电动压缩机 【技术领域】
本发明涉及一种构成设于空调、冷藏箱、冷冻箱、或陈列橱等的冷却装置的电动压缩机，特别是涉及作为电动要素使用在转子配置了永久磁铁的永久磁铁式旋转电机的电动压缩机。
背景技术
过去，在这种永久磁铁式旋转电机中，在定子绕组中采用集中绕组，磁场采用稀土类的钕永久磁铁，结果，存在使用其的压缩机等的噪声增大的问题。作为噪声对策，例如在记载于日本特开2001-342954号公报(专利文献1)的电动压缩机中，提出切去压缩机的密闭容器的内壁和与该内壁接触的定子铁心外周部的轴向一部分的方案。
(专利文献1)日本特开2001-342954号公报
在上述已有技术中，定子铁心的最外径的外周形状为2种，在通过使用加紧(凹凸接合)(凹凸接合通过使用顺送模的哈克(HAC)实现)的模内叠层形成定子铁心的场合，可进行与压力容器地内壁接触的定子铁心的模内叠层，但对于不接触的定子铁心没有基准位置，存在不能进行模内叠层的问题。
模内叠层以形成定子铁心的定子铁板的外周为基准位置，不产生位置偏移地重叠而叠层。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种电动压缩机，该电动压缩机可由定子铁心的模内叠层进行组装，可解决噪声问题。
本发明的特征在于：具有成为密闭容器的圆筒构架、收容于该圆筒构架的电动要素、及收容于圆筒构架并且由上述电动要素驱动的压缩要素，电动要素具有定子和可自由回转地设置于该定子的内侧而且设有永久磁铁的转子，定子具有定子铁心和缠绕于该定子铁心的定子绕组，定子铁心具有重叠的多个定子铁板，通过设于定子铁心的叠层方向的两端侧的夹入构件在构架支承定子。
按照本发明，通过设于定子铁心的叠层方向的两端侧的夹入构件在构架支承定子，所以，定子的振动不传递到构架，可降低从电动压缩机产生的噪声。另外，定子铁心的外周接触于顺送模(ホロ一ダィ)的内周，所以，可由模内叠层进行定子铁心的组装。
【附图说明】
图1示出本发明实施形式1的电动压缩机，为示出轴向断面形状的断面图。
图2示出本发明实施形式的永久磁铁式旋转电机，为示出图1的Q-Q径向断面形状的图。
图3为示出本发明实施形式的端板形状的图。
图4为示出本发明实施形式的端板与定子铁心最外周的关系的图。
图5为示出搭载了永久磁铁式旋转电机的电动压缩机的噪声测定结果的图。
图6为示出搭载本发明实施形式的永久磁铁式旋转电机的电动压缩机的噪声的总(OA)值的图。
【具体实施方式】
下面，根据图1～图6详细说明本发明的实施例。在各图中，通用的标号表示同一物。另外，在这里示出4极永久磁铁式旋转电机，转子的极数与定子的槽数的比为2∶3。
首先，从本发明的实施形式的电动压缩机的概要开始说明。
图1为示出本发明实施形式1的电动压缩机的图，示出轴向断面形状，图2为示出本发明实施形式1的永久磁铁式旋转电机的图，示出图1的Q-Q径向断面形状。图1所示作为电动要素的永久磁铁式旋转电机的轴向断面形状为图2所示永久磁铁式旋转电机的X-X断面图。图3为示于图1的端板环的形状的图。
在图1中，电动压缩机1的外观由壳体形成。壳体由圆筒状的构架2、上端侧的上盖3、下端侧的下盖4构成。构架2为密封的容器。
在该构架2内收容作为永久磁铁式旋转电机的电动要素5和被称为涡旋压缩机的压缩要素6。
构架2通过将板状的钢板折曲成圆筒状而形成。由上盖3和下盖4封闭该构架2的上下端，将其封闭而形成密封的容器。上盖3和下盖4通过焊接(未图示)于构架2而形成为密闭构造。
压缩要素6通过使直立于固定涡旋构件7的端板8的螺旋状涡卷9和直立于旋转涡旋构件10的端板11的螺旋状涡卷12啮合而形成，由曲柄回转轴13使旋转涡旋构件10进行旋转运动，从而进行压缩动作。
由固定涡旋构件7和旋转涡旋构件10形成的压缩室14(14a、14b、…)中的位于最外径侧的压缩室随着旋转运动朝两涡旋构件7、10的中央移动，容积逐渐缩小。压缩室14a、14b达到两涡旋构件7、10的中心近旁时，来自两压缩室14内的吸入管15的压缩气体从与压缩室14连通的排出口16排出。
排出的压缩气体通过设于固定涡旋构件7和固定构件17的气体通道(图中未示出)到达固定构件17下部的构架2内，从设于构架2侧壁的排出管18排出到电动压缩机1外。
另外，构成电动压缩机1的由永久磁铁式旋转电机构成的电动要素5由另行设置的变频(压)器(图中未示出)控制，按适于压缩动作的回转速度回转。在这里，由永久磁铁式旋转电机构成的电动要素5由定子19和转子20(虽然图中未示出，但在转子20的两端安装平衡重块)。设于转子20的曲柄回转轴13的上侧成为曲柄轴。在曲柄回转轴13的内部形成油孔21，由曲柄回转轴13的回转将处于构架2下部的储油部22的润滑油通过油孔21供给到滑动轴承式的上侧轴承部23、滚珠轴承式的下侧轴承部24。另外，标号25为接线端子，将来自变频器的电力供给到电动要素5。标号26为底座。
在图1、图2、及图3中，由永久磁铁旋转电机构成的电动要素5由定子19和转子20构成，定子19包括由齿27和铁心背部28构成的定子铁心29和在齿27间的槽30内围住齿27地缠绕的集中绕组的定子绕组31(包括三相绕组的U相绕组31a、V相绕组31b、W相绕组31c)。在齿27所处之处的定子铁心29的外周设置D字形的凹部32。
在这里，作为永久磁铁式旋转电机的电动要素5为4极6槽，所以，槽节距按电角表示时为120度。图2所示转子20在转子铁心33的外周表面近旁形成永久磁铁插入孔34，该转子铁心33形成插入回转轴(未图示)的回转轴孔50，在永久磁铁插入孔34中固定由稀土类的钕制作的永久磁铁35。标号36为定子铁心29的最外周，成为与回转轴基本为同心圆形状。
标号37为定子铁心的最外周，设定比定子铁心的外周36稍大的直径。即，构架2的内周面37与定子铁心的外周36不接触。
在定子铁心29的齿27的外径侧形成固定构件插入孔38。在定子19的两上下(叠层方向的两端)设置图3(a)、(b)所示的作为夹入构件的端板环39(包括上侧的端板环39a和下侧的端板环39b，两者为相同形状)。图3(a)为从图1的P方向看到的端板环39的正面图，图3(b)为图3(a)的Y-Y断面图。端板环39形成为环状，在其内周的一部分设置多个端板延长部40，在该端板延长部40形成固定构件凸部41(圆杆形状)。
定子19与构架2的固定方法首先将端板环39的固定构件凸部41压入到形成于定子19的固定构件插入孔38内后，将端板环39热装固定到构架2的内周面37。这样，通过设于定子铁心29的叠层方向两端侧的端板环39在构架2支承定子19。
因此，定子19呈模式2的圆环振动，但由于定子铁心29不接触于构架内周面37，所以，构架2由模式2的圆环振动产生振动的场合变少。
图4为示出定子端部的端板环与定子铁心最外周的关系。
在图4中，由于定子铁心最外周36处于端板环39的外周圆与内周圆之间，所以，在定子19的两侧(叠层方向的两端)配置端板环39，当将固定构件凸部41对齐地压入到固定构件插入孔38中时，定子19成为从两侧(叠层方向的两端)由端板环39推压的状态。此时，在固定构件凸部40与定子铁心最外周36之间形成空间部42。存在于该固定构件凸部40与定子铁心最外周36之间的空间部42起到通道的作用，该通道由回转轴13的回转通过油孔21将处于构架2下部的储油部22的润滑油供给到滑动轴承型的上侧轴承部23，使该油落下再返回到储油部22。这样，两轴承部23、24时常保持润滑。
图5用图示出对上述电动压缩机1测定的噪声。该电动压缩机1的制冷制热能力为公称2.2kW～2.8kW，作为冷媒封入R410A使其工作。测定话筒在由永久磁铁式旋转电机构成的电动要素5的轴向中央部的位置，离开1m(米)地测定。
图5的横轴为频率成分，纵轴为噪声，一并示出过去的电动压缩机和本发明的电动压缩机的测定数据。过去的电动压缩机的定子铁心29沿叠层方向(轴向)均匀(一样地)接触。
如图5所示那样，对于200Hz、400Hz、8kHz、及10kHz成分，本发明的电动压缩机1的噪声比过去稍增大一些，但对于此外的频率成分，本发明电动压缩机1的噪声比过去大幅度减小。图6示出噪声的总(OA)值。如图6所示那样，本发明的电动压缩机1的噪声比过去大幅度地减少了10dB。
关于该噪声降低，由端板环39对定子19的上下(叠层方向的两端)进行支承，将端板环39热装固定到构架2的内周面37，从而使定子19呈模式2的圆环振动，但对于该振动，由于定子铁心29不与构架内周面37接触，所以，构架2由模式2的圆环振动产生振动的场合减少，噪声也下降。
虽然应对用冲床冲裁的定子铁板进行叠层，制作定子铁心29，但该叠层在称为顺送模(ホロ一ダィ)的叠层模内进行。定子铁心29的最外周36的外径与叠层模的内径大致，所以，即使进行模内叠层，定子铁板在模内也不朝径向偏移位置，在良好地统一到叠层方向(轴向)的状态下叠层。
因此，可提供噪声小而且可用称为顺送模(ホロ一ダィ)的叠层模进行叠层的定子铁心。
另外，图1所示压缩机被称为涡旋压缩机，在上部配置压缩要素，在下部配置电动要素。在此外的另一实施形式中，存在电动要素位于上侧(上部)、压缩要素位于下侧(下部)的构造的旋转压缩机(图中未示出)。该旋转压缩机成为在上侧没有轴承的构造。这是为了降低制造成本。本发明的电动压缩机在该旋转压缩机也可适用。
在本发明的实施形式中，示出作为夹入构件的端板环的一形状，但如为将定子铁心接触于构架内周的构成，则当然也可为端板环以外的形状。可使用分割成多个的端板环、隔开间隔地设于定子铁心与构架内周之间的各种形式的夹入构件。
另外，电动压缩机存在落下试验。为了使其能够承受，如使端板的轴向长度足够则没有问题，但当端板的轴向长度变长时成本增大。因此，虽然图中未示出，但也可缩短端板的轴向长度，在构架的一部分开设贯通孔，通过该贯通孔由点固焊(タツク溶接)固定构架与端板。