CN116529483A

CN116529483A - 压缩机

Info

Publication number: CN116529483A
Application number: CN202180071214.6A
Authority: CN
Inventors: 田中宏昌
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2023-08-01
Also published as: US20230392589A1; JP2022072839A; WO2022091655A1; JP7163948B2

Abstract

压缩机具备：压缩机壳体(2)；压缩部，其配置于压缩机壳体(2)的内部，用于压缩制冷剂；以及电动机，其配置于压缩机壳体(2)的内部，用于驱动压缩部。电动机具有转子和定子，所述转子与压缩部的旋转轴同轴设置，所述定子配置于转子的外周侧。定子在定子的周向上形成有多个大径部(37)和多个小径部(38)，所述多个大径部(37)与压缩机壳体(2)的内周面接触，所述多个小径部(38)与大径部(37)相比，从电动机的旋转中心至外周面为止的距离较小。定子设有多个焊接部(20)，所述多个焊接部(20)由压缩机壳体(2)的内周面与定子的外周面接合而成，焊接部(20)设于定子的小径部(38)。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机。

背景技术

例如，回转式压缩机具备配置于压缩机壳体内部的电动机，有时电动机的定子的外周面被焊接固定于压缩机壳体的内周面。在这种回转式压缩机的制造工序中，已知可通过将压缩机壳体热装(利用基于热的膨胀和收缩，将两个部件结合的方法。[1]将位于外侧的具有孔的部件加热膨胀，使孔的内径扩大。[2]将位于内侧的部件嵌入内径扩大的外侧部件的孔内。[3]通过使外侧部件冷却而使孔的内径缩小，外侧部件紧固住内侧部件，从而使两个部件相互固定。)于定子来将定子临时固定于压缩机壳体，之后将嵌入有定子的压缩机壳体搬运至焊接工序进行焊接。

专利文献1：日本特开2006-191702号公报

专利文献2：日本特开2011-55576号公报

发明内容

配置于压缩机壳体内的电动机中，若定子变形，则定子的磁化特性劣化且铁耗增加，使得电动机效率降低。因此，在通过压缩机壳体的热装来临时固定定子的情况下，一般来说使压缩机壳体的内径相对于定子的外径形成为，配合公差呈过盈配合(在公差的范围内，定子的外径始终大于压缩机壳体的内径的状态)与间隙配合(在公差的范围内，定子的外径始终小于压缩机壳体的内径的状态)之间的过渡配合(因在公差的范围内的偏差而导致定子的外径相对于压缩机壳体的内径可大可小的状态)。由此，能够抑制定子受到热装的压缩机壳体施加的外力而变形的情况。并且，定子在通过热装而临时固定于压缩机壳体之后，通过焊接而固定于压缩机壳体。也就是说，一边通过过渡配合维持配置于压缩机壳体内的定子的临时固定状态，一边通过焊接将定子固定于压缩机壳体内，由此，减小定子的变形并将定子牢固地固定于压缩机壳体。

然而，即使在将压缩机壳体的内径形成为过渡配合的情况下，当因为尺寸偏差而导致压缩机壳体的内径趋近尺寸公差的最小极限值时，也可能与过盈配合一样地出现过盈量(定子的外径大于压缩机壳体的内径时的、定子的外径与压缩机壳体的内径之差)变大的风险。当过盈量增大时，被紧固于压缩机壳体的定子中产生的变形导致电动机效率下降，通过焊接来将定子固定于压缩机壳体的有益效果也随之消失。

所公开的技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种压缩机，其能够减小在将定子固定于压缩机壳体时定子中产生的变形。

本申请公开的压缩机的一个形态具备：压缩机壳体；压缩部，其配置于压缩机壳体的内部，用于压缩制冷剂；以及电动机，其配置于压缩机壳体的内部，用于驱动压缩部，其中，电动机具有转子和定子，所述转子与压缩部的旋转轴同轴设置，所述定子配置于转子的外周侧，定子在定子的周向上形成有多个大径部和多个小径部，多个大径部与压缩机壳体的内周面接触，多个小径部与大径部相比，从电动机的旋转中心至外周面为止的距离较小，定子设有多个焊接部，多个焊接部使压缩机壳体的内周面与定子的外周面接合，焊接部设于定子的小径部。

根据本申请公开的压缩机的一个形态，能够减小在将定子固定于压缩机壳体时定子中产生的变形，并抑制电动机效率的降低。

附图说明

图1是表示实施例的压缩机的纵截面图。

图2是表示实施例的压缩机的三相电动机的横截面图。

图3是表示实施例的三相电动机的定子的俯视图。

图4是表示实施例的定子铁芯的俯视图。

图5是表示实施例的定子铁芯的主要部分的俯视图。

图6是放大表示实施例的定子铁芯的小径部的俯视图。

图7是放大表示实施例的定子铁芯的贯穿孔的俯视图。

图8是用于说明在实施例的压缩机的制造工序中作用于定子铁芯的外力及应力的俯视图。

图9是表示实施例的定子铁芯中产生的变形的图。

图10是表示实施例的定子铁芯的变形的矫正的图。

图11是表示实施例的定子铁芯的变形通过焊接而被矫正的图表。

图12是表示实施例的定子铁芯的过盈量与电动机效率的减少率之间的关系的图表。

图13是用于说明实施例的APF效率的图表。

具体实施方式

下面，参照附图对本申请公开的压缩机的实施例进行详细说明。此外，本申请公开的压缩机不限于以下的实施例。

实施例

图1是表示实施例的压缩机的纵截面图。如图1所示，压缩机1是通常所说的回转式压缩机，其具备：作为压缩机壳体的容器2；作为旋转轴的压缩机轴3；压缩部5；以及三相电动机6。容器2由金属材料形成，并形成有密闭的内部空间7。内部空间7形成为大致圆柱状。在将容器2纵置于水平面时，其形成为：内部空间7所形成的圆柱的中心轴与铅垂方向平行。在容器2中，在内部空间7的下部形成有储油器8。在储油器8中，储藏有用于润滑压缩部5的润滑油即冷冻机油8a。容器2与作为吸入部的吸入管11及作为排出部的排出管12连接，所述吸入部用于吸入制冷剂，所述排出部排出压缩后的制冷剂。作为旋转轴的压缩机轴3形成为棒状，以一端配置于储油器8的方式，配置于容器2的内部空间7。压缩机轴3被容器2支承为能够以形成内部空间7的圆柱的中心轴为中心旋转。压缩机轴3通过旋转，将储藏于储油器8的冷冻机油8a供给至压缩部5。

压缩部5配置于内部空间7的下部，并且配置于储油器8的上方。压缩机1还包括上消音盖14和下消音盖15。上消音盖14配置于内部空间7中的压缩部5的上部。上消音盖14在其内部形成上消音室16。下消音盖15设于内部空间7中的压缩部5的下部，并且配置于储油器8的上部。下消音盖15在其内部形成下消音室17。下消音室17通过形成于压缩部5的连通路(未图示)与上消音室16连通。在上消音盖14与压缩机轴3之间，形成有压缩制冷剂排出孔18，上消音室16通过压缩制冷剂排出孔18与内部空间7连通。

压缩部5利用压缩机轴3的旋转来压缩从吸入管11供给的制冷剂，并将该压缩后的制冷剂供给至上消音室16与下消音室17。该制冷剂与冷冻机油8a具有相溶性。三相电动机6配置于内部空间7中的压缩部5的上方。

图2是表示实施例的压缩机1的三相电动机6的横截面图。如图1及图2所示，三相电动机6具备转子21以及定子22。转子21由多个金属板层叠形成为圆柱状，并通过后文所述的铆接部28和多个铆钉9而被一体化。转子21的中心插通有压缩机轴3，且转子21固定于压缩机轴3。转子21中，以成为以压缩机轴3为中心的六角形的每个边的方式形成有6个缝隙状的磁铁嵌入孔10a。在转子21的周向上隔开规定间隔，形成有各磁铁嵌入孔10a。在磁铁嵌入孔10a中嵌入有板状的永久磁铁10b。

定子22形成为大致圆筒形，以包围转子21的外周侧的方式配置。定子22具备：环状的定子铁芯23，上绝缘架24及下绝缘架25，以及多个绕组46(参见图1)。定子22与容器2在形成于定子22周向上的多个焊接部20处被焊接。即，定子铁芯23的外周面在焊接部20处被点焊于容器2的内周面。各焊接部20在定子22的周向上(绕压缩机轴3)空开间隔地设置。此外，各焊接部20在定子22的轴向(压缩机轴3的轴向)上也设有多个。

上绝缘架24被固定于定子铁芯23的上端部。下绝缘架25被固定于定子铁芯23的下端部。此外，如图1及图2所示，在定子铁芯23中，沿着后文所述的各定子铁芯齿部32-1～32-9之间的齿槽的内周面插入有绝缘膜26，定子铁芯23与绕组46通过绝缘膜26而绝缘。绝缘膜26例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等树脂材料形成。此外，上绝缘架24及下绝缘架25由树脂材料形成，是将定子铁芯23与绕组46绝缘的绝缘部件。

定子的结构

图3是表示实施例的三相电动机6的定子22的俯视图。如图3所示，在定子铁芯23的后文所述的多个定子铁芯齿部32-1～32-9分别卷绕有电线即绕组46。在每个定子铁芯齿部32-1～32-9上，由每个绕组46分别形成卷绕部45。实施方式的三相电动机6是6极9槽的集中绕组型的电动机(参见图2)。多个绕组46具备：多个U相绕组46-U1～46-U3、多个V相绕组46-V1～46-V3、以及多个W相绕组46-W1～46-W3。此外，定子22中，从各卷绕部45引出并汇集成一束的中性线由绝缘套管覆盖，并插入到在定子22的周向(转子21的旋转方向)上相邻的卷绕部45的间隙中(参见图2)。

图4是表示实施例的定子铁芯23的俯视图。如图4所示，定子铁芯23由多个金属板层叠而形成，具备环状的轭部31、以及作为卷筒部的多个定子铁芯齿部32-1～32-9。金属板例如由硅钢板等软磁性体形成。

轭部31形成为大致圆筒形。多个定子铁芯齿部32-1～32-9中的第一定子铁芯齿部32-1形成为大致柱体状。第一定子铁芯齿部32-1的一端与轭部31的内周侧相连地形成，即，形成为从轭部31的内周面朝向定子铁芯23的中心轴突出。多个定子铁芯齿部32-1～32-9中的第一定子铁芯齿部32-1以外的定子铁芯齿部32-2～32-9，也与第一定子铁芯齿部32-1同样地，形成为大致柱体状，并从轭部31的内周面朝向定子铁芯23的中心轴突出。此外，多个定子铁芯齿部32-1～32-9形成为，在轭部31的内周面上，沿轭部31的周向每隔40度的等间隔配置。下面，将定子铁芯23的多个定子铁芯齿部32-1～32-9称作定子铁芯齿部32。

此外，如图4所示，在定子铁芯23的外周面，在定子铁芯23的周向上与各定子铁芯齿部32对应的位置，沿着定子铁芯23的整个轴向分别设置有供冷冻机油8a及制冷剂通过的六个第一凹部35及三个第二凹部36。在定子铁芯23的周向上，相邻的第二凹部36彼此之间，夹着配置有两个第一凹部35。此外，三个第二凹部36中形成有缺口槽36a，该缺口槽36a用于将上绝缘架24及下绝缘架25相对于定子铁芯23进行定位后安装于其上。对于定子铁芯23的主要部分，将在后文中进行说明。

压缩机的特征性结构

接下来，对实施例的压缩机1的特征性结构进行说明。实施例的特征包括三相电动机6的定子铁芯23。在本实施例的压缩机1的制造工序中，通过将容器2热装于定子22来将定子22临时固定于容器2。定子22被临时固定于容器2内后，通过点焊而固定于容器2。实施例的定子22的定子铁芯23的外径形成为相对于容器2的内径呈过渡配合的尺寸，为了在将容器2热装于定子铁芯23时，减少受到来自容器2的外力的部分并同时缓和容器2施加的外力，定子铁芯23具有外径不同的部分。由此，定子铁芯23随着容器2施加的外力而产生的压缩变形得以减小。

图5是表示实施例的定子铁芯23的主要部分的俯视图。图6是放大表示实施例的定子铁芯23的小径部的俯视图。如图4、图5及图6所示，定子22的定子铁芯23中，在定子铁芯23的周向上，以过渡配合嵌合于容器2的内周面的多个大径部37、与间隙配合于容器2的内周面的多个小径部38，以夹着供冷冻机油8a通过的第一凹部35或第二凹部36的方式形成。也就是说，在定子铁芯23的周向上，各大径部37与各小径部38隔开规定的间隔配置。大径部37及小径部38是指，定子铁芯23的环状的轭部31的外周面的一部分。

因此，设从三相电动机6的旋转中心即定子铁芯23的中心O至大径部37的外周面为止的距离(大径部外径)为R1，从中心O至小径部38的外周面为止的距离(小径部外径)为R2时，满足R1>R2的关系。此外，若设从中心O至容器2的内周面为止的距离(壳体内径)为R3，则满足R3>R2的关系。此外，间隙配合于容器2的内周面的各小径部38形成为，小径部38的外周面与容器2的内周面之间的间隙G(＝R3-R2)(图6)大于0，且小于等于250[μm]。间隙G例如被设定为50[μm]≦G≦250[μm]。

换言之，在将容器2热装于定子铁芯23时，定子铁芯23与容器2的内周面相接的接触部为大径部37，定子铁芯23不与容器2的内周面相接的呈间隙配合的非接触部为小径部38。通过热装而使各大径部37嵌合于容器2内的定子铁芯23，仅在各小径部38处与容器2点焊。由此，容器2中设有将容器2的内周面与定子铁芯23的外周面接合而成的多个焊接部20，焊接部20仅设于小径部38处。此外，大径部37是用于将定子铁芯23临时固定于容器2内的接触部，为了进行临时固定，至少两个大径部37设置于定子铁芯23即可。

本实施例的定子铁芯23具有三个大径部37和六个小径部38。三个大径部37在定子铁芯23的周向上等间隔地配置。六个小径部38在定子铁芯23的周向上以每两个夹着一个大径部37的方式配置。此外，大径部37及小径部38的各自的数量不限于上述的数量，只要根据三相电动机6的槽数，例如，使小径部38的数量为大径部37的数量的两倍以上即可。

在定子铁芯23的周向上，沿着定子铁芯23的外周面的、大径部37的圆周方向长度W1与小径部38的圆周方向长度W2形成为相等。各大径部37及各小径部38的绕定子铁芯23的中心O的中心角被设定为20度左右(参见图4)。

在定子铁芯23的周向上，将沿定子铁芯23的外周面的多个小径部38的各圆周方向长度W2合计后的小径范围，大于将多个大径部37的各圆周方向长度W1合计后的大径范围。即，六个小径部38的各圆周方向长度W2的合计即6W2，大于三个大径部37的各圆周方向长度W1的合计即3W1。由此，在定子铁芯23的周向上，能够减少定子铁芯23的外周面与容器2的内周面相接的大径范围，从而能够适当地减小在热装时从容器2向定子铁芯23施加的外力。

如图4及图5所示，多个大径部37均设有铆接部28，该铆接部28用于将层叠的多个金属板一体化并固定。铆接部28通过将金属板的一部分以向金属板的厚度方向突出的方式进行铆接，来将金属板彼此接合。在小径部38不设有铆接部28。

图7是放大表示实施例的定子铁芯23的贯穿孔的俯视图。如图5及图7所示，多个小径部38均设有贯穿孔29，该贯穿孔29沿着压缩机轴3的轴向贯穿定子铁芯23。贯穿孔29形成为，沿定子铁芯23的周向延伸的、宽度狭窄的长孔状开口。贯穿孔29具有：沿定子铁芯23的周向延伸的圆弧状长边29a、以及形成在定子铁芯23的周向上的长边29a的两端的顶点29b。

贯穿孔29作为在焊接小径部38与容器2时阻隔施加于定子铁芯23的热量的隔热空间发挥作用。此外，从焊接部20抵达贯穿孔29的部分热量，以沿着圆弧状的长边29a的方式沿周向逃逸，因此来自焊接部20的热量难以绕过贯穿孔29。因此，能够抑制因焊接时的热量而导致形成于定子铁芯齿部32间的绝缘膜26(图1、图2)熔化。此外，从阻隔从焊接部20传递至定子铁芯23的热量的观点来看，贯穿孔29相对于定子铁芯23的径向的位置优选配置于靠近小径部38的外周侧。另外，通过使各贯穿孔29在定子铁芯23的周向上的中心侧(长边29a的中点附近)形成为最粗，使得来自靠近焊接部20的部分的热量难以传递至内径侧。进一步地，由于贯穿孔29具备圆弧状的长边29a，使得从定子铁芯23通过的磁通流动不容易被妨碍。

在压缩机的制造工序中作用于定子铁芯的外力及应力

对如上所述构成的定子铁芯23所受的外力及应力进行说明。图8是用于说明在实施例的压缩机1的制造工序中，作用于定子铁芯23的外力及应力的俯视图。图9是以数值分析的分析结果表示在实施例的压缩机1的制造工序中，将容器2热装(临时固定)于定子铁芯23而导致在定子铁芯23中产生的变形的图。图10是以数值分析的分析结果表示在实施例的压缩机1的制造工序中，因热装(临时固定)产生的定子铁芯23的变形被临时固定后的焊接矫正(相抵消)的情况的图。在图10中，假设六个小径部38中有三个小径部38被焊接于容器2的状态来进行分析。

图8是示意性地表示在实施例的压缩机1的制造工序中，各工序中施加于定子铁芯23的外力及应力的图。图8中，按照箭头的顺序分别表示了：热装前的定子铁芯23、通过热装使三处的大径部37临时固定于容器2的定子铁芯23、以及在以热装实现临时固定后将六处的小径部38焊接于容器2的定子铁芯23。

图9为，在实施例的压缩机1的制造工序中，图8的第一张图与第二张图中所示的、通过热装将三处的大径部37热装至容器2之前与之后的、定子铁芯23的变形量的分析结果。在图9中，假设分别施加于三处的各大径部37的、由热装造成的外力约为6MPa，来进行分析。在图9中，仅有轮廓的线表示热装前的定子铁芯23的轮廓，而内侧被阴影覆盖的线表示热装后的定子铁芯23的轮廓。此外，为了易于识别地表示变形的方式，图9中夸张描绘定子铁芯23的变形。另外，覆盖阴影颜色深的部分表示热装前后的变形量较大的部分，覆盖阴影颜色浅的部分表示热装前后的变形量较小的部分。

图10为，在实施例1的压缩机1的制造工序中，图8的第一张图与第三张图中所示的、在进行以热装实现的临时固定之前、与通过热装后的焊接来将六处的小径部38焊接于容器2之后的、定子铁芯23的变形量的分析结果。在图10中，假设分别施加于三处的各大径部37的、由热装造成的外力约为6MPa，分别施加于六处的各小径部38的、由焊接造成的外力为5～20MPa，来进行分析。在图10中，仅有轮廓的线表示图8的第一张图所示的、热装前的定子铁芯23的轮廓，内侧被阴影覆盖的线表示图8的第三张图所示的、进行了热装及焊接后的定子铁芯23的轮廓。与图9一样地，为了易于识别地表示变形的方式，图10中夸张描绘定子铁芯23的变形。另外，覆盖阴影颜色深的部分表示进行热装及焊接前后的变形量较大的部分，覆盖阴影颜色浅的部分表示进行热装及焊接前后的变形量较小的部分。

如图8及图9所示，在压缩机1的制造工序中，以定子铁芯23的各大径部37的外周面通过呈过渡配合的热装而嵌合于容器2的内周面、且各小径部38的外周面通过间隙配合而嵌合于容器2的内周面的状态，将容器2热装于定子铁芯23。由此，容器2与定子铁芯23凭借各大径部37而被临时固定。

对于9槽的三相电动机6的情况，在将以往的定子铁芯临时固定于容器2内时，定子铁芯的周向上有九处与容器2内相接(九面配合)。相较于这种结构，在实施例中，仅定子铁芯23的周向上的三处即三个大径部37与容器2内相接(三面配合)。因此，实施例能够将定子铁芯23受到由热装于定子铁芯23的容器2造成的外力的部分，从九处减少至三处。因此，在实施例中，由容器2施加给定子铁芯23的外力得以减小。

此外，即使在相对于容器2呈过渡配合的大径部37因定子铁芯23的尺寸偏差而成为尺寸公差的最小极限值，使得大径部37相对于容器2产生过盈量(R1>R3)的情况下，通过仅使三个大径部37与容器2内相接，也能够减少定子铁芯23受到来自焊接部20的外力的部分。

在如上所述地将容器2热装于定子铁芯23时，如图8及图9所示，定子铁芯23中，在与定子铁芯23的中心轴正交的平面上，与容器2的内周面相接的三个大径部37从容器2受到朝向定子铁芯23的中心O侧的外力(参见图8的中央的图的实线箭头)。此外，随着三个大径部37受到朝向中心O侧的外力，在定子铁芯23的内部，作为对来自焊接部20的外力的抵抗力，在定子铁芯23周向上相邻的大径部37之间的中央部分产生朝向外周侧的应力(压缩应力)(参见图8的中央的图的虚线箭头)。因此，从图9的仅有轮廓的线与内侧被阴影覆盖的线之间的偏移可以看出，定子铁芯23通过热装而变形为，三个大径部37各个的附近被向内径侧挤压，六个小径部38各个的附近被向外径侧挤出的三角形。

接下来，如图8及图10所示，在将定子铁芯23热装于容器2内后，将定子铁芯23的各小径部38与容器2进行点焊，从而形成出各焊接部20。各小径部38与容器2通过各焊接部20而接合，如图8所示，六个的各小径部38从焊接部20受到朝向定子铁芯23的中心O方向的外力。同时，随着各小径部38受到朝向中心O的外力，作为对该外力的抵抗力，在各大径部37产生朝向定子铁芯23的外周侧的应力(压缩应力)。这种外力及应力作用于各小径部38和各大径部37，由此，在与定子铁芯23的中心轴正交的平面上，伴随容器2的热装在定子铁芯23中产生的三角形的变形被矫正为圆形。由此，能够使定子铁芯23的内周侧的形状维持沿转子21的外周面的圆形，能够减小定子铁芯23与转子21间的气隙偏心。因此，定子铁芯23在周向上的磁平衡被均匀化，能够防止振动恶化并抑制噪音。此外，通过使定子铁芯23的内周侧的形状保持圆形，能够使转子21容易插入定子铁芯23的内周侧，从而防止因尺寸偏差造成三相电动机6的可组装性变差。

其中，在定子铁芯23的大径部37与容器2之间产生过盈量S的条件为，热装前的定子铁芯23的大径部37的大径部外径R1与容器2的壳体内径R3满足R1>R3的关系，此时的过盈量S表现为S＝R1-R3。因此，产生过盈量S时，由于S＝R1-R3>0而满足R1>R3。另一方面，在定子铁芯23的小径部38与容器2之间产生间隙G的条件为，热装前的定子铁芯23的小径部38的小径部外径R2与容器2的壳体内径R3满足R3>R2的关系，此时的间隙G表现为G＝R3-R2。因此，产生间隙G时，由于G＝R3-R2>0而满足R3>R2。结合这两个条件，当热装前满足R2<R3<R1时，则能够通过焊接来缓和热装中产生的变形。

在将变形的定子铁芯23的小径部38焊接于容器2后，如上所述，朝向定子铁芯23的中心O侧的外力作用于各小径部38，因此定子铁芯23的焊接部20被施加有负荷(称作焊接负荷)。定子铁芯23的齿部32处的从中心O起的内径根据施加于焊接部20的焊接负荷而变化。

小径部的焊接对定子铁芯的变形的矫正

图11是表示，通过将小径部38焊接于容器2，来矫正如上所述随着容器2的热装而在定子铁芯23中产生的变形的图表。图11表示，在过渡配合时定子铁芯23的过盈量S(定子铁芯23的大径部37的大径部外径R1与容器2的壳体内径R3之差：R1-R3)为0以上的情况下，因热装或焊接造成定子铁芯23的齿部32变形最厉害的位置的变形量。图11中，横轴表示定子铁芯23的过盈量S[μm]，纵轴表示定子铁芯23的齿部32的内径的最大的位移量[μm]。

图11的Q1表示，在实施例的压缩机1的制造工序中，容器2在定子铁芯23的三处大径部37被热装时，在定子铁芯23的齿部32中产生的最大的变形量。如图11的Q1所示，可以看出在仅有定子铁芯23的三个大径部37处被热装的情况下(在六个小径部38的焊接之前)，定子铁芯23的过盈量S越大，则定子铁芯23的齿部32变形越大。

图11的Q2～Q5表示，在实施例的压缩机1的制造工序中，在三处的大径部37被热装后的定子铁芯23进一步在定子铁芯23的六处的小径部38被焊接时，在定子铁芯23的齿部32中产生的最大的变形量。在Q2～Q5中，将预计在焊接时由六处的各个焊接部20对定子铁芯23施加的外力，分别假设为以每5MPa划分的5～20MPa，来进行分析。在此，定子铁芯23的内径是指齿部32(参见图4、图5)的内径R4。

首先，着眼于图11的Q2(焊接负荷：5MPa)，当定子铁芯23的过盈量为0μm时，定子铁芯23的内径R4的位移量约为6μm，其位移量大于Q1的仅进行热装(无焊接)的情况的0μm。即，当过盈量为0μm时，焊接使得定子铁芯23比焊接前变形增大。另一方面，在Q2中，定子铁芯23的过盈量为20μm时的定子铁芯23的位移量约为5μm，其位移量小于Q1的过盈量为20μm时的定子铁芯23的位移量8μm。即，焊接负荷为5MPa且过盈量为20μm时，能够通过焊接使定子铁芯23的变形相较于焊接前缓和。同样地，在定子铁芯23的过盈量处于40μm以上的范围时，对比相同的过盈量的情况，相较于焊接前，焊接后的定子铁芯23的内径R4的位移量(定子铁芯23的变形量)有所缓和。由上述可知，在焊接负荷为5MPa的情况下，在过盈量为20μm以上的(大于10μm)范围，焊接后相较于焊接前缓和了定子铁芯23的变形。

同样地，着眼于图11的Q3(焊接负荷：10MPa)，当定子铁芯23的过盈量为0μm时，定子铁芯23的内径R4的位移量约为13μm，其位移量大于Q1的仅进行热装(无焊接)的情况的0μm。即，在Q3中，当过盈量为0μm时，焊接也会使得定子铁芯23比焊接前变形增大。与此相对地，当定子铁芯23的过盈量为20μm时，Q3的定子铁芯23的内径R4的位移量约为8μm，定子铁芯23的变形量与焊接前的Q1的情况相比没有变化。另一方面，当定子铁芯23的过盈量为40μm时，Q3中的定子铁芯23的位移量约为9μm，其位移量小于Q1的过盈量为40μm时的定子铁芯23的位移量16μm。即，焊接负荷为10MPa且过盈量为40μm时，能够通过焊接使定子铁芯23的变形相较于焊接前缓和。同样地，在定子铁芯23的过盈量处于60μm以上的范围时，对比相同的过盈量的情况，相较于焊接前，焊接后的定子铁芯23的内径R4的位移量(定子铁芯23的变形量)有所缓和。由上述可知，在焊接负荷为10MPa的情况下，在过盈量大于20μm的范围，焊接后相较于焊接前缓和了定子铁芯23的变形。

同样地，由图11的Q4(焊接负荷：15MPa)可知，在焊接负荷为15MPa的情况下，在过盈量为40μm以上(大于30μm)的范围，焊接后相较于焊接前缓和了定子铁芯23的变形。此外，由图11的Q5(焊接负荷：20MPa)可知，在焊接负荷为20MPa的情况下，在过盈量大于40μm的范围，焊接后相较于焊接前缓和了定子铁芯23的变形。

即，如图11所示，在Q1所示的焊接前的时间点，热装时的定子铁芯23的过盈量越大(定子铁芯23从容器2受到的外力越大)，则定子铁芯23的内径R4的位移量越大。另一方面，在Q2～Q5所示的焊接后的时间点，以焊接前即Q1线为基准，位于Q1下侧的过盈量与焊接负荷的组合为，定子铁芯23的内径R4的位移量增大(即，焊接使得定子铁芯23比焊接前变形增大)。而Q2～Q5中位于焊接前即Q1线上侧的过盈量与焊接负荷的组合为，相较于焊接之前，焊接后的定子铁芯23的内径R4的位移量得以抑制为较小(即，通过焊接使得定子铁芯23的变形较焊接前得以抑制)。此时，设焊接负荷为Q(MPa)，热装的过盈量为S(μm)，则从图11可知，在满足S/Q>20/10＝2[μm/MPa]的范围内，变形在焊接后有所缓和。

如上所述，因热装造成在定子铁芯23中产生的变形，通过小径部38接合于容器2的焊接部20而被矫正。此外，在定子铁芯23的过盈量增加的情况下，也能够根据焊接部20来抑制定子铁芯23的位移量的增加。因此，小径部38接合于容器2的焊接部20能够抑制定子铁芯23的变形，从而缓和定子铁芯23与转子21之间的气隙变形。

实施例与对比例的对比

图12是表示实施例的定子铁芯23的过盈量与电动机效率(从三相电动机6输出的机械功率对被输入三相电动机6的电能量的比值)的减少率之间的关系的图表。在图12中，纵轴表示电动机效率的减少率[％]，横轴表示定子铁芯23的过盈量[μm]。对比例为定子铁芯23的外周面的九个位置与容器2的内周面相接的九面配合的结构，在图12中以实线L1及虚线L2表示对比例的电动机效率的减少率。实施例为定子铁芯23的三个大径部37的外周面与容器2的内周面相接的三面配合结构，在图12中以实线L3及虚线L4表示实施例的电动机效率的减少率。在图12中，实线L1、L3为分析值，虚线L2、L4为实际测量值。此外，虚线M是作为配合公差的最小极限值的最大过盈量，例如，被设定为60～80[μm]左右。

如图12所示，在实施例与对比例中，电动机效率均随着定子铁芯的过盈量的増加而降低，但实线L3及虚线L4所示的实施例中的电动机效率的减少率小于实线L1及虚线L2所示的对比例中的电动机效率的减少率。即，与对比例的九面配合结构相比，根据实施例的三面配合结构，能够抑制电动机效率的降低。

图13是用于说明实施例的APF效率(全年能源消耗效率)的图表。图13表示了，在实施例及对比例中，对定子铁芯热装容器2之前与之后的APF效率的变化。与上述一样的，对比例为九面配合结构。实施例为三面配合结构。

如图13所示，对比例中，容器2的热装前的APF效率为91.58％，但在容器2的热装后，APF效率降至91.19[％]。与此相对的，实施例中，容器2的热装前的APF效率为91.58％，但在容器2的热装后，APF效率变为91.44[％]。即，实施例中，热装前后的APF效率的降低相较于对比例有所抑制。可以推测这是因为，在具备九面的大径部的对比例中，外力被施加于所有大径部，而在具备三面的大径部37和六面的小径部38的实施例中，小径部38不受到外力，从而抑制了定子铁芯23的变形。

实施例的效果

如上所述，在实施例的压缩机1的三相电动机6中，定子22的定子铁芯23形成为，在定子铁芯23的周向上，多个大径部37与多个小径部38夹着第一凹部35或第二凹部36，所述多个大径部37通过热装的嵌合而与容器2的内周面接触，所述多个小径部38与大径部37相比，从中心O至外周面为止的距离较小。容器2及定子铁芯23设有多个焊接部20，所述多个焊接部20由容器2的内周面与定子铁芯23的外周面接合而成，焊接部20仅设于定子铁芯23的小径部38处。并且，由于小径部38与容器2的内周面间隙配合，除了焊接部20之外小径部38不与容器2的内周面接触。因此，各大径部37通过热装而被嵌合于容器2的内周面，由此，能够将定子铁芯23临时固定于容器2的内周面，从而能够确保压缩机1的可组装性。此外，通过使各小径部38与容器2的内周面间隙配合，能够减少定子铁芯23的周向上的定子铁芯23的外周面与容器2的内周面接触的区域，从而能够减小定子铁芯23中产生的压缩变形。此外，由于设有小径部38与容器2接合而成的焊接部20，定子铁芯23被牢固地固定于容器2，同时热装时定子铁芯23中产生的变形得以被矫正，能够使定子铁芯23与转子21间的气隙在周向上变得均匀。因此，根据实施例，能够在确保了压缩机1的可组装性的同时，减小定子铁芯23的变形，从而抑制三相电动机6的效率的降低。此外，如图11所示，通过将小径部38焊接，能够使定子铁芯23的内径R4的位移(定子铁芯23的变形)相较于热装后且焊接前的时间点有所缓和。进一步地，如图12所示，能够抑制伴随热装时的过盈量的大小的、电动机效率的降低。并且，如图13所示，与以九面均临时固定于容器2的情况相比，通过以三面的大径部37临时固定于容器2，能够抑制热装前后的APF效率的降低。

此外，在实施例的压缩机1中，在定子铁芯23的周向上，将沿定子铁芯23的外周面的多个小径部38的各圆周方向长度W2合计后的小径范围，大于将多个大径部37的各圆周方向长度W1合计后的大径范围。由此，在定子铁芯23的周向上，能够减少定子铁芯23的外周面与容器2的内周面接触的大径范围，并降低施加于定子铁芯23的外力及应力。

此外，在实施例的压缩机1中，定子铁芯23的多个小径部38均设有沿压缩机轴3的轴向贯穿定子铁芯23的贯穿孔29。由此，贯穿孔29作为在焊接小径部38与容器2时阻隔施加于定子铁芯23的热量的隔热空间发挥作用，从而能够防止因焊接时的热量导致齿槽的绝缘膜26熔化。

此外，在实施例的压缩机1中，定子铁芯23的小径部38的贯穿孔29形成为沿定子铁芯23的周向延伸，贯穿孔29在定子铁芯23的周向上的长度形成为，大于焊接部20在定子铁芯23的周向上的长度。由此，从焊接部20传递的热量被贯穿孔29阻隔，并沿着定子铁芯23的周向逃逸，从而能够抑制热量绕过贯穿孔29而传递至定子铁芯23的内径侧。因此，能够进一步防止由焊接时的热量导致绝缘膜26的熔化。

此外，本实施例的压缩机1不限于旋转式压缩机，也可以适用于涡旋压缩机等其他的压缩机。

符号说明

1压缩机

2容器(压缩机壳体)

3压缩机轴(旋转轴)

5 压缩部

6 三相电动机

8a冷冻机油(润滑油)

11吸入管(吸入部)

12排出管(排出部)

20 焊接部

21 转子

22 定子

23 定子铁芯

29 贯穿孔

35第一凹部(凹部)

36第二凹部(凹部)

37 大径部

38 小径部

G 间隙

O旋转中心(中心)

R1 大径部外径

R2 小径部外径

R3 壳体内径

R4 定子铁芯的内径

S 过盈量

W1、W2圆周方向长度

Claims

1.一种压缩机，其特征在于，具备：

压缩机壳体；压缩部，其配置于所述压缩机壳体的内部，用于压缩制冷剂；以及电动机，其配置于所述压缩机壳体的内部，用于驱动所述压缩部，其中，

所述电动机具有转子和定子，所述转子与所述压缩部的旋转轴同轴设置，所述定子配置于所述转子的外周侧，

所述定子在所述定子的周向上形成有多个大径部和多个小径部，所述多个大径部与所述压缩机壳体的内周面接触，所述多个小径部与所述大径部相比，从所述电动机的旋转中心至外周面为止的距离较小，

所述定子设有多个焊接部，所述多个焊接部使所述压缩机壳体的内周面与所述定子的外周面接合，所述焊接部设于所述定子的所述小径部。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

在所述定子的外周面上，供所述压缩机壳体内的润滑油沿着所述外周面流过的多个凹部，在所述定子的周向上隔开间隔地形成，

在所述定子的周向上相邻的所述小径部与所述大径部形成为夹着所述凹部。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，

在所述定子的周向上，每个所述大径部的沿所述定子的外周面的圆周方向长度等于每个所述小径部的圆周方向长度。

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，

在所述定子的周向上，将沿所述定子的外周面的所述多个小径部的各圆周方向长度合计后的小径范围，大于将所述多个大径部的各圆周方向长度合计后的大径范围。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机，其特征在于，

所述定子中，所述小径部的数量为所述大径部的数量的2倍以上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的压缩机，其特征在于，

所述多个小径部的每一个均设有沿着所述旋转轴的轴向贯穿所述定子的贯穿孔。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机，其特征在于，

设从所述旋转中心至所述大径部的外周面为止的距离即大径部外径为R1，从所述旋转中心至所述小径部的外周面为止的距离即小径部外径为R2，从所述旋转中心至所述压缩机壳体的内周面为止的距离即壳体内径为R3时，满足R2<R3<R1，

所述定子中，所述大径部被热装于所述压缩机壳体，所述小径部被焊接于所述压缩机壳体。