專利名稱：密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如裝在空調(diào)機或制冷機等上的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機。
背景技術：
圖14～圖16表示現(xiàn)有的此種密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機100。圖中，101是密閉容器，其內(nèi)部上側收容著作為電動元件的電動機(例如DC無刷馬達)102，下側收容著被該電動機102驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的壓縮元件103。密閉容器101由上端開口的圓筒狀殼體部101A和閉塞該殼體部101A上端開口的端帽部101B這樣分割的兩部分構成。把電動機102和壓縮元件103收容在殼體部101A內(nèi)后，將端帽部101B覆蓋住殼體部101A，用高頻焊接等將其密閉。該密閉容器101的殼體部101A內(nèi)的底部作為油積存部B。
電動機102由定子104和轉(zhuǎn)子105構成。定子104固定在密閉容器101的內(nèi)壁上。轉(zhuǎn)子105在定子104的內(nèi)側以旋轉(zhuǎn)軸106為中心自由旋轉(zhuǎn)地支承著。定子104由定子鐵心174和定子繞組(驅(qū)動線圈)107構成。定子鐵心174是將若干片略半圓形的定子鐵板疊置起來構成的。定子繞組107以分布卷繞的方式安裝在形成于定子鐵心174內(nèi)周的若干齒部175...上，對轉(zhuǎn)子105賦予旋轉(zhuǎn)磁場。定子鐵心174的外周面與密閉容器101的殼體部101A的內(nèi)壁相接并固定著。
在定子鐵心174的外周面形成若干缺口176，該缺口176離開殼體部101A的內(nèi)壁，在那里構成通路177。
壓縮元件103備有用中間分隔板108分隔的第1旋轉(zhuǎn)用氣缸109和第2旋轉(zhuǎn)用氣缸110。各氣缸109、110上安裝著被旋轉(zhuǎn)軸106驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的偏心部111、112，這些偏心部111、112的偏心位置相互錯開180度相位。
113、114分別是在氣缸109、110內(nèi)旋轉(zhuǎn)的第1輥、第2輥，分別借助偏心部111、112的旋轉(zhuǎn)在氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)。115、116分別是第1框體、第2框體，第1框體115在與中間分隔板108之間形成氣缸109的密閉壓縮空間，第2框體116也同樣地，在與中間分隔板108之間形成氣缸110的密閉壓縮空間。第1框體115、第2框體116分別備有軸承部117、118，這些軸承部軸支承著可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸106的下部。
119、120是杯狀消音器，分別覆蓋第1框體115、第2框體116地安裝著。氣缸109和杯狀消音器119通過設在第1框體115上的圖未示連通孔連通；氣缸110和杯狀消音器120也通過設在第2框體116上的圖未示連通孔連通。121是設在密閉容器101外部的旁通管，與杯狀消音器120的內(nèi)部連通。
122是設在密閉容器101上的排出管，123、124是分別與氣缸109、110相連的吸入管。125是密閉端子，用于從密閉容器101的外部向定子104的定子繞組107供給電力(連接密閉端子125和定子繞組107的導線圖未示)。
126是轉(zhuǎn)子105的轉(zhuǎn)子鐵心，是將厚度0.3mm～0.7mm的電磁鋼板沖切成圖15、圖16所示形狀的轉(zhuǎn)子用鐵板，再將這些轉(zhuǎn)子用鐵板疊置起來，彼此擠緊疊置成一體而形成的。
這時，轉(zhuǎn)子鐵心126的轉(zhuǎn)子用鐵板，是將電磁鋼板沖切而成的，形成有突極部128～131，該突極部構成四極的磁極，132～135是形成在各突極部128～131之間的凹狀部，用于形成突極部。
141～144是插入磁性體(永磁鐵)用的溝槽，與各突極部128～131對應，在轉(zhuǎn)子鐵心126的外周側，沿著旋轉(zhuǎn)軸106的軸方向穿設在同心圓上。
146是形成在轉(zhuǎn)子鐵心126中心的、旋轉(zhuǎn)軸106的燒嵌孔。147～150是通孔，具有供后述擠緊用鉚釘151...穿過的形狀和大小，與各溝槽141～144的內(nèi)側對應地穿設著。161～164是風孔，用于形成穿設于各通孔147～150之間的油路。把各轉(zhuǎn)子用鐵板疊置起來后，相互擠緊成一體，形成轉(zhuǎn)子鐵心126。
磁性體145例如用鐠系磁鐵、或者表面鍍鎳的釹磁鐵等稀土類磁鐵材構成，其外形是斷面為長方形的矩形。各溝槽141～144做成為該磁性體145能插入的大小。
166、167是安裝在轉(zhuǎn)子鐵心126上下端的平板狀端面部件，由不銹鋼或黃銅等非磁性材料構成，成形為略圓盤狀。在該端面部件166、167上，在與上述貫通孔147～150對應的位置，也穿設著貫通孔。
172是位于端面部件166的上方并安裝在轉(zhuǎn)子105上的圓盤狀油分離用板，173是安裝在板172與端面部件166間的平衡重。
上述構造中，當向電動機102的定子104的定子繞組107通電時，形成旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子105旋轉(zhuǎn)。借助該轉(zhuǎn)子105的旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)軸106使氣缸109、110內(nèi)的輥113、114偏心旋轉(zhuǎn)，從吸入管123、124吸入的氣體被壓縮。
被壓縮的高壓氣體通過上述連通孔從氣缸109排出到杯狀消音器119內(nèi)，再從形成在該杯狀消音器119上的圖未示排出孔，排到密閉容器101內(nèi)。另一方面，從氣缸110通過上述連通孔排出到消音器120內(nèi)，再經(jīng)過旁通管121排到密閉容器101內(nèi)。
被排出的高壓氣體通過電動機102內(nèi)的間隙，到達排出管122，再排到外部。雖然氣體中含有油，但是該油在到達排出管122之前被板172等分離，在離心力作用下甩向外側，經(jīng)過通路177等流下到油積存部B。
這樣，現(xiàn)有的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機100，由于構成電動機102的定子104的定子繞組107是分布卷繞方式，所以，如圖14所示，定子繞組107從定子鐵心174朝上下突出比較大的尺寸。因此，密閉容器101的上下尺寸也比較大，導致密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機100的整體尺寸大型化的問題。
另外，定子繞組107為分布卷繞方式的定子104內(nèi)部的間隙如圖15所示比較狹窄，所以，在這里上升的氣體流速加快。另外，由于轉(zhuǎn)子105的凹狀部132～135的上下端被端面部件166、167和板172堵住，所以該凹狀部132～135也不能使氣體流速緩和。
該氣體流速加快時，油分離困難，所以，油容易從排出管122流出。另外，由于在板172的外側，定子繞組107如圖14所示地高高立起，所以，即使在離心力作用下油也不容易到達通路177側，這樣，油的分離效果更差。
為此，在現(xiàn)有技術中，如圖14所示，定子104的定子繞組107上方的密閉容器101內(nèi)必須確保較大的空間，這樣，也使得密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機100大型化。
另一方面，為了促進油流下到油積存部B，回油通路177必須具有足夠的尺寸，但是缺口176加大時，定子鐵心174外周面與密閉容器101(殼體部101A)的相接面積縮小，定子鐵心174未相接部分的密閉容器101的強度降低。因此，在缺口176處，會產(chǎn)生密閉容器101向內(nèi)側凹陷變形的問題。雖然曾考慮過不形成缺口，而是在定子鐵心174的外周部形成貫通孔，但是這與沿著密閉容器101的內(nèi)壁流下時相比，油的流下不順暢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于使密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機小型化，并可實現(xiàn)油無障礙地與氣體分離。
即，本發(fā)明的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機，在密閉容器內(nèi)收容著電動元件、和被與該電動元件連接著的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)壓縮元件，其特征在于，上述電動元件由磁極集中卷繞方式的馬達構成，該馬達由固定在密閉容器內(nèi)壁上的定子、在該定子內(nèi)側可旋轉(zhuǎn)地支承在上述旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子、構成上述定子的定子鐵心、形成在該定子鐵心上的若干齒部和溝槽部、利用上述溝槽部直接卷繞在上述各齒部上的定子繞組構成。
另外，在密閉容器內(nèi)底部收容著旋轉(zhuǎn)壓縮元件，在其上方配置著電動元件，在密閉容器的上壁安裝著排出管，設從電動元件的定子繞組上端到密閉容器上壁下面的距離為L1、設電動元件的定子繞組的上下尺寸為L2時，設定為下式的范圍0.3≤L1/(L1+L2)≤0.6。
另外，轉(zhuǎn)子備有轉(zhuǎn)子鐵心、凹狀部和端面部件，上述凹狀部沿轉(zhuǎn)子鐵心外周面上下形成，上述端面部件安裝在轉(zhuǎn)子鐵心的上下兩端面；在該端面部件上，在與轉(zhuǎn)子鐵心的凹狀部對應的位置，形成缺口部。
另外，備有形成在旋轉(zhuǎn)壓縮元件的杯狀消音器上的排出孔，在轉(zhuǎn)子的與上述排出孔上方對應的位置，形成到達該轉(zhuǎn)子上下兩端的貫通孔。
另外，在定子的外周面，以預定間隔形成若干到達上下兩端的凹狀通路，各通路的形狀是在定子外周側狹窄、內(nèi)側擴大的形狀，并且，各通路以外部分的外周面與密閉容器內(nèi)壁相接。
另外，上述密閉容器由收容電動元件和旋轉(zhuǎn)壓縮元件的一端開口的殼體部和閉塞該殼體部開口的端帽部構成，設電動元件的定子的定子鐵心的疊層厚為SH、設從該定子鐵心到端帽部端緣的距離為T時，設定為下式的范圍0.15＜T/SH＜0.5。
另外，定子中的通路面積，設定為密閉容器內(nèi)周斷面積的3.8％以上。
另外，定子內(nèi)的間隙的面積，設定為大于定子和密閉容器間的通路的面積。
另外，本發(fā)明的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機，在密閉容器內(nèi)收容著電動元件和旋轉(zhuǎn)壓縮元件，該旋轉(zhuǎn)壓縮元件由中間分隔板、分別設在該中間分隔板兩側的第1、第2氣缸、具有旋轉(zhuǎn)角錯開180度的偏心部并沿密閉容器軸方向延伸的與電動元件連接的旋轉(zhuǎn)軸、分別與該旋轉(zhuǎn)軸的偏心部嵌合并在上述氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的輥、封閉氣缸各開口的軸承構成；電動元件由定子和轉(zhuǎn)子構成，該定子具有定子繞組并固定在密閉容器上，該轉(zhuǎn)子支承在旋轉(zhuǎn)軸上，在定子內(nèi)側自由旋轉(zhuǎn)，其特征在于，從上述第1氣缸排出的氣體向電動元件排出，從上述第2氣缸排出的氣體，從密閉容器的圓周方向向定子繞組與旋轉(zhuǎn)壓縮元件間的空間排出。
另外，在上述密閉容器的外部安裝著旁通管，該旁通管用于導引從第2氣缸排出的氣體。
另外，上述電動元件由磁極集中卷繞方式的馬達構成，該馬達備有構成定子的定子鐵心、形成在該定子鐵心上的若干齒部和溝槽部，利用上述溝槽部將定子繞組直接卷繞在各齒部上。


圖1是本發(fā)明一實施例之密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的縱側剖面圖。
圖2是圖1所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的平剖面圖。
圖3是圖1所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心的平面圖。
圖4是圖1所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的轉(zhuǎn)子的縱側剖面圖。
圖5是圖1所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的轉(zhuǎn)子的底面圖。
圖6是圖1所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖7是圖1所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的電動機部分的放大縱側剖面圖。
圖8是使圖1中的L1和L2變化時，表示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的全高和油排出量關系的圖。
圖9是本發(fā)明另一實施例密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的電動機部分的放大斷面圖。
圖10是本發(fā)明另一實施例之密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的平剖面圖。
圖11是圖10所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心的平面圖。
圖12是本發(fā)明另一實施例之密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的縱側剖面圖。
圖13是表示使圖12中的SH和T變化時的噪音值的圖。
圖14是現(xiàn)有密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的縱側剖面圖。
圖15是圖14所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的平剖面圖。
圖16是圖14所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心的平面圖。
圖17是另一實施例之密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的縱側剖面圖。
圖18是圖17所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的平剖面圖。
圖19是圖17所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心的平面圖。
圖20是圖17所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的轉(zhuǎn)子的縱側剖面圖。
圖21是圖17所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的轉(zhuǎn)子的底面圖。
圖22是圖17所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖23是圖17所示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的旁通管部分的放大縱側剖面圖。
圖24是表示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機產(chǎn)生的噪音的音壓高度的圖。
圖25是現(xiàn)有的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的縱側剖面圖。
圖26是說明密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的電動機下側空間的氣柱共鳴模式的圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。圖1是本發(fā)明的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機C的縱側剖面圖。該圖中，1是密閉容器，內(nèi)部的上側收容著作為電動元件的電動機2，下側收容著被該電動機2驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的壓縮元件3。密閉容器1由上端開口的圓筒狀殼體部1A和閉塞該殼體部1A上端開口的端帽部1B這樣分割的兩部分構成。把電動機2和壓縮元件3收容在殼體部1A內(nèi)后，將端帽部1B覆蓋住殼體部1A，用高頻焊接等將其密閉。該密閉容器1的殼體部1A內(nèi)的底部，作為油積存部B。
電動機2是所謂的磁極集中卷繞方式的DC無刷馬達，由定子4和轉(zhuǎn)子5構成。定子4固定在密閉容器1的內(nèi)壁上。轉(zhuǎn)子5在定子4的內(nèi)側以旋轉(zhuǎn)軸6為中心自由旋轉(zhuǎn)地支承著。定子4如圖3所示，由定子鐵心74和定子繞組(驅(qū)動線圈)7構成。定子鐵心74是將若干片略半圓形的定子鐵板(硅鋼板)疊置起來構成的。定子繞組7對轉(zhuǎn)子5賦予旋轉(zhuǎn)磁場。
在定子鐵心74的內(nèi)周設有6個齒部75...，在這些齒部75之間形成向內(nèi)方和上下開放的溝槽部78，在齒部75的前端，形成沿轉(zhuǎn)子5的外面擴開的前端部75A。利用溝槽部78的空間把定子繞組7直接卷繞在該齒部75上，用所謂的集中直卷方式形成定子4的磁極，構成4極6槽的定子4。
采用這樣的磁極集中卷繞方式的DC無刷馬達作為電動機2，定子繞組7從定子鐵心74朝上下突出的尺寸與已往(圖14)相比可顯著縮小。另外，如圖3所示定子鐵心74的溝槽部78的斷面積也增大，所以，如圖2所示，在定子4內(nèi)部構成的上下貫通的間隙G也比已往(圖15)顯著擴大。
關于定子4和密閉容器1的尺寸關系，將在后面說明。
定子鐵心74的外周面與密閉容器1的殼體部1A的內(nèi)壁相接并固定著。這時，在定子鐵心74的外周面形成若干個(實施例中是6個)將圓周切成弦狀的缺口76，該缺口76離開殼部1A的內(nèi)壁，如后所述構成回油用通路77。
旋轉(zhuǎn)壓縮元件3備有用中間分隔板8分隔的第1旋轉(zhuǎn)用氣缸9和第2旋轉(zhuǎn)用氣缸10。各氣缸9、10上安裝著被旋轉(zhuǎn)軸6驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的偏心部11、12，這些偏心部11、12的偏心位置彼此錯開180度相位。
13、14分別是在氣缸9、10內(nèi)旋轉(zhuǎn)的第1輥、第2輥，分別借助偏心部11、12的旋轉(zhuǎn)在氣缸9、10內(nèi)旋轉(zhuǎn)。15、16分別是第1框體、第2框體，第1框體15在與中間分隔板8之間形成氣缸9的密閉壓縮空間，第2框體16也同樣地，在與中間分隔板8之間形成氣缸10的密閉壓縮空間。第1框體15、第2框體16分別備有軸承部17、18，這些軸承部軸支承著可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸6的下部。
19、20是杯狀消音器，分別覆蓋第1框體15、第2框體16地安裝著。氣缸9和杯狀消音器19借助設在第1框體15上的圖未示連通孔連通，氣缸10和杯狀消音器20也借助設在第2框體16上的圖未示連通孔連通。該實施例中，下面的杯狀消音器20內(nèi)，借助貫通氣缸9、10、分隔板8的貫通孔79，與上面的杯狀消音器19連通。
22是設在密閉容器1上的排出管，23、24分別是與氣缸9、10相連的吸入管。25是密閉端子，用于從密閉容器1的外部向定子4的定子繞組7供給電力(連接密閉端子25和定子繞組7的導線圖未示)。
26是轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)子鐵心，是將厚度0.3mm～0.7mm的電磁鋼板沖切成圖2、圖3所示形狀的轉(zhuǎn)子用鐵板，再將這些轉(zhuǎn)子用鐵板疊置起來，彼此擠緊疊置成一體而形成的。
這時，轉(zhuǎn)子鐵心26的轉(zhuǎn)子用鐵板，是將電磁鋼板沖切而成的，形成有突極部28～31，該突極部構成四極的磁極，32～35是形成在各突極部28～31之間的凹狀部，用于形成突極部。
41～44是插入磁性體45(永磁鐵)用的溝槽，與各突極部28～31對應，在轉(zhuǎn)子鐵心26的外周側，沿著旋轉(zhuǎn)軸6的軸方向穿設在同心圓上。
46是形成在轉(zhuǎn)子鐵心26中心的、旋轉(zhuǎn)軸6的燒嵌孔。47～50是通孔，具有供后述擠緊用鉚釘51...穿過的形狀和大小，與各溝槽41～44的內(nèi)側對應地穿設著。61～64是風孔，用于形成穿設于各通孔47～50之間的油路。把各轉(zhuǎn)子用鐵板疊置起來后，相互擠緊成一體，形成轉(zhuǎn)子鐵心26。
磁性體45例如用鐠系磁鐵、或者表面鍍鎳的釹磁鐵等稀土類磁鐵材構成，其外形是斷面為長方形的矩形。各溝槽41～44做成為該磁性體45能插入的大小。
66、67是安裝在轉(zhuǎn)子鐵心26上下端的平板狀端面部件，由不銹鋼或黃銅等非磁性材料構成，成形為與定子鐵心26略相同的形狀，在與凹狀部32～35對應的位置，形成缺口81...，在與風孔61～64對應的位置，也穿設著同樣的風孔82...(圖5)。
在該端面部件66上，在與上述貫通孔47～50對應的位置，也穿設著貫通孔。
72是位于端面部件66的上方并安裝在轉(zhuǎn)子5上的圓盤狀油分離用板，73是安裝在板72與端面部件66間的平衡重(見圖4、圖6)。
上述構造中，當向電動機2的定子4的定子繞組7通電時，形成旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)。借助該轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)軸6使氣缸9、10內(nèi)的輥13、14偏心旋轉(zhuǎn)，從吸入管23、24吸入的氣體被壓縮。
被壓縮的高壓氣體通過上述連通孔從氣缸9排出到杯狀消音器19內(nèi)，再從形成在該杯狀消音器19上的排出孔83、83(圖7)，排到上方的密閉容器101內(nèi)。另一方面，從氣缸10通過上述連通孔排出到消音器20內(nèi)，再經(jīng)過通孔79進入杯狀消音器19內(nèi)，同樣地從排出孔83、83排出到上方的密閉容器1內(nèi)。
被排出的高壓氣體如圖7中箭頭所示，通過電動機2的上述定子4內(nèi)的間隙G和定子鐵心74與轉(zhuǎn)子5間的間隙、轉(zhuǎn)子鐵心26的凹狀部32～35、風孔61～62、端面部件66、67的缺口部81...、風孔82...上升。然后碰到板72，被離心力甩向外側，與氣體從排出管排出的同時，油經(jīng)過通路77內(nèi)流下，返回到密閉容器1內(nèi)底部的油積存部B。
這樣，在電動機2內(nèi)，由于形成定子2內(nèi)的比較大的間隙G、轉(zhuǎn)子鐵心26的凹狀部32～35、風孔61～62、端面部件66、67的缺口部81...、風孔82...，所以上升氣體的流速比較低，氣體與油容易分離。
另外，由于是磁極集中卷繞式的馬達，定子繞組7從定子鐵心74往上方突出的尺寸比已往的低。因此，從板72流向外方的油容易越過定子繞組7，碰到密閉容器1的內(nèi)壁流向通路77。
這樣，不必在密閉容器1內(nèi)確保較大的油分離用空間，加上電動機2本身的小型化，可以使密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機C的整體尺寸縮小。
圖8是將L1/(L1+L2)作各種變更時，表示密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機1的全高L和從排出管22排出的油量。L1表示從電動機2的定子繞組7上端到密閉容器1端帽部1B上壁下面的距離。L2表示電動機2的定子4的定子繞組7的上下尺寸。另外，各值是以采用AC馬達作為電動機的已往密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的全高L為100、油排出量為100時的比率表示。
圖中的DC無刷馬達一欄，表示圖14所示現(xiàn)有密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機100的各值。
從圖中可知，將定子4上方的密閉容器1內(nèi)空間縮小，當L1/(L1+L2)成為0.3時，全高L縮小到AC馬達密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的77％，但油排出量增大到90％(已往的DC馬達密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機100也是90％)。
反之，將定子4上方的密閉容器1內(nèi)空間擴大，當L1/(L1+L2)成為0.6時，全高L與AC馬達密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機同樣(100％)，但油排出量急減到8％。
為此，在實施例中，滿足式0.3≤L1/(L1+L2)≤0.6地設定各尺寸。這樣，從密閉容器1出來的油排出量與已往同樣，但可顯著縮小密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機C的高度尺寸；或者密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的高度尺寸與已往同樣，但可顯著減低油排出量。
圖8的最下行，表示包含通路77的面積和間隙G的定子4部分的全通路面積(上下連通的通路面積)X相對于密閉容器1的內(nèi)周斷面積Y的比例。
即，X＝通路77的面積+間隙G的面積Y＝密閉容器1的內(nèi)周斷面積圖8中最下行的比例＝X/Y×100(％)將定子4上方的密閉容器1內(nèi)空間縮小，使全高L的比率縮小到77％時，如果上述比例為3.8％以上，則油排出量與已往相同或減少(比AC馬達也少)。因此，實施例中，將上述比例設定為3.8％以上。
尤其是，將間隙G的通路面積設定得大于通路77的面積，在圖2例中，間隙G的面積為266.4平方毫米，通路77的面積為246.0平方毫米。
圖9表示轉(zhuǎn)子5的另一實施例。該例中，在轉(zhuǎn)子鐵心26上，在與杯狀消音器19的排出孔83、83上方對應的位置，形成上下貫通轉(zhuǎn)子鐵心26和端面部件66、67的貫通孔84、84。這樣，從排出孔83、83排出的氣體如圖9中箭頭所示可順利地流入貫通孔61～64并上升。所以，使氣體流速更減低，更加改善油分離性。
圖10和圖11表示定子4的另一實施例。該例中，在定子鐵心74的外周面形成6個部位的缺口76，這些缺口76如各圖所示，其斷面形狀是在定子4外周側縮頸變窄、內(nèi)側擴大成橢圓形的凹形狀。縮頸部分以外的定子鐵心74的外周面與密閉容器1的殼體部1B的內(nèi)壁相接。
這樣，在缺口76內(nèi)形成斷面形狀為在定子4外周側狹窄、內(nèi)側擴大的通路77，所以，確保較大面積的返油通路77，并且擴大定子4與密閉容器1的相接面積。尤其是由于將一個部位的非相接面積縮小，所以，可避免密閉容器1向內(nèi)側凹入。
這時，由于通路77與殼體部1B的內(nèi)壁連通，所以，油能沿著該內(nèi)壁順利流下。
圖12是表示本發(fā)明密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機C的另一實施例。該例中，在密閉容器1上，在外部安裝著旁通管21。該旁通管21將貫通孔79與電動機2下側的密閉容器1內(nèi)空間連通。這樣，排出到杯狀消音器20的氣體也流入旁通管21，從其上端出口沿水平方向排出到電動機2的下側。另外，與圖1中相同標記者表示具有相同或同等功能，上述L1和L2的尺寸關系也與圖1同樣地設定。
但是，該例中，設定子4的定子鐵心74的疊層厚為SH，設從定子鐵心74到端帽部1B的下端緣(用1BB表示)的距離為T時，則滿足式0.15＜T/SH＜0.5地設定各尺寸。
磁極集中卷繞方式的馬達，由于溝槽部數(shù)目少，所以齒力矩(ユキ“ ンク”トルワ)大，馬達振動也大。該馬達振動傳遞到密閉容器1，形成噪音傳到外部。從定子鐵心74到端帽部1B下端緣1BB的距離T越大，密閉容器1的振動越大。
該情形如圖13所示。即，距離T增大，當T/SH＝1時，音壓高度增大。因此，通過設定在實施例的尺寸范圍內(nèi)，可抑制密閉容器1自身的振動，減低噪音。另外，為了減低噪音，雖然也可以采取擴大端帽部1B高度尺寸的方法，但這樣一來密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機C的高度尺寸也擴大，所以不采用該方法。
上述的下限0.15，是根據(jù)構造上的實用范圍決定的。另外，該尺寸關系也適用于圖1的實施例。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機，在密閉容器內(nèi)收容著電動元件和被與該電動元件連接著的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)壓縮元件，電動元件由磁極集中卷繞方式的馬達構成。該馬達由固定在密閉容器內(nèi)壁上的定子、在該定子內(nèi)側可旋轉(zhuǎn)地支承在旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子、構成定子的定子鐵心、形成在定子鐵心上的若干齒部及溝槽部、利用溝槽部直接卷繞在各齒部上的定子繞組構成。因此，由于采用該磁極集中卷繞方式的馬達，定子繞組從定子鐵心突出的尺寸小，并且油分離效果好。
這樣，不必在密閉容器內(nèi)確保較大的油分離用空間，加上電動機本身的小型化，可以縮小密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的整體尺寸。
尤其是在密閉容器內(nèi)底部收容旋轉(zhuǎn)壓縮元件，在其上方配置電動元件，并且在密閉容器的上壁安裝排出管，設從電動元件的定子繞組上端到密閉容器上壁下面的距離為L1，設電動元件的定子的上下尺寸為L2時，如果滿足式0.3≤L1/(L1+L2)≤0.6地設定各尺寸，則可做到密閉容器的油排出量與已往相同，而密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的高度尺寸顯著減小?；蛘撸荛]型旋轉(zhuǎn)壓縮機的高度尺寸與已往的相同，而油排出量顯著減低。
另外，由于轉(zhuǎn)子備有轉(zhuǎn)子鐵心、沿該轉(zhuǎn)子鐵心外周面上下形成的凹狀部、安裝在轉(zhuǎn)子鐵心上下兩端面的端面部件，在該端面部件上的、與轉(zhuǎn)子鐵心的凹狀部對應的位置，形成缺口部，所以，端面部件不妨礙在轉(zhuǎn)子鐵心的凹狀部內(nèi)上升的氣體，使氣體流速降低，可改善油分離性。
另外，備有形成在旋轉(zhuǎn)壓縮元件的杯狀消音器上的排出孔，在轉(zhuǎn)子的與上述排出孔上方對應的位置，形成到達轉(zhuǎn)子上下兩端的貫通孔，所以，從排出孔排出的氣體順利地流入轉(zhuǎn)子的貫通孔并上升。這樣，更降低氣體流速，改善油分離性。
另外，在定子外周面以預定間隔形成若干到達上下兩端的凹狀通路，并且各通路的斷面形狀是在定子外周側狹窄、內(nèi)側擴大的形狀，并且，各通路以外部分的外周面與密閉容器的內(nèi)壁相接，所以，可確保較大的回油通路，擴大定子與密閉容器的相接面積，一個部位的非相接部分的面積也縮小，可避免密閉容器的變形等。
另外，密閉容器由收容電動元件和旋轉(zhuǎn)壓縮元件的、一端開口的殼體部和閉塞該殼體部開口的端帽部構成，設電動元件的定子的定子鐵心的疊層厚為SH，設從該定子鐵心到端帽部端緣的距離為T時，由于滿足式0.15＜T/SH＜0.5地設定各尺寸，即使采用沖擊力矩大、振動大的磁極集中卷繞式馬達時，也能抑制密閉容器自身的振動，減低噪音。
另外，由于把定子內(nèi)的通路面積設定為密閉容器內(nèi)周斷面積的3.8％以上，所以，可更加減少油排出量。
下面，說明本發(fā)明另一實施例的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機。
先參照圖25和圖26說明已往的此種密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機300。圖中與圖14同一標記者，具有同樣的功能。該構造中，壓縮后的高壓氣體通過連通孔從氣缸109排到杯狀消音器119內(nèi)，再從形成在該杯狀消音器119上的排出孔183排到上方(電動機102的方向)的密閉容器101內(nèi)。另一方面，從氣缸110通過上述連通孔排出到消音器120內(nèi)，再通過貫通孔179排出到杯狀消音器119內(nèi)，從該杯狀消音器119的排出孔183排到上方的密閉容器101內(nèi)。
被排出的高壓氣體通過電動機102內(nèi)的間隙到達排出管122，排出到外部。雖然氣體中含有油，但是該油在到達排出管122之前被板172等分離，在離心力作用下甩向外側，經(jīng)過通路177等流下到油積存部B。
這樣，該密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機300中，從位于上側的氣缸109排出的氣體和從下側的氣缸110排出的氣體，以錯開180度相位的狀態(tài)，從杯狀消音器119排到電動機102下側的密閉容器101內(nèi)空間，所以，激起氣柱共鳴，在密閉容器101的圓筒圓周方向產(chǎn)生駐波。
圖26表示該電動機101下側的氣柱共鳴的模式。圖中①、②、③表示圖25中所示①、②、③位置的一次模式和二次模式的駐波，圖中影線所示部分的壓力比其它部分高。
當激起該氣柱共嗚時，如圖24中影線所示，600HZ～1.6KHZ的低頻音增大。該低頻音容易透過密閉容器101，所以運轉(zhuǎn)時的噪音顯著增大。
為此，現(xiàn)有技術中采用了圖14所示的構造，即，在密閉容器101的外部安裝旁通管121，使該旁通管121的下端通過貫通孔179與下側的杯狀消音器120連通，使旁通管121的上端在旋轉(zhuǎn)壓縮元件103上方的密閉容器101的內(nèi)壁面上開口。
這樣，利用旁通管121，把從下側氣缸110排出的氣體從密閉容器101的圓筒圓周方向排到密閉容器101內(nèi)，與電動機102下側的圓周方向駐波磁撞，將其破壞，但構成已往電動機102的定子104的定子繞組107是分布卷繞方式，所以如圖25、圖26所示，定子繞組107從定子鐵心174往上下突出比較大的尺寸。
考慮到圖14所示的旁通管121的彎曲半徑，其上端朝著從該電動機102向下方突出的定子繞組107的外面開口，氣體朝著該定子繞組107從圓周方向排出。所以，不能有效地破壞圓周方向駐波。另外，圖24影線所示部分表示圖14構造的情形，在圖25的構造中，實際上產(chǎn)生更大的低頻音。
下面，參照圖17至圖24，說明能有效實現(xiàn)密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機低噪音化的、本發(fā)明的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的實施例。圖17是本發(fā)明密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機C的縱側剖面圖。該圖中，201是圓筒形密閉容器，其內(nèi)部上側收容著作為電動元件的電動機202，下側收容著被該電動機202驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的壓縮元件203。密閉容器201由上端開口的圓筒狀殼體部201A和閉塞該殼體部201A上端開口的端帽部201B這樣分割的兩部分構成。把電動機202和壓縮元件203收容在殼體部201A內(nèi)后，將端帽部201B覆蓋住殼體部201A，用高頻焊接等將其密閉。該密閉容器201的殼體部201A內(nèi)的底部作為油積存部B。
電動機202是所謂的磁極集中卷繞方式的DC無刷馬達，由定子204和轉(zhuǎn)子205構成。定子204固定在密閉容器201的內(nèi)壁上。轉(zhuǎn)子205固定在沿密閉容器201的圓筒軸方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸206上，在定子204的內(nèi)側以該旋轉(zhuǎn)軸206為中心自由旋轉(zhuǎn)。定子204如圖19所示，由定子鐵心274和定子繞組(驅(qū)動線圈)207構成。定子鐵心274是將若干片略半圓形的定子鐵板疊置起來構成的。定子繞組207對轉(zhuǎn)子205賦予旋轉(zhuǎn)磁場。
在定子鐵心274的內(nèi)周，設有6個齒部275...，在這些齒部275之間形成向內(nèi)方和上下開放的溝槽部278。在齒部275的前端，形成沿轉(zhuǎn)子205的外面擴開的前端部275A。利用溝槽部278的空間把定子繞組207直接卷繞在該齒部275上，用所謂的集中直接卷繞方式形成定子204的磁極，構成4極6槽的定子204。
由于采用該磁極集中卷繞方式的DC無刷馬達作為電動機202，所以，定子繞組207從定子鐵心274往上下突出的尺寸比已往(圖14、圖25)顯著縮小。如圖19所示，由于定子鐵心274的溝槽部278的斷面積也增大，所以，如圖18所示，形成在定子204內(nèi)部的上下貫通的間隙200G也比已往(圖15)顯著擴大。
上述定子鐵心274的外周面與密閉容器201的殼體部201A的內(nèi)壁相接并固定住。這時，在定子鐵心274的外周面，形成將圓周切成弦狀的若干缺口276(實施例中是6個)，該缺口276離開殼體部201A的內(nèi)壁，構成后述的回油通路277。
旋轉(zhuǎn)壓縮元件203備有用中間分隔板208分隔的第1旋轉(zhuǎn)用氣缸209和第2旋轉(zhuǎn)用氣缸210。各氣缸209、210上安裝著被旋轉(zhuǎn)軸206驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的偏心部211、212，這些偏心部211、212的偏心位置相互錯開180度相位。
213、214分別是在氣缸209、210內(nèi)旋轉(zhuǎn)的第1輥、第2輥，分別借助偏心部211、212的旋轉(zhuǎn)在氣缸209、210內(nèi)旋轉(zhuǎn)。215、216分別是第1軸承、第2軸承，第1軸承2 1 5在與中間分隔板208之間形成氣缸209的密閉壓縮空間，第2軸承216也同樣地，在與中間分隔板208之間形成氣缸210的密閉壓縮空間。第1軸承215、第2軸承216分別備有軸承部217、218，這些軸承部軸支承著可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸206的下部。
219、220是杯狀消音器，分別覆蓋第1軸承215、第2軸承216地安裝著。氣缸209和杯狀消音器219通過設在第1軸承215上的圖未示連通孔連通；氣缸210和杯狀消音器220也通過設在第2軸承216上的圖未示連通孔連通。下側的杯狀消音器220內(nèi)，通過貫通氣缸209、210、中間分隔板208的貫通孔279，與上面的杯狀消音器219連通。
在氣缸209側方的殼體部210A的側壁和定子繞組207下端側方的殼體部201A的側壁上，形成圖23所示的開口201C、201C，旁通管221的上端開口221A和下端開口221B從密閉容器201的外側分別插入該開口201C、201C，并焊接固定在殼體部201A上。
該旁通管221的下端開口221B，通過氣缸209內(nèi)的貫通孔279與杯狀消音器220內(nèi)連通，上端開口221A的下端在定子204的定子繞組207的下端面以下。另外，在旁通管221的彎曲半徑容許范圍內(nèi)，最好使上端開口221A完全地在定子繞組207下側開口。
222是設在密閉容器201上的排出管，223、224分別是與氣缸209、210相連的吸入管。225是密閉端子，用于從密閉容器201的外部向定子204的定子繞組207供給電力(連接密閉端子225和定子繞組207的導線圖未示)。
226是轉(zhuǎn)子205的轉(zhuǎn)子鐵心，是將厚度0.3mm～0.7mm的電磁鋼板沖裁成圖18、圖19所示形狀的轉(zhuǎn)子用鐵板，再將若干塊該轉(zhuǎn)子用鐵板疊置，相互擠緊而疊置成一體。
這時，轉(zhuǎn)子鐵心226的轉(zhuǎn)子用鐵板，是將電磁鋼板沖裁而成的，形成有突極部228～231，該突極部構成四極的磁極，232～235是形成在各突極部228～231之間的凹狀部，用于形成突極部。
241～244是壓入磁性體245(永磁鐵)用的溝槽，與各突極部228～231對應，在轉(zhuǎn)子鐵心226的外周側，沿著旋轉(zhuǎn)軸206的軸方向穿設在同心圓上。
246是形成在轉(zhuǎn)子鐵心226中心的、旋轉(zhuǎn)軸206的燒嵌孔。247～250是通孔，具有供后述擠緊用鉚釘251...穿過的形狀和大小，與各溝槽241～244的內(nèi)側對應地穿設著。261～264是風孔，用于形成穿設于各通孔247～250之間的油路。把各轉(zhuǎn)子用鐵板疊置起來后，相互擠緊成一體，形成轉(zhuǎn)子鐵心226。
磁性體245例如用鐠系磁鐵、或者表面鍍鎳的釹磁鐵等稀土類磁鐵材構成，其外形是斷面為長方形的矩形。各溝槽241～244做成為該磁性體245能插入的大小。
266、267是安裝在轉(zhuǎn)子鐵心226上下端的平板狀端面部件，由鋁或樹脂材料等非磁性材料的板材構成，成形為與定子鐵心226略相同的形狀，在與凹狀部232～235對應的位置，形成缺口部281...，在與風孔261～264對應的位置，也穿設著同樣的風孔282...(圖21)。
在該端面部件266、267上，在與上述貫通孔247～250對應的位置，也穿設著貫通孔。
272是位于端面部件266的上方并安裝在轉(zhuǎn)子205上的圓盤狀油分離用板，273是安裝在板272與端面部件266間的平衡重(見圖20、圖22)。
上述構造中，當向電動機202的定子204的定子繞組207通電時，形成旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子205旋轉(zhuǎn)。借助該轉(zhuǎn)子205的旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)軸206使氣缸209、210內(nèi)的輥213、214偏心旋轉(zhuǎn)，從吸入管223、224吸入的氣體被壓縮。
被壓縮的高壓氣體通過上述連通孔從上側氣缸209排出到杯狀消音器219內(nèi)，再從形成在該杯狀消音器219上的排出孔283、283，排到上方(電動機4方向)的密閉容器201內(nèi)。另一方面，從氣缸210通過上述連通孔排出到消音器220內(nèi)，再經(jīng)過貫通孔279一部分進入杯狀消音器219內(nèi)，同樣地從排出孔283、283排出。其余的從下端開口221B進入旁通管221，從上端開口221A從密閉容器201的圓筒圓周方向排到電動機202下側的空間(電動機202與旋轉(zhuǎn)壓縮元件203間的空間)。
這時，如前所述，由于旁通管221的上端開口221A至少有一半在定子繞組207的下方開口，所以，從上端開口221A排出的氣體，與在電動機202下側空間產(chǎn)生的圓周方向駐波直接碰撞。
這樣，在電動機202與旋轉(zhuǎn)壓縮元件203間的密閉容器201內(nèi)空間所產(chǎn)生的圓周方向駐波被有效破壞，可阻止產(chǎn)生氣柱共鳴。因此，可減少因氣柱共鳴產(chǎn)生的低頻音，實現(xiàn)密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機C的低噪音化。
另外，實施例中，是用杯狀消音器219和旁通管221導引從氣缸210排出的氣體，但并不限于此，也可以僅用旁通管221導引。
排出到密閉容器201內(nèi)的氣體，通過電動機202內(nèi)的各通路從排出管222排到外部。油被板272分離后，通過通路277返回油積存部200B。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機，在密閉容器內(nèi)收容著電動元件和旋轉(zhuǎn)壓縮元件，該旋轉(zhuǎn)壓縮元件由中間分隔板、分別設在該中間分隔板兩側的第1、第2氣缸、具有旋轉(zhuǎn)角錯開180度的偏心部并沿密閉容器軸方向延伸的與電動元件連接的旋轉(zhuǎn)軸、分別與該旋轉(zhuǎn)軸的偏心部嵌合并在氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的輥、封閉氣缸各開口的軸承構成。電動元件由定子和轉(zhuǎn)子構成，該定子具有定子繞組并固定在密閉容器上。該轉(zhuǎn)子支承在旋轉(zhuǎn)軸上，在定子內(nèi)側自由旋轉(zhuǎn)。從第1氣缸排出的氣體向電動元件排出，從第2氣缸排出的氣體，從密閉容器的圓周方向向定子繞組與旋轉(zhuǎn)壓縮元件間的密閉容器內(nèi)空間排出，所以，在電動元件與旋轉(zhuǎn)壓縮元件間的密閉容器內(nèi)空間產(chǎn)生的圓周方向駐波，被從第2氣缸排出的氣體破壞，可阻止氣柱共鳴的產(chǎn)生。這樣，可減少因氣柱共嗚引起的低頻音，實現(xiàn)壓縮機的低噪音化。另外，如本發(fā)明方案2所述，如果在密閉容器的外部安裝旁通管，該旁通管用于導引從第2氣缸排出的氣體，則可用比較簡單的構造，使從第2氣缸排出的氣體從圓周方向排到電動元件與旋轉(zhuǎn)壓縮元件間。另外，如本發(fā)明方案3所述，如果用磁極集中卷繞方式的馬達構成電動元件，則定子繞組從定子鐵心突出的尺寸小，所以，在旁通管的容許范圍的彎曲半徑內(nèi)，可切實使來自第2氣缸的氣體與圓周方向駐波碰撞，更有效地阻止氣柱共鳴的產(chǎn)生。
另外，采用該馬達也可縮小密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機的整體尺寸。
權利要求
1.密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機，在密閉容器內(nèi)收容著電動元件和旋轉(zhuǎn)壓縮元件，該旋轉(zhuǎn)壓縮元件包括中間分隔板、分別設在該中間分隔板兩側的第1、第2氣缸、具有旋轉(zhuǎn)角錯開180度的偏心部并沿密閉容器軸方向延伸而與電動元件連接的旋轉(zhuǎn)軸、分別與該旋轉(zhuǎn)軸的偏心部嵌合并在上述氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的輥、封閉氣缸各開口的軸承；上述電動元件包括定子和轉(zhuǎn)子，該定子具有定子繞組并固定在密閉容器上，該轉(zhuǎn)子支承在旋轉(zhuǎn)軸上，并在定子內(nèi)側自由旋轉(zhuǎn)，其特征在于，從上述第1氣缸排出的氣體向電動元件排出，從上述第2氣缸排出的氣體，從上述密閉容器的圓周方向向定子繞組與旋轉(zhuǎn)壓縮元件間的空間排出。
2.如權利要求1所述的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機，其特征在于，在密閉容器的外部安裝著旁通管，該旁通管用于引導從第2氣缸排出的氣體。
3.如權利要求1或2所述的密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機，其特征在于，上述電動元件由磁極集中卷繞方式的馬達構成，該馬達備有構成定子的定子鐵心、形成在該定子鐵心上的多個齒部和溝槽部，利用上述溝槽部將定子繞組直接卷繞在各齒部上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是使密閉型旋轉(zhuǎn)壓縮機小型化，并且無障礙地實現(xiàn)氣油分離。本發(fā)明中的電動機由磁極集中卷繞方式的馬達構成，該馬達由固定在密閉容器內(nèi)壁上的定子、在該定子內(nèi)側可旋轉(zhuǎn)地支承在旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子、構成定子的定子鐵心、形成在該定子鐵心上的若干齒部和溝槽部，利用上述溝槽部直接卷繞在各齒部上的定子繞組構成。所以，繞組從定子鐵心突出的尺寸小，并且油分離效果好。
文檔編號F04B35/02GK1515797SQ0310069
公開日2004年7月28日 申請日期2000年6月28日 優(yōu)先權日1999年6月29日
發(fā)明者松本兼三, 昭, 竹中學, 朝 , 樋口剛, 藤原一昭, 松浦大, 佐藤有朝, 橋本彰 申請人:三洋電機株式會社