專利名稱：直流變頻壓縮機的馬達機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種馬達機構，特別是關于一種可有效降低壓縮機的高度， 減少零組件及制造成本，并增進馬達及壓縮機的整體效益的直流變頻壓縮機 的馬達纟幾構。
背景技術：
一般冷凍空調的直流變頻往復式壓縮機，請參閱圖l，低壓低溫冷媒氣
體先由外殼1上的冷媒吸入口 2進入，然后進入進氣容積室3再到達閥片座 4的吸入通道，最后經由吸入通道進入汽缸5內部，進行活塞6的壓縮過程。 冷媒經過壓縮機活塞6的壓縮后變成高壓高溫冷媒，透過導管7進入高壓高 溫吐出冷媒容積室8，最后高壓高溫冷媒從冷媒排出口 9排出壓縮機外。
然而，馬達定子13是固定于壓縮機內，而壓縮機內的馬達轉子IO則是 使用偏心軸的設計來驅動活塞6等零件進行冷媒的壓縮過程。由于馬達轉子 10偏心軸的設計方式，必須在馬達轉子10上設置相對應的平衡配重設計， 使馬達轉子IO在轉動時能達到轉子動力平衡，以減少馬達轉子10的振動及 噪音。在馬達轉子IO上配置相對應的平衡配重，其做法是在馬達轉子10的 上、下兩端面上分別設置一適當平衡配重塊，使馬達在轉動時能夠達到轉子 動力平衡，如圖2及圖3A 3D所示。
請參閱圖4，為現(xiàn)有直流變頻壓縮機的馬達機構各元件合力的示意圖， 圖中的Fl為活塞6、連桿及偏心軸的總合成的離心力及等效作用力，F(xiàn)2為 轉子上平衡配重塊11的離心力，而F3為轉子下平衡配重塊12的離心力。 為了使壓縮機內能達到轉子動力平衡，上述圖4中的合力及合力矩必須等于 零以達到轉子動力平衡。因合力必須等于零，所以F2-F1+F3。又因合力矩必
須等于零，所以F2xL2=Flx(Ll+L2)。上述F2=F1+F3，所以F2>F3,也就是 H1〉H2，上平衡配重塊11的高度H1因此較下平衡配重塊12的高度為高。
上述做法卻存在著兩個問題，其一是配重塊的配置將會增加壓縮機的高 度，因此壓縮機需占據更大的空間以容納各相關零組件，無法設計成短小輕 薄以增加竟爭力；其二是上、下兩平衡配重塊及在馬達轉子兩端面的固定裝 置，不但結構上較復雜且需要額外的零件加工及生產成本。
發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是在于提供一種可有效降低壓縮機的高度并減少零 組件及制造成本，使壓縮機變得更短小輕薄，同時又能增進馬達的效益的直 流變頻壓縮機的馬達機構。
為了達到上述目的，本發(fā)明的直流變頻壓縮機的馬達機構，包括一第一 轉子層，是由多數個第一轉子單元堆疊而成，該第一轉子單元表面每四分之 一的區(qū)域上設有至少一可容置永久》茲鐵的》茲鐵槽，且于該第一轉子單元其中 之一的區(qū)域上設有多數個第一槽孔； 一第二轉子層，是由多數個第二轉子單 元堆疊而成，該第二轉子單元表面每四分之一的區(qū)域上設有該》茲鐵槽； 一第 三轉子層，是由多數個第三轉子單元堆疊而成，該第三轉子單元表面每四分 之一的區(qū)域上設有該磁鐵槽，且該第三轉子單元設有多數個第三槽孔，該第 三槽孔設置于與該第一槽孔相對的區(qū)域上，其中該第二轉子層i更于該第一、 第三轉子層間；及一軸孔，設于該第一、第二、第三轉子單元的中心處。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供的又一種直流變頻壓縮機的馬達機構， 包括多數個第四轉子單元，該第四轉子單元表面每四分之一的區(qū)域上設有至 少一可容置永久磁鐵的磁鐵槽，且于該第四轉子單元兩個相對的區(qū)域上分別 設有多數個第一槽孔及多數個第三槽孔； 一第一轉子層，是由該多數個第四 轉子單元堆疊而成，且該多數個第一槽孔內填充不導磁材料； 一第二轉子層， 是由該多數個第四轉子單元堆疊而成； 一第三轉子層，是由該多數個第四轉
子單元堆疊而成，且該多數個第三槽孔內填充不導磁材料，其中該第二轉子
層設于該第一、第三轉子層間；及一軸孔，設于該第四轉子單元的中心處。 綜合上述，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的效果是顯著的，具有如下有益效果 本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬ii^幾構利用第一、第二、第三轉子層來取代現(xiàn)有具 有上、下平衡配重塊的馬達結構，透過不同高度的第一、第二、第三轉子層組 合而成的馬達結構，達到壓縮機內各元件的轉子動力平衡，可降低壓縮機的高 度，減少零組件及制造成本。
圖1為現(xiàn)有直流變頻往復式壓縮機的組裝圖。 圖2為現(xiàn)有直流變頻壓縮機的馬達機構的側視圖。 圖3A、 3B、 3C、 3D為平衡配重塊的正^f見圖與側^L圖。 圖4為現(xiàn)有直流變頻壓縮機的馬達機構各元件合力的示意圖。 圖5A、 5B、 5C分別為本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達機構第一實施例的 第一、第二、第三轉子的正視圖。
圖6為本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達機構第一實施例的側視圖。 圖7為本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達機構各元件合力的示意圖。 圖8為本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達機構第二實施例的正視圖。 圖9為本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達機構第二實施例的側視圖。 主要元件符號說明
1 外殼
2 冷媒吸入口
3 進氣容積室
4 閥片座
5 汽缸
6 活塞
7導管
8高壓高溫吐出冷々某容積室
9冷媒排出口
10馬達轉子
11上平衡配重塊
12下平衡配重塊
13馬達定子
20第一轉子層
21第一轉子單元
22第一槽孔
30第二轉子層
31第二轉子單元
40第三轉子層
41第三轉子單元
42第三槽孔
50磁鐵槽
60軸孔
70第四轉子單元
具體實施例方式
為達成上述目的與功效，本發(fā)明所采用的技術手段及構造，現(xiàn)配合附圖 就本發(fā)明較佳實施例詳加說明其特征與功能如下，以利于完全了解。 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種直流變頻壓縮機的馬達機構，首先
請同時參閱圖5A、 5B、 5C及圖6,分別為本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達機構 第一實施例的第一、第二、第三轉子單元的正視圖及本發(fā)明直流變頻壓縮機 的馬達機構第一實施例的側視圖，本發(fā)明的直流變頻壓縮機的馬達機構，包
括一第一轉子層20、 一第二轉子層30、 一第三轉子層"及一軸孔60，該第 一轉子層20是由多數個第一轉子單元21堆疊而成，該第一轉子單元21表 面每四分之一的區(qū)域上設有至少一可容置永久磁鐵的磁鐵槽50，該磁鐵槽 50的數量與形狀可視i殳計需求而配置，形狀可為長方形、多邊形等，該第一 轉子單元21其中之一的區(qū)域上設有多數個第一槽孔22;該第二轉子層30 是由多數個第二轉子單元31堆疊而成，該第二轉子單元31表面每四分之一 的區(qū)域上設有該磁鐵槽50;該第三轉子層40是由多數個第三轉子單元41 堆疊而成，該第三轉子單元41表面每四分之一的區(qū)域上設有該磁鐵槽50, 該第三轉子單元41設有多數個第三槽孔42，該第三槽孔42設置于與該第一 槽孔22相對的區(qū)域上；上述該第一、第二、第三轉子單元21、 31、 41的中 心處均設計有該軸孔60，用以裝設心軸，且該多數個第一、第三槽孔的形狀 與配置方式也可依據需求而設計；該第二轉子層30設于該第一、第三轉子 層20、 40間，該第一、第二、第三轉子單元21、 31、 41為硅鋼片。
由于壓縮機內馬達轉子10偏心軸的設計方式，故需要有相對應的平衡 配重設計，才能讓馬達轉子10在轉動時能達到轉子動力平衡，以減少馬達 轉子10的振動及噪音。請參閱圖7所示，為本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達 機構各元件合力的示意圖，圖中的F4為活塞6、連桿及偏心軸的總合成的離 心力及等效作用力，F(xiàn)5為第一轉子層20的離心力，而F6為第三轉子層40 的離心力，為了達到轉子動力平衡，因此該第一轉子層20的高度H3較該第 三轉子層40的高度H4為高，這樣才可使上述的合力及合力矩等于零以達到 轉子動力平衡。因此，本發(fā)明利用該第一、第二、第三轉子層20、 30、 40 來取代現(xiàn)有具有上、下平衡配重塊ll、 12的馬達轉子IO結構，也就是透過 不同高度(多數個轉子單元堆疊而成)的第一、第二、第三轉子層20、 30、 40 組合而成的馬達轉子10結構，便可達到壓縮機內各元件的轉子動力平衡， 同時更可降低壓縮機的高度，減少零組件及制造成本。
為了取得該第一、第二、第三轉子層20、 30、 40合適的高度來達到轉
子動力平衡，可利用一些分析軟件(例如Pro-e)進行模擬及計算以求得該第 一、第二、第三轉子層20、 30、 40的高度，也即求得該第一、第二、第三 轉子單元21、 31、 41的數量。首先利用分析軟件將壓縮機內部各零件作3D 實體才莫擬，然后依需求設計該第一、第三槽孔22、 42的形狀及配置方式， 將該第一、第三槽孔22、 42的設計參數，如長度、寬度、材質、重量等， 匯入分析軟件中進行模擬分析，其分析結果需滿足各元件的合力及合力矩等 于零以達到轉子動力平衡，若沒有達到轉子動力平衡可增加或減少該第一、 第二、第三轉子層20、 30、 40高度來達到轉子動力平衡。
請同時參閱圖8、 9所示，分別為本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達機構第 二實施例的正視圖與側視圖，本發(fā)明直流變頻壓縮機的馬達機構，包括多數 個第四轉子單元70，該第四轉子單元"70表面每四分之一的區(qū)域上設有至少 一可容置永久^茲4失的》茲鐵槽50，且于該第四轉子單元70兩個相對的區(qū)域上 分別設有多數個第一槽孔22及多數個第三槽孔42，該第四轉子單元70為硅 鋼片； 一第一轉子層20，是由該多數個第四轉子單元70堆疊而成，且該多 數個第一槽孔22內填充不導磁材料； 一第二轉子層30，是由該多數個第四 轉子單元70堆疊而成； 一第三轉子層40，是由該多數個第四轉子單元70 堆疊而成，且該多數個第三槽孔42內填充不導磁材料，而該不導磁材料為 金屬，例如銅，其中該第二轉子層30設于該第一、第三轉子層20、 40間； 及一軸孔60,設于該第四轉子單元70的中心處。本明發(fā)的第二實施例與第 一實施例相似，本實施例該第一、第二、第三轉子層20、 30、 40的高度也 是透過分析軟件進行計算，以求得該第一、第二、第三轉子層20、 30、 40 的高度來達到轉子動力平衡，用以取代現(xiàn)有具有上、下平衡配重塊11、 12 的馬達結構。
權利要求
1.一種直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，包括一第一轉子層，是由多數個第一轉子單元堆疊而成，該第一轉子單元表面每四分之一的區(qū)域上設有至少一可容置永久磁鐵的磁鐵槽，且于該第一轉子單元其中之一的區(qū)域上設有多數個第一槽孔；一第二轉子層，是由多數個第二轉子單元堆疊而成，該第二轉子單元表面每四分之一的區(qū)域上設有該磁鐵槽；一第三轉子層，是由多數個第三轉子單元堆疊而成，該第三轉子單元表面每四分之一的區(qū)域上設有該磁鐵槽，且該第三轉子單元設有多數個第三槽孔，該第三槽孔設置于與該第一槽孔相對的區(qū)域上，其中該第二轉子層設于該第一、第三轉子層間；及一軸孔，設于該第一、第二、第三轉子單元的中心處。
2. 如權利要求1所述的直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，該第 一轉子單元為硅鋼片。
3. 如權利要求1所述的直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，該第 二轉子單元為硅鋼片。
4. 如權利要求1所述的直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，該第 三轉子單元為硅鋼片。
5. 如權利要求1所述的直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，該第 一轉子層的高度較該第三轉子層高。
6. —種直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，包括多數個第四轉子單元，該第四轉子單元表面每四分之一的區(qū)域上設有至少一可容置永久磁鐵的磁鐵槽，且于該第四轉子單元兩個相對的區(qū)域上分別 設有多數個第 一槽孔及多數個第三槽孔；一第一轉子層，是由該多數個第四轉子單元堆疊而成，且該多數個第一 槽孔內填充不導磁材料；一第二轉子層，是由該多數個第四轉子單元堆疊而成； 一第三轉子層，是由該多數個第四轉子單元堆疊而成，且該多數個第三 槽孔內填充不導磁材料，其中該第二轉子層設于該第一、第三轉子層間；及 一軸孔，設于該第四轉子單元的中心處。
7. 如權利要求6所述的直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，該第 四轉子單元為硅鋼片。
8. 如權利要求6所述的直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，該不 導磁材料為金屬。
9. 如權利要求6所述的直流變頻壓縮機的馬達機構，其特征在于，該第 一轉子層的高度較該第三轉子層高。
全文摘要
一種直流變頻壓縮機的馬達機構，其中馬達定子固定在壓縮機內，馬達轉子是由轉子單元堆疊而成的第一、第二、第三轉子層組合形成，各轉子單元中心處設有軸孔，且各轉子單元表面每四分之一的區(qū)域上設有至少一可容置永久磁鐵的磁鐵槽，而第一轉子層轉子單元其中之一的區(qū)域上設有多數個第一槽孔，第三轉子層轉子單元設有多數個第三槽孔，該第三槽孔設置于與該第一槽孔相對的區(qū)域上，從而可有效地降低壓縮機的高度，減少零組件及制造成本，并增進馬達及壓縮機的整體效益。
文檔編號H02K1/27GK101192766SQ20061014677
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月22日 優(yōu)先權日2006年11月22日
發(fā)明者余培煜, 蕭澤良 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院