CN111463921A - 压缩机及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机及具有其的空调器。压缩机包括壳体；定子铁芯，定子铁芯设置于壳体内；连接部，连接部设置于定子铁芯的至少一端上，定子铁芯通过连接部与壳体相连接。通过设置连接部，使得电机的定子铁芯通过连接部与压缩机的壳体相连接，这样设置使得电机与壳体的装配更简单、可靠性高。通过设置连接部的安装方式，能够降低定子铁芯的应力铁损，到提升电机效率，提升压缩机能效，同时提高了定子铁芯的刚度，降低电机振动的噪声，降低压缩机整机噪声。

Description

压缩机及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的空调器。

背景技术

空调噪声问题是目前行业内普遍存在的，空调外机的压缩机噪声以及由其振动所引起的壳体振动噪声是室外噪声的主要来源，压缩机电机的电磁振动和噪声问题也已成为制冷空调行业内主要关注问题。压缩机的振动和噪声除直接影响空调体验性能外，还将对空调的整体性能造成影响，如使用寿命和运行可靠性等。

分布卷方案电机进行浸漆工艺，达到绝缘性能上升，但是由于装配壳体、转子时的碰撞，仍然无法避免漆包线的漆皮被破坏，导致压缩机运行时，故障甚至烧毁。同时作为压缩机的核心部件，电机的效率和噪声问题直接影响压缩机的整机性能，电机的效率和噪声问题相互制约，为满足节能要求，电机效率越高越好，为提升用户体验，电机的噪声越低越好，但提高电机效率，需要更大的槽面积，会使得电机的定子齿宽度变窄，定子轭厚度变薄，降低定子刚度，引起电机振动大，噪声大，压缩机振动大噪声大，若为了降低电机噪声，提高电机的刚度，需增加定子齿轭宽度，但使得电机效率下降，所以高效低噪的电机已成为行业的研究目标。

现有技术中通过将定子齿轭设置不变，只改变绕组绕线，提高绝缘特性，不能改善压缩机效率和压缩机噪声。还有的将电机外壳注塑绝缘材料，采用特殊的电机外壳防护方式，提高绝缘特性，但是不能改善压缩机效率和压缩机噪声。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中压缩机噪声大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：壳体；定子铁芯，定子铁芯设置于壳体内；连接部，连接部设置于定子铁芯的至少一端上，定子铁芯通过连接部与壳体相连接。

进一步地，连接部由热膨胀材料制成，连接部的径向膨胀系数大于或等于1.15/度。

进一步地，定子铁芯与连接部通过热套方式进行连接，定子铁芯外表面与壳体之间具有距离地设置。

进一步地，连接部为环形结构，连接部上开设有供冷媒和润滑油通过的流通孔。

进一步地，连接部热套前的外径为d1，连接部热套后的外径为a，定子铁芯的外径为d2，其中，0.48＞(d1-a-d2)/2＞0.2。

进一步地，定子铁芯的內圆上设置有多个定子齿，相邻的定子齿之间形成定子槽，各定子槽内设置有定子绕组，各定子槽内的定子绕组之间的间隙内设置有加固件。

进一步地，部分的加固件与定子铁芯的定子轭相贴合地设置，定子齿上设置有绝缘骨架，和/或定子轭上设置有绝缘骨架。

进一步地，定子槽为多个，多个定子槽中至少一个定子槽内设置有加固件。

进一步地，加固件内圈连线围城的环形结构的内径小于或等于定子铁芯的内径。

进一步地，连接部和加固件中的至少一个由醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯、有机硅树脂或芳香族杂环聚合物中的至少一种制成。

进一步地，连接部的轴向高度大于绝缘骨架的轴向高度，加固件的轴向高度低于连接部的轴向高度。

进一步地，部分的加固件覆盖定子绕组设置，另一部分的加固件设置于连接部与绝缘骨架之间形成的空隙内。

进一步地，连接部与绝缘骨架一体设置。

进一步地，连接部的外缘型线为整圆结构，或者，连接部的外缘包括部分圆形弧线。

进一步地，加固件距离定子铁芯的最大距离为R1，连接部的内径为R2，其中，R1≤R2。

进一步地，定子绕组为集中卷。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，通过设置连接部，使得电机的定子铁芯通过连接部与压缩机的壳体相连接，这样设置使得电机与壳体的装配更简单、可靠性高。通过设置连接部的安装方式，能够降低定子铁芯的应力铁损，到提升电机效率，提升压缩机能效，同时提高了定子铁芯的刚度，降低电机振动的噪声，降低压缩机整机噪声。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的压缩机的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的压缩机的实施例的剖视结构示意图；

图3示出了根据本发明的定子铁芯与连接部、定子绕组、绝缘骨架的实施例的装配结构示意图；

图4示出了根据本发明的定子铁芯与连接部、定子绕组、绝缘骨架的实施例的***结构示意图；

图5示出了根据本发明的定子铁芯与连接部、定子绕组、绝缘骨架的第一实施例的剖视结构示意图；

图6示出了根据本发明的定子铁芯与连接部、定子绕组、绝缘骨架的第二实施例的剖视结构示意图；

图7示出了根据本发明的压缩机的电机与现有技术中电机效率对比图；

图8示出了根据本发明的压缩机的能效与现有技术中压缩机的能效对比图；

图9示出了根据本发明的压缩机的噪音与现有技术中压缩机的噪音对比图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；20、定子铁芯；30、连接部；40、绝缘骨架；50、定子绕组；60、加固件；

70、泵体组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图9所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种压缩机。

具体地，如图1和图2所示，该压缩机包括壳体10、定子铁芯20和连接部30。定子铁芯20设置于壳体10内。连接部30设置于定子铁芯20的至少一端上，定子铁芯20通过连接部30与壳体10相连接。

在本实施例中，通过设置连接部，使得电机的定子铁芯通过连接部与压缩机的壳体相连接，这样设置使得电机与壳体的装配更简单、可靠性高。通过设置连接部的安装方式，能够降低定子铁芯的应力铁损，起到提升电机效率，提升压缩机能效的作用。同时设置连接部提高了定子铁芯的刚度，降低电机振动的噪声，降低压缩机整机噪声。

优选地，连接部30由热膨胀材料制成，连接部30的径向膨胀系数大于或等于1.15/度。这样设置使得利用热膨胀系数较高的材料制成的连接部件随着压缩机内部温度的升高，使得电机与外壳的装配越来越紧固，同时在常温时过盈量较小装配较方便，降低应力铁损，能起到提升电机效率，提升压缩机能效。

具体地，定子铁芯20与连接部30通过热套方式进行连接，定子铁芯20外表面与壳体10之间具有距离地设置。这样设置能够避免定子铁芯过多的与壳体接触造成定子铁芯的应力铁损的问题。

优选地，连接部30为环形结构，连接部30上开设有供冷媒和润滑油通过的流通孔。这样设置能够提高该压缩机的实用性和可靠性，同时提高了定子铁芯的强度。

进一步地，连接部30热套前的外径为d1，连接部30热套后的外径为a，定子铁芯20的外径为d2，其中，0.48＞(d1-a-d2)/2＞0.2。其中，热套前的温度和热套后的温度为20°。这样设置能够使得定子铁芯和连接部件组成的结构的刚度达到最优。

如图3至图6所示，定子铁芯20的內圆上设置有多个定子齿，相邻的定子齿之间形成定子槽，各定子槽内设置有定子绕组50，各定子槽内的定子绕组50之间的间隙内设置有加固件60。这样设置能够提高定子铁芯组件的连接稳定性，其中，部分的加固件60与定子铁芯20的定子轭相贴合地设置，定子齿上设置有绝缘骨架40，和/或定子轭上设置有绝缘骨架40。加固部件可以直接与定子铁芯相接触，也可以隔着槽绝缘。加固部件起到连接、稳固的作用，并且可以提升整体的刚度。

定子槽为多个，多个定子槽中至少一个定子槽内设置有加固件60。即在本申请的实施例中，一部分的定子槽中可以设置加固件60，另一部分的定子槽内可以不设置加固件。其中，加固件60内圈连线围城的环形结构的内径小于或等于定子铁芯20的内径。这样设置能够提高具有该定子铁芯的电机的性能。

在本申请中，连接部30和加固件60中的至少一个由醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯、有机硅树脂或芳香族杂环聚合物中的至少一种制成。即连接部和加固部的材料为不导磁，耐冷媒，耐高温，绝缘性好的材料。

其中，连接部30的轴向高度大于绝缘骨架40的轴向高度，加固件60的轴向高度低于连接部30的轴向高度。部分的加固件60覆盖定子绕组50设置，另一部分的加固件60设置于连接部30与绝缘骨架40之间形成的空隙内。这样设置能够提高定子铁芯的整体强度，提高了具有该定子铁芯的电机性能。

为了进一步提高该定子铁芯的电机性能，连接部30与绝缘骨架40一体设置。

进一步地，如图5所示，连接部30的外缘型线为整圆结构。或者，连接部30的外缘包括部分圆形弧线，即连接部30外缘型线可以不是整圆，而不是整圆的部分与壳体之间围成用于流通冷媒和润滑油的通道。且加固件60距离定子铁芯20的最大距离为R1，连接部30的内径为R2，其中，R1≤R2。在本实施例中，定子绕组50为集中卷。

具体地，壳体与定子铁芯之间为过盈配合，随着过盈量的上升压缩机整体噪音呈下降趋势，但是如果过盈量过大，在壳体与定子装配时会出现热套不合格率上升的问题(定子铁芯热套装不进壳体)，并且过大的过盈量会导致定子铁芯变形，反而使噪音变差，甚至损坏。

为了解决这种情况，在本申请中，提供了一种连接部件，该连接部件安装在定子铁芯的上下端面上，其外径超过定子外径。连接部件采用热膨胀系数较大的材料制成，开始进行热套时，连接件外径较小，相对于壳体过盈量较小，易装配。工作时，随着压缩机频率升高，内部温度的上升连接部件径向长度慢慢膨胀，壳体与连接部件的过盈量逐渐增大，壳体、连接部件、定子铁芯整体刚度上升，使得压缩机整体噪音降低。其中，连接部件、定子铁芯、绝缘骨架，定子槽内相邻齿上的绕组之间都有间隙，使用加固部件填充以上间隙，限制住连接部件、定子铁芯、绝缘骨架，定子槽内相邻齿上的绕组的运动空间，连接部件与定子轭部直接贴合或隔着槽绝缘与定子轭贴合。使用加固部件除了用来安装连接部件与定子铁芯的作用外，还起到进一步增强压缩机电机整体刚度的作用。

同时定子轭部不与压缩机壳体直接接触，使得轭部不直接受力，可以将轭部做的更薄，增大了槽面积，降低电机损耗，使得压缩机效率提升，同时由于加固部件，使得电机整体刚度上升，降低了压缩机频谱1000Hz以内的噪音峰值(如图9所示)。

连接部件与加固部件可以分开使用，并且都可以起到相应的作用。其中连接部件单独使用时，与绝缘骨架为一体式的结构。同理，一体式连接部件骨架可以与加固部件同时作用。并且在压缩机最高工作温度下，一体式连接件骨架的内径不小于定子铁芯内径。

加固部件的内边缘不超出定子铁芯内径，加固部件一直固定在定子上，电机运行时，转子高速旋转，为防止出现扫膛问题影响电机及压缩机的可靠性，需使得加固部件的内边缘不超出定子内径。

连接部件、加固部件材料为不导磁材料，连接部、加固部件在定子槽中，若导磁会影响磁路，连接部、加固部件耐冷媒，压缩机内有冷媒流动，若不耐冷媒会被腐蚀产生杂质，降低压缩机的可靠性。其中，加固部件耐高温，绝缘性好，压缩机高速运行，电机温升高，同时齿上绕组内通电，这样会进一步提高电机绝缘可靠性。

如图7所示，由于采用连接部件使定子铁芯与外壳连接，定子铁芯不必受到应力铁损，导致损耗上升，进而提升了电机的效率，较正常电机有1％到2％的提升。

在连接部件上开设流通孔，可以开设在连接部件的外边缘或者内部，来达到冷媒流通顺畅、回油的作用，从而是压缩机能效提升。加固部件包裹绕组端部，加固部件填充满绝缘骨架与绕组端部缝隙，提高绕组的紧固性，同时端部的加固部件进一步提高电机的刚度，降低电机振动噪声，降低压缩机机械振动引起的噪声，提高压缩机可靠性，加固部件轴向不高于连接部件端部，高于绝缘骨架外壁，使得加固部件完全包裹住绝缘骨架，定子整体刚度最大。加固部件超过连接部件高度，刚度提升不明显，浪费材料。

需要说明的是，在本申请中，压缩机还包括泵体组件70。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体(10)；

定子铁芯(20)，所述定子铁芯(20)设置于所述壳体(10)内；

连接部(30)，所述连接部(30)设置于所述定子铁芯(20)的至少一端上，所述定子铁芯(20)通过所述连接部(30)与所述壳体(10)相连接。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述连接部(30)由热膨胀材料制成，所述连接部(30)的径向膨胀系数大于或等于1.15/度。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述定子铁芯(20)与所述连接部(30)通过热套方式进行连接，所述定子铁芯(20)外表面与所述壳体(10)之间具有距离地设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述连接部(30)为环形结构，所述连接部(30)上开设有供冷媒和润滑油通过的流通孔。

5.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述连接部(30)热套前的外径为d1，所述连接部(30)热套后的外径为a，所述定子铁芯(20)的外径为d2，其中，0.48＞(d1-a-d2)/2＞0.2。

6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述定子铁芯(20)的內圆上设置有多个定子齿，相邻的所述定子齿之间形成定子槽，各所述定子槽内设置有定子绕组(50)，各所述定子槽内的所述定子绕组(50)之间的间隙内设置有加固件(60)。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，部分的所述加固件(60)与所述定子铁芯(20)的定子轭相贴合地设置，所述定子齿上设置有绝缘骨架(40)，和/或所述定子轭上设置有所述绝缘骨架(40)。

8.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述定子槽为多个，多个所述定子槽中至少一个所述定子槽内设置有所述加固件(60)。

9.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述加固件(60)内圈连线围城的环形结构的内径小于或等于所述定子铁芯(20)的内径。

10.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述连接部(30)和所述加固件(60)中的至少一个由醇酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯、有机硅树脂或芳香族杂环聚合物中的至少一种制成。

11.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述连接部(30)的轴向高度大于所述绝缘骨架(40)的轴向高度，所述加固件(60)的轴向高度低于所述连接部(30)的轴向高度。

12.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，部分的所述加固件(60)覆盖所述定子绕组(50)设置，另一部分的所述加固件(60)设置于所述连接部(30)与所述绝缘骨架(40)之间形成的空隙内。

13.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述连接部(30)与所述绝缘骨架(40)一体设置。

14.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述连接部(30)的外缘型线为整圆结构，或者，所述连接部(30)的外缘包括部分圆形弧线。

15.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述加固件(60)距离所述定子铁芯(20)的最大距离为R1，所述连接部(30)的内径为R2，其中，R1≤R2。

16.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述定子绕组(50)为集中卷。

17.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至16中任一项所述的压缩机。

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