硬度，但是，如果对相互摩擦的部件这两者均进行PVD氮化处理，使硬度增加，则会使较硬的部件之间产生摩擦，从而仍会产生磨耗。虽说如此，但是如果其中一个部件为金属的，则该部件会受到PVD氮化处理部件的磨削。
因此，必须要求具有一定的程度的硬度，但是通过反复的实验所得出的结果是，最适合与对铁系等母材进行PVD氮化处理而形成的叶片21进行组合的滚柱19的材质为合金タ-カロイ。显然，该滚柱19与叶片21的材质，即合金タ-カロイ与PVD氮化处理部件也可相互替换，这是没有关系的。
如果在制冷剂中混有粉尘等不纯物，由于压缩机的压缩室受到损伤，尽管在压缩机的进气侧设置有过滤器，但是由于设置于电动机3的定子一侧的楔块、槽绝缘纸、槽绝缘衬-绝缘纸等中所采用的绝缘材料的材质的作用，会产生大量的低聚体，其会与制冷剂一起返回到冷冻回路中，这是造成上述过滤器网眼堵塞的原因。
在采用高分子树脂的场合，必然会产生该低聚体，但是，通过反复实验可知，对于目前使用的新制冷剂R134a，低聚体最少的绝缘材料为PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)。
按照上述方式，在本发明中，通过采用新制冷剂R134a，对压缩机中所产生的各种问题进行了调查、分析，为了解决该问题，反复进行了实验、研究，其结果是，可提供下述的压缩机，该压缩机按照上面描述的方式，特别适合用于冷藏库，与已有技术相比较，在品质方面有过之而无不及，并且在自然环境方面是优良的。
下面对与图3、图6～14有关的转子31的结构进行具体描述。图6为转子31的主视，其中心以上的半个部分为剖视图。图7为转子31侧面的磁体插入口53的放大图。在每幅图中，标号55表示4个凸极，标号53表示相对转子的叠层铁芯的叠置厚度方向形成的平板状的磁体插入槽的磁体插入口，标号54表示设置于磁体插入口槽的底部的磁体止动部，标号56表示夹持转子的铆钉插入口，标号57表示轴插入口。
实施例的转子31由叠层铁芯形成，在本实例中，其具有4个凸极55。在相应的凸极55上，相对叠层铁芯的叠置厚度方向设置有磁体插入槽，该槽用于插入平板状的磁片35，显然，该磁体插入口53具有可顺利将磁片35插入的间隙。
另外，在已有的转子中，磁体插入槽也以与磁体插入口相同的间隙，形成有槽底部，其延伸至转子的相对侧面，但是在本转子31中，磁体插入槽的底部按照磁片35不可拔落掉的方式，以及按照与磁体插入口53相比较，槽的形状沿宽度方向稍稍变窄的方式形成。
图7为转子31侧面的磁体插入口53的放大图。该磁体插入槽中的磁体插入口53的间隙53a具有下述宽度，该宽度刚好可使平板状的磁片35顺利插入，并且在磁体插入槽的底部，磁体止动部54按照下述方式形成，该方式为与磁体插入口53相比较，可形成槽的形状沿宽度方向稍稍变窄的宽度54a，即可形成使磁片35止动的槽宽度。
由于通过上述的形状，在转子31中的磁片35接纳于磁体插入槽内时，磁体插入口53具有可刚好使磁片35插入的间隙53a，这样，如果将磁片35靠近磁体插入口压入，则可顺利地将其插入到槽中。另外，由于使磁体插入槽的底部54，与磁体插入口53相比较，槽的形状沿宽度方向稍稍变窄，即形成使磁片35止动的槽的宽度54a，这样可确实使所插入的磁片35在其位置保持静止，从而可防止将磁片35拔落。
另外，在磁片35的插入方向的长度小于转子31的叠层芯的槽长度的场合，由于磁片35与叠层芯的中心部错开设置，会对电动机特性造成影响，为了避免该情况，必须使磁片35位于叠层芯的中心部。于是，在将具有使磁片35通过的槽的宽度53a的叠层片，和具有使磁片35止动的槽的宽度54a的叠层片重叠，从而形成转子31的叠层芯的场合，通过对具有使磁片35止动的槽的宽度54a的叠层片的个数进行调整，可使该部分的叠置厚度增加或减少，可使插入磁片35一直位于叠层芯的中心处。
按照上述方式，在上述实施例中，通过对磁体插入槽的宽度进行调节，便使磁片35定位，而图8～11表示此场合的其它的实施例。另外，图8为表示此场合的转子31的侧向剖视图，图9为转子平板的主视图，图10为该转子平板的侧面图，图11为转子平板的分级调节用的凸部的放大图。
标号58表示防尘用的转子平板，标号59表示磁片35的分级调节用的凸部。在本实施例中，4个磁片35按照机械角为90°的间隔设置。磁片35在磁化前预先插入到叠层芯34的内部，在传送线上将其传送到下一步骤。由于磁片35按照顺利实现插入作业的方式插入到稍松的孔中，这样会随着传送线上的传送过程中的振动或冲击而附带产生松动，由此会产生裂纹，或局部缺损的情况。
由于上述情况会对磁片的性能造成大大影响，另外，特别是当造成局部缺损等情况时，缺损粉末混入到压缩机内部，为了防止该情况，在过去是通过单独的部件固定磁片，但是在本实施例中，转子平板58具有磁片35的分级调节功能，从而无需单独的部件。
图9、图10表示其材料采用本实施例的转子31中所采用的不锈钢的转子平板，在转子平板58上，在与4个磁片35相对的位置处分别设置有分级调节用的凸部59的切口61，另外，具有夹持转子31的铆钉39的通孔。分级调节用的凸部59如图11所示，切口61的凸部59在弯曲之前，在切口61处按照与转子平板58保持同一平面的方式展开，但是在弯曲之后，沿与叠层芯的磁片相对的方向形成。
如图3所示，采用上述方式形成的转子平板58，将4个由铁氧体磁体或钕磁体构成的磁片35插入到叠层芯34的空隙中，使平衡块37与飞轮38位于上述芯35的两端，通过铆钉39以夹住方式将转子平板58夹持于中间，而形成转子31。
此时，在转子平板58上，沿与叠层芯34的磁片相对的方向形成的磁片的分级调节用的凸部59，分别与插入到叠层芯34的空隙内的4个磁片35相对，磁片35按照不会因振动或冲击产生松动从而产生裂纹的方式牢固固定。另外，与此同时，可按照位于定子的中心处的方式使磁片35定位。
再有，在本实例中，在平衡块37与叠层芯34之间设置有转子平板58，但是也可将该板设置于飞轮38与叠层芯34之间。还有，2个转子平板也可沿叠层芯34的上下方向设置，并通过平衡块37和飞轮38夹持住。
下面通过图12～14对转子31的外缘形状进行描述。在此场合，标号62表示外缘的两个终端，其按照与平板状的磁片35的平面保持垂直的方式形成。
图12为本实施例的转子31的外缘形状的说明图。在本实施例中，为了获得下述的直流电动机，该电动机使轻负荷运转时的1次旋转中的脉冲转矩减小，具有良好的转矩特性和运转效率，而进行了实验和磁场解析，其结果是，从表1显然知道，本发明的转子31的形状与图14所示的已有类型的转子相比较，较为有利。
即，如图12所示，在与凸极的外缘形状、以及相邻的凸极外缘的两个终端62之间的切口的形状有关的情况下，直流电动机的转子31的凸极55的外缘可按照下述方式形成，该方式为将曲率半径R1、R2不同的圆周面合成，使旋转前方的曲率半径R2稍大于R1，同时使每个凸极55的外缘的两个终端62与平板状的磁片35的平面保持垂直。
另外，连接构成凸极55外缘的曲率半径R1、R2中心的连线为中心轴X-X、Y-Y。此外，R1的中心与轴的中心保持一致。还有，如图13所示，在转子的平板状设置中，平板状磁片倾斜。即，平板状磁片35的平面的、朝向凸极55一侧延伸的法线Z与中心轴X-X之间的夹角θ可为某个规定值。即，按照相对转子31的中心轴X-X、Y-Y成90°+θ的角度设置。该角度θ最好较大，但是如果考虑到加工技术上的容易程度以及与平板状磁片35的距离等因素，可知道，可使上述角度倾斜到最大约11°的值。该情况与使相对的平板状沿旋转方向的相反侧错开而偏移的情况相同。
表1
通过上述表1可知，本发明改善了电动机效率，并且还使旋转中的转矩变化量减小，改善了振动或噪音。
根据图13显然知道，本发明的转子的凸极55的外缘按照具有下述关系的下述尺寸形成，即其外径与磁片35之间的距离L1、L2保持L2＞L1的关系，外缘的两个终端62与平板状磁片35的平面保持垂直，其延伸面按照下述方式形成，该方式为相邻的凸极55的外缘的两个终端62与和平板状磁片35的平面保持垂直地延伸的面相接触，按照已有的实例，在凸极55的外缘的两个终端62之间未形成直线状的切口63，这样可获得下述的直流电动机，其可使1次旋转中的脉冲转矩减小，具有良好的转矩特性和运转效率。
下面通过图15～19对下述装配件进行描述，该装配件是由与上述供电用接线板8相连的过载继电器与接线插座构成的。图15为过载继电器与接线插座的装配件的内面侧面图，图16为供电用接线板(电源端子)8的主视图，图17为过载继电器装配件的电路图。
图18为过载继电器与接线插座的装配件的分解透视图，图19为处于装配状态的透视图。在接线插座72的侧方安装有持握机构73，其由具有弹性的带状件形成，该机构73呈持握过载继电器71的形状。另外，该持握机构73按照与接线插座72形成整体的方式持握上述的过载继电器71。
在每个附图中，标号71表示过载继电器，标号72表示接线插座，这些部件已分别在市场上销售。标号73表示持握过载继电器的持握机构，标号74表示接触片保持部，标号75表示检测压缩机的温度的温度传感器，标号76表示其前端具有量针端子77的接触片，标号78、79表示量针端子，标号80表示电缆接头端子。
过载继电器71具有通过与压缩机实现面接触而检测压缩机温度的温度传感器75，其内面设置有由端子序号1、2、3表示的电缆接头端子。端子序号为1、2的电缆接头端子装配于市场上一般所销售的过载继电器中，而端子序号为3的电缆接头端子为专门为本发明所新添加的，其前端固定有包括量针端子77的接触片76。
如图17所示，在过载继电器71的电路中，端子序号为1的电缆接头端子与单相交流电源的一个端子连接，端子序号为2的电缆接头端子与二极管电桥等整流电路的输入端子连接。双金属等温敏元件连接于上述端子序号为1、2的电缆接头端子中的另一端之间，这样便可获得对过载电流造成的过热和借助温度传感器75的压缩机温度的上升进行检测，从而防止过载的功能。
在接线插座72的表面，量针端子77、78、79设置于与设置于图16所示的压缩机中的接线板8中的R、S、T相的管脚端子相对应的位置。另外，在接线插座72的顶面形成有下述保持部74，该保持部74将其前端设置有量针端子的接触片76固定住。因此，接线插座72表面处的量针端子77，与设置于过载继电器71的接触片76的前端的量针端子77相对应。
在接线插座72的侧方安装有持握机构73，其上设置有带状件，该机构呈持握过载继电器71的形状。另外，该持握机构73按照与量针端子72成整体的方式持握过载继电器71。
在接线插座72的内面设置有由端子序号80、81表示的两个电缆接头端子，这两个端子与作为压缩机的驱动源的反相器组件的次级的三相交流端子R、S、T中的两个连接。如图17所示，在接线插座72的电路中，由端子序号80、81表示的电缆接头端子分别在内部与表面的量针端子78、79连接。另外，装配于过载继电器71中的端子序号为82的电缆接头端子也与反相器组件的次级的三相交流端子的剩余的一个连接。还有，过载继电器71中的端子序号为83、84的电缆接头端子以串连方式与反相器组件的初级的电源线连接，这样，当过载继电器71动作时，便可将电源线断开。
此外，以压入方式，并借助弹性力将过载继电器71持握于下述的持握机构73上，该持握机构73安装于接线插座72的侧方，并且是由具有弹性的带状件形成的。由于该持握机构73按照很容易持握过载继电器71的方式呈过载继电器71的形状，这样可按照与接线插座72形成整体的方式，通过持握机构73顺利地持握上述过载继电器71。
同时，由于下述接触片76嵌合保持于形成于接线插座72的顶面上的保持部74上，该接触片76固定于过载继电器71中的由端子序号3表示的电缆接头端子上，并且其前端具有量针端子77，这样过载继电器71不处于旋转这样的不稳定状态，而处于牢固的固定状态。其结果是，如图19所示，过载继电器71与接线插座72成整体装配状态。当将按照上述方式构成的过载继电器装配件与图16的接线板8连接时，还可同时将过载继电器中的温度传感器75以接触方式装配于压缩机上。
通过将图15所示的过载继电器装配件从图面顶部，相对图16所示的、设置于压缩机中的接线板8中的R、S、T相的管脚端子压入，则量针端子77、78、79便与接线插座72的表面嵌合，从而形成压缩机中的电动机的电路。
如果按照第1项发明，可获得下述的压缩机，其即使在采用冷冻效果较差的新制冷剂R134a的情况下，冷冻能力仍不会降低，可抑制耗电量，体积紧凑，具有较高的性能。
如果按照第2项发明，润滑油具有与新制冷剂R134a良好的相溶性，即使在泄漏到冷冻回路中的情况下，仍可将其回收，可防止产生压缩机的润滑油不足的现象。
如果按照第3项发明，可抑制滚柱与叶片的磨耗。
如果按照第4项发明，可使磁体的尺寸较小，可使转子、直流电动机和压缩机的整个体积减小。
如果按照第5项发明，可抑制低聚体的产生，可抑制设置于压缩机进气侧的过滤器的网眼堵塞。
如果按照第6项发明，可避免压缩机的固有振动，可抑制噪音。
如果按照第7项发明，作为用于冷藏库时，可发挥最佳的性能。
如果按照第8项发明，由于在转子中的滚柱一侧的端面上，设置有下述的飞轮，该飞轮使该转子的惯性矩增加，并且使重心位置位于滚柱一侧，这样可抑制转子的振动。
如果按照第9项发明，由于按照下述方式形成直流电动机，该方式为在转子上设置由包含稀土类元素的部件构成的受磁化部件，通过向线圈部通电使其产生磁场，将受磁化部件磁化形成永久磁体，在压缩机装配完毕后，形成直流电动机，这样可使整个转子的体积减小，并且可抑制该转子的振动。
如果按照第10、第11项发明，由于构成电动部件的直流电动机的转子通过下述方式形成，该方式为每个极的磁体插入槽的底部以相对磁体插入口，槽的形状沿宽度方向稍稍变窄的方式形成，按照所插入的磁体位置设定于叠层芯的中心的方式，根据磁体的长度调节形成于磁体插入槽的底部的较窄槽的长度，这样可防止在将磁体插入到转子上时产生的磁体从下方拔落的现象，由于可使磁体简单地位于叠层芯的中心部，这样可使电动机特性保持稳定，并且使转子的装配作业的效率提高。
按照第12项发明，由于通过沿与叠层芯的磁体相对的方向形成于防尘用的转子平板上的磁体的分级调节用凸部，将铁氧体磁体，或钕磁体牢固地固定于转子的叠层芯内部，这样可防止在制造生产线的传送过程中因振动或冲击而产生裂纹，或产生局部缺损，由于无需按已有方式那样需要用于固定的单独部件，因而不必要求用于将该部件安装的特别的作业步骤，这样可使制造效率提高。另外，由于在转子中采用下述的钕磁体，该磁体中的对振动等的机械强度不那么强，但是其单位体积的磁场强度很强，这样可使整个直流电动机的体积减小。
如果按照第13、第14、第15项发明，由于直流电动机的转子的凸极的外缘形状，以及靠近平板状的磁体设置的凸极的外缘的两个终端之间的切口的形状是按照特定方式加工形成的，这样可提供下述的直流电动机的转子，该直流电动机在用作负荷较轻的冷藏库等压缩机的驱动源的场合，可使1次旋转过程中的脉冲转矩减小，具有良好的转矩特性和运转效率。
如果按照第16、第17、第18项发明，过载继电器与用于供电的接线插座采用已有的形式，过载继电器和接线插座正好是按照形成整体的部件的方式装配，从而可确保所需的导电状态，同时当接线插座以机械方式与设置于压缩机上的接线板直接连接时，由于过载继电器也同时以接触方式设置于压缩机上，这样可使安装作业变得简单。
另外，通过形成于接线插座的侧方的，并且具有弹性的带状件，可将用于供电的接线插座与过载继电器牢固固定。此外，由于可简单地进行现场的装配，这样在提高作业效率的同时，可使反相压缩机用的过载继电器装配件的整个体积紧凑。
权利要求
1．一种压缩机，该压缩机包括接纳有电动部件和压缩部件的密封容器，以及接纳于上述密封容器内的润滑油，该压缩机对制冷剂进行压缩，其特征在于上述制冷剂采用R134a，上述电动部件为反相控制的直流电动机。
2．根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述润滑油为酯系油。
3．根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于上述压缩部件为旋转式压缩机，其包括经过PVD氮化处理的叶片，以及通过合金タ-カロイ形成的滚柱。
4．根据权利要求1、2或3所述的压缩机，其特征在于上述电动部件的反相控制的直流电动机包括其内部插入有稀土类磁体的转子。
5．根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于上述电动部件的反相控制的直流电动机包括具有由PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)形成的绝缘材料的定子。
6．根据权利要求1、2、3、4或5所述的压缩机，其特征在于上述电动部件的反相控制的直流电动机按照以多个规定的频率驱动的方式进行控制。
7．根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的压缩机，其特征在于上述压缩机用于冷藏库。
8．根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述压缩部件包括下述压缩机构，该压缩机构通过下述方式对制冷气体进行压缩，该方式为滚柱借助轴接受驱动力而旋转，上述电动部件包括靠近上述压缩部件设置的线圈部和固定于上述轴上的转子，上述电动部件使上述滚柱，在上述转子中的滚柱一侧的端面上设置有下述飞轮，该飞轮使上述转子的惯性矩增加，并且使重心位置靠近上述滚柱一侧。
9．根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于上述电动部件为直流电动机，在该直流电动机的上述转子中设置有由包含稀土类元素的部件形成的受磁化部件，通过对上述线圈部通电产生磁场，则使上述受磁化部件磁化，形成永久磁体。
10．根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述电动部件为直流电动机，其包括下述转子，该转子具有其内部插入有多个平板状磁体的磁体插入槽，上述磁体插入槽中的一个开口为磁体插入口，该磁体插入口按照下述方式形成，该方式为其长边大于上述磁体的端面的长边，并且其短边大于上述磁体的端面的短边，上述磁体插入槽中的另一开口为按照下述方式形成的磁体嵌合部，该方式为其长边与上述的一个开口的长边基本相等，并且其短边小于上述磁体的端面的短边。
11．根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于上述磁体嵌合部内的深度形状按照上述磁体位于转子的中心附近的方式设定。
12．根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述电动部件为直流电动机，其包括下述转子，该转子通过顶部端面部件和底部端面部件夹持有内部插入有多个磁体的叠层芯，至少在任何一个的、位于上述端面部件与上述叠层芯之间的上述磁体的相对位置处，设置有转子平板，该转子平板具有磁体的分级调节用的凸部。
13．根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述电动部件为直流电动机，其具有下述转子，该转子通过下述方式，在平板状磁体的外方设置有凸极，该方式为在以旋转轴中心为基点的相对位置，以相互保持平行的方式内部插入有多组平板状磁体，并且在上述平板状磁体之间设置有切口，上述凸极包括下述外周，该外周由第1圆弧和第2圆弧合成，该第2圆弧具有与上述第1圆弧不同的曲率半径，连接上述第1圆弧中心与上述第2圆弧中心的直线与上述平板状磁体的平面的朝向凸极一侧延伸的法线之间形成夹角。
14．根据权利要求13所述的压缩机，其特征在于连接上述第1圆弧中心与上述第2圆弧中心的直线，与上述平板状磁体的平面的朝向凸极一侧延伸的法线之间的夹角最大为11°。
15．根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于上述电动部件为直流电动机，其包括下述转子，该转子通过下述方式，在上述平板状磁体的外方设置有凸极，该方式为在以旋转轴中心为基点的相对位置，以相互保特平行的方式内部插入有多组平板状磁体，并且在上述平板状磁体之间设置有切口，该转子使上述平板状磁体沿上述转子的旋转的反方向偏移，并且靠近该转子的旋转方向的外周由曲率半径较小的圆弧形成。
16．根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于其包括下述过载继电器装配件，该过载继电器装配件由过载继电器和接线插座形成，其通过形成于接线插座侧方的持握机整体地持握该过载继电器。
17．根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于其包括下述过载继电器装配件，该过载继电器装配件由过载继电器和接线插座形成，该过载继电器包括分别与温敏元件的两端连接的电缆接头端子，和与反相器组件中的1相的输出端子连接的电源电缆接头端子，在上述电源电缆接头端子处固定有下述接触片，该接触片的前端具有与压缩机的电动部件的电源端子连接的量针端子，上述接线插座包括与反相器组件中的2相的输出端子连接的电源电缆接头端子，和分别与该电源电缆接头端子连接，并且与电动部件的电源端子连接的2个量针端子，以及保持上述过载继电器中的量针端子的保持部，上述过载继电器装配件通过形成于接线插座的侧方的持握机构，成整体持握该过载继电器。
18．根据权利要求16或17所述的压缩机，其特征在于上述持握机构由具有弹性的带状件形成，其呈持握过载继电器的形状。
全文摘要
本发明的目的在于通过采用新制冷剂R134a,对压缩机中所产生各种问题进行调查分析并解决该问题,并提供一种适合的压缩机。本发明的压缩机包括接纳电动部件和压缩部件的密封容器,以及接纳于上述密封容器内的润滑油,该压缩机对制冷剂进行压缩,该压缩机按照下述构成,该方式为上述制冷剂采用R134a,电动部件采用反相控制的直流电动机。
文档编号F04C18/00GK1210947SQ9811887
公开日1999年3月17日 申请日期1998年9月7日 优先权日1997年9月6日
发明者武田胜幸, 川岛上人, 阪井数马, 小林正英, 长濑好彦, 塚本秀明, 赤泽清, 伊藤亨, 加部美惠子, 松崎章, 饭塚敏之 申请人:三洋电机株式会社