專利名稱：感應電動機及密閉型壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有由雙籠形狀構成的轉子的感應電動機及密閉型壓縮機。
背景技術：
已知有如下現有的感應電動機，即，在轉子鐵心的內徑部設置兩個位置的切口，將 切口作為潤滑油通過用切口使用，高精度地制作壓鑄轉子(例如，參照專利文獻1)。另外，在現有的其他感應電動機中，使端環(huán)延伸到轉子鐵心的內周區(qū)域后，在端環(huán) 和轉子鐵心上形成通風孔，由此能夠不在端環(huán)內部產生氣孔地改善機械強度(例如，參照 專利文獻2)。專利文獻1 日本特開昭59-10159號公報專利文獻2 日本特開昭61-M4248號公報在現有的感應電動機中，由于在兩個位置具有轉子鐵心的內徑部的切口，所以在 通過熱壓配合使轉子鐵心和旋轉軸嵌合的情況下，存在轉子鐵心的變形增大且不能得到足 夠的嵌合強度的課題。另外，在現有的其他感應電動機中，在端環(huán)的壓鑄后，使用穿孔裝置切削端環(huán)和轉 子鐵心的一部分，存在加工費高的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為解決上述課題而研發(fā)的，其目的是得到不使熱壓配合的嵌合強度惡化 且起動轉矩提高、高效率的感應電動機，并且得到抑制了冷凍機油的溢油量的可靠性高的 密閉型壓縮機。本發(fā)明的感應電動機的特征在于，具有定子，其具有沖壓成規(guī)定形狀電磁鋼板后 以規(guī)定片數層疊而制作的定子鐵心、沿所述定子鐵心的內周緣形成的多個定子槽、被插入 所述定子槽的繞組；轉子，隔開空隙配置在所述定子的內側，所述轉子具有轉子鐵心，所述轉子鐵心是將電磁鋼板沖壓成規(guī)定形狀后以規(guī)定片數層疊而制作 的；雙籠型的多個轉子槽，所述轉子槽沿所述轉子鐵心外周緣形成且填充有導電性材 料；三處以上的風孔部，所述風孔部設置在旋轉軸嵌合的所述轉子鐵心的旋轉軸孔的 周圍且向所述旋轉軸孔開口，將端環(huán)的內徑部配置成在至少一側的所述端環(huán)上接近所述風孔部，所述端環(huán)使填 充在所述雙籠型的轉子槽中的所述導電性材料的兩端短路。另外，本發(fā)明的感應電動機的特征在于通過熱壓配合嵌合所述轉子和所述旋轉
軸ο
另外，所述風孔部是大致半圓形狀。另外，所述風孔部是長孔形狀。另外，本發(fā)明的感應電動機的特征在于，在與設置于所述轉子的所述風孔部對應 的位置，設置有在所述旋轉軸的大致軸向全長范圍內形成的切口，由所述風孔部和所述切 口形成風孔。另外，本發(fā)明的感應電動機的特征在于，在所述旋轉軸的大致軸向全長范圍內形 成的切口成為長孔形狀。另外，本發(fā)明的感應電動機的特征在于，所述轉子鐵心被歪斜地層疊，以對應于所 述轉子鐵心的歪斜角度而使所述切口傾斜的方式設置。另外，本發(fā)明的感應電動機的特征在于，所述風孔部大致等間隔地配置于三處，在 設一個所述風孔部的兩端和所述旋轉軸的中心所成的角度為α、設鄰接的兩個所述風孔部 的接近側的兩個端部和所述旋轉軸的中心所成的角度為β的情況下，2α+β <180度。另外，本發(fā)明的感應電動機與壓縮制冷劑的壓縮元件一起被收納在密閉容器的內 部，通過所述旋轉軸驅動所述壓縮元件，其特征在于，所述壓縮元件具有排出被壓縮的制冷 劑的排出孔，使所述排出孔和所述風孔部的個數與位置相匹配，而且在從所述排出孔排出 高壓的排出氣體時，所述排出孔和所述風孔部的位置大致一致。另外，本發(fā)明的密閉型壓縮機的特征在于，具有所述感應電動機；被所述感應電 動機驅動的壓縮元件。發(fā)明的效果本發(fā)明的感應電動機通過以接近風孔部的方式配置設置于旋轉軸嵌合的轉子鐵 心的旋轉軸孔的周圍且向旋轉軸孔開口的三處以上的風孔部、以及使填充在雙籠型的轉子 槽中的導電性材料的兩端短路的端環(huán)的內徑部，能夠得到提高起動轉矩且通常運轉時高效 率的感應電動機。


圖1是表示實施方式1的圖，是感應電動機100的橫剖視圖。圖2是表示實施方式1的圖，是填充了鋁棒30的轉子槽40的橫剖視圖。圖3是表示實施方式1的圖，是感應電動機100的轉子11的立體圖。圖4是表示實施方式1的圖，是感應電動機100的轉子11的俯視圖。圖5是表示實施方式1的圖，是感應電動機100的轉子鐵心Ila的俯視圖。圖6是表示實施方式1的圖，是變形例的感應電動機100的轉子11的俯視圖。圖7是表示實施方式1的圖，是變形例的感應電動機100的轉子鐵心Ila的俯視 圖。圖8是表示實施方式2的圖，是感應電動機100的轉子11的俯視圖。圖9是表示實施方式2的圖，是旋轉軸50的一部分(與轉子11的層疊方向長度 相當的部分)的立體圖。圖10是表示實施方式2的圖，是旋轉軸50的一部分(與轉子11的層疊方向長度 相當的部分)的立體圖。圖11是表示實施方式2的圖，是感應電動機100的轉子11的俯視圖。
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圖12是表示實施方式3的圖，是感應電動機100的轉子11 (除旋轉軸50以外) 的俯視圖。圖13是表示實施方式3的圖，是感應電動機100的轉子11 (除旋轉軸50以外) 的俯視圖。圖14是表示實施方式4的圖，是旋轉式壓縮機300(密閉型壓縮機的一例)的縱 剖視圖。圖15是表示實施方式4的圖，是旋轉式壓縮機300的橫剖視圖。圖16是表示實施方式4的圖，是旋轉式壓縮機300的橫剖視圖。附圖標記的說明1主體部，2上盤容器，3下盤容器，4密閉容器，5汽缸，6上軸承，7下軸承，8排出 消聲器，8a排出孔，9旋轉柱塞，11轉子，Ila轉子鐵心，lib風孔部，12定子，12a定子鐵心， 12b定子槽，12c定子切口，20繞組，20a輔助繞組，20b主繞組，30鋁棒，30a外層鋁棒，30b 內層鋁棒，30c連結鋁棒，31旋轉軸孔，32端環(huán)，40轉子槽，40a外層槽，40b內層槽，40c連結 槽，50旋轉軸，50a切口，50b主軸部，50c副軸部，50d偏心軸部，60空隙，70排出管，100感 應電動機，200壓縮元件，300旋轉式壓縮機。
具體實施例方式實施方式1以下，參照

實施方式1。圖1至圖7是表示實施方式1的圖，圖1是感應 電動機100的橫剖視圖，圖2是填充了鋁棒30的轉子槽40的橫剖視圖，圖3是感應電動機 100的轉子11的立體圖，圖4是感應電動機100的轉子11的俯視圖，圖5是感應電動機100 的轉子鐵心Ila的俯視圖，圖6是變形例的感應電動機100的轉子11的俯視圖，圖7是變 形例的感應電動機100的轉子鐵心Ila的俯視圖。圖1所示的感應電動機100是雙極單相感應電動機。感應電動機100具有定子12 和轉子11。定子12具有定子鐵心12a、插入定子鐵心12a的定子槽12b的主繞組20b和輔助 繞組20a。此外，在定子槽12b中，為確保繞組(主繞組20b及輔助繞組20a)和定子鐵心1 之間絕緣，而插入絕緣材料(例如，槽孔(slot cell)、楔塊(wedge)等)，但這里省略圖示。定子鐵心1 是在沖壓成規(guī)定形狀板厚為0. 1 1. 5mm的電磁鋼板后，在軸向層 疊規(guī)定片數，并通過沖壓鉚接或焊接等固定而制作的。在定子鐵心1 上沿內周緣形成有定子槽12b。定子槽12b在周方向上大致等間 隔配置。定子槽12b在半徑方向上延伸。定子槽12b在內周緣開口。該開口部稱為槽開口。 從該槽開口插入繞組(主繞組20b及輔助繞組20a)。在圖1的例子中，定子鐵心1 具有 24個定子槽12b。主繞組20b是同心卷繞式的繞組。在圖1的例子中，在定子槽12b內的內周側(接 近轉子11的一側)配置有主繞組20b。這里，同心卷繞方式的主繞組20b由大小(尤其周 方向的長度)不同的五個線圈構成。而且，這五個線圈以中心位于相同位置的方式被插入定子槽12b。因此，被稱為同心卷繞方式。雖然表示了五個線圈的主繞組20b，但只是一例， 其個數是任意的。主繞組20b的五個線圈從大的一側(槽距為11的一方)開始依次作為M1、M2、M3、 M4、M5。其分布以大致成為正弦波的方式被選擇。這是因為在電流流過主繞組20b時產生 的主繞組磁通成為正弦波。主繞組20b也可以配置在定子槽12b內的內周側和外周側的任意一側。將主繞組 20b配置在定子槽12b內的內周側時，與配置在定子槽12b內的外周側的情況相比，繞組周 長變短。另外，將主繞組20b配置在定子槽12b內的內周側時，與配置在定子槽12b內的外 周側的情況相比，漏磁通變少。因此，將主繞組20b配置在定子槽12b內的內周側時，與配 置在定子槽12b內的外周側的情況相比，主繞組20b的阻抗(電阻值、漏抗)變小。由此， 感應電動機100的特性變好。電流流過主繞組20b，由此產生主繞組磁通。該主繞組磁通的方向是圖1的上下方 向。如前所述，以使該主繞組磁通的波形盡量成為正弦波的方式，選擇主繞組20b的五個線 圈(M1、M2、M3、M4、M5)的匝數。由于流過主繞組20b的電流是交流，所以主繞組磁通也根 據流動的電流而改變大小和方向。另外，在定子槽12b中插入與主繞組20b同樣的同心卷繞方式的輔助繞組20a。在 圖1中，輔助繞組20a配置在定子槽12b內的外側。電流流過輔助繞組20a，由此產生輔助 繞組磁通。該輔助繞組磁通的方向與主繞組磁通的方向正交(圖1的左右方向)。由于流 過輔助繞組20a的電流是交流，所以輔助繞組磁通也根據電流改變大小和方向。一般地，以主繞組磁通和輔助繞組磁通所成的角度是電角度為90度(這里，由于 極數是雙極，所以機械角也是90度)的方式，將主繞組20b和輔助繞組20a插入定子槽12b。在圖1的例子中，輔助繞組20a由大小(尤其周方向的長度)不同的三個線圈構 成。將輔助繞組20a的三個線圈從大的一側(槽距為11的一側)開始依次作為A1、A2、A3。 其分布以大致成為正弦波的方式被選擇。這是因為電流流過輔助繞組20a時產生的輔助繞 組磁通成為正弦波。而且，這三個線圈(A1、A2、A3)以中心位于相同位置的方式插入定子槽12b。在與輔助繞組20a串聯地連接運轉電容器(未圖示)的裝置上并聯地連接主繞組 20b。在其兩端與單相交流電源連接。通過將運轉電容器串聯地與輔助繞組20a連接，能夠 使流過輔助繞組20a的電流的相位比流過主繞組20b的電流的相位超前約90度。使主繞組20b和輔助繞組20a的定子鐵心1 的位置以電角度90度偏移，并且使 主繞組20b和輔助繞組20a的電流的相位相差約90度，由此產生雙極旋轉磁場。在定子鐵心12a的外周面，定子切口 12c設置在四個位置，該定子切口 12c將外周 圓形狀切成大致直線狀并成為大致直線部。四個位置的定子切口 12c中，相鄰的定子切口 彼此之間以大致直角配置。但是，這只是一例，定子切口 12c的個數、配置可以是任意的。在密閉型壓縮機使用圖1的感應電動機100的情況下，定子12被熱壓配合在密 閉型壓縮機的圓筒狀的密閉容器的內周。在密閉型壓縮機的內部，制冷劑通過感應電動機 100。由此，在感應電動機100中，需要制冷劑的通路。通過設置定子切口 12c，在定子12和 密閉容器之間形成制冷劑的通路。在感應電動機100的制冷劑的通路中，除了由該定子鐵 心12a的外周面的定子切口 12c形成的通路以外，例如，還包括轉子11的風孔部lib、定子12和轉子11之間的空隙60。另外，轉子11具有轉子鐵心Ila和籠形二次導體。轉子鐵心Ila與定子鐵心1 同樣，通過將板厚為0. 1 1. 5mm的電磁鋼板沖壓成規(guī)定形狀并在軸向上層疊而制作。通 常，利用定子鐵心1 的內側的部分的電磁鋼板。一般地，轉子鐵心Ila大多由與定子鐵心1 相同的材料沖壓而成，但轉子鐵心 Ila也可以由與定子鐵心12a不同的材料構成。在轉子鐵心Ila上，在半徑方向外周側具有雙籠形狀的轉子槽40，其由如下部件 構成沿轉子鐵心Ila的外周緣設置的外層槽40a ；設置在外層槽40a的內周側的內層槽 40b ；連結外層槽40a和內層槽40b的連結槽40c (參照圖2)。在圖1的例子中，轉子槽40的個數是30。結果，圖1的感應電動機100是定子鐵 心12a的槽數為M和轉子鐵心Ila的槽數為30的組合。但是，這只是一例，定子鐵心1 的槽數和轉子鐵心Ila的槽數的組合不限于此?；\形感應電動機公知具有同步轉矩、非同步轉矩、振動 噪音等異常現象。籠形感 應電動機的異?，F象公知是由空隙磁通密度中的空間諧波引起的，但作為該空間諧波產生 的原因是以下兩方面。一方面是因繞組的配置產生的起磁力自身中包含的諧波，另一方面 是因槽的存在而導致空隙的磁導(磁阻的倒數)不一樣所引起的空隙磁通密度中包含的諧 波。這樣，在籠形感應電動機中，定子的槽數和轉子的槽數的組合與同步轉矩、非同步 轉矩、振動·噪音等異常現象緊密相關。由此，慎重選擇定子的槽數和轉子的槽數的組合。
在外層槽40a、內層槽40b及連結槽40c中，都鑄入作為導電性材料的鋁，形成由外 層鋁棒30a、內層鋁棒30b及連結鋁棒30c構成的鋁棒30。導電性材料一般是鋁，但也可以 是銅。另外，除壓鑄以外，還有將棒插入槽后將端環(huán)接合于棒的方法。與設置于轉子11的層疊方向端面的端環(huán)32(參照圖幻一起形成雙籠型二次導 體。一般地，鋁棒30和端環(huán)32通過壓鑄同時鑄入鋁而被制作。如圖1、圖4、圖5所示，在轉子鐵心Ila的圓形的旋轉軸孔31的周圍，設置有與旋 轉軸孔31連通的大致半圓形的風孔部lib。大致半圓形的風孔部lib向旋轉軸孔31開口。 在圖1、圖4、圖5的例子中，設置有六個大致半圓形的風孔部lib。風孔部lib也可以是三 個(三處)以上。在密閉型壓縮機上搭載轉子11的情況下，轉子11通過熱壓配合被固定在旋轉軸 50上，風孔部lib與旋轉軸之間形成空洞。該空洞被作為制冷劑的流路的一部分使用。一 般地，為確保密閉型壓縮機的性能，在電動機中需要一定的制冷劑的流路。具有雙籠形狀的轉子11的感應電動機100—般具有以下所述的特征。即，起動時， 差頻(旋轉磁場的頻率和轉子11的轉速之差)變高。內層鋁棒30b的漏磁通變得比外層 鋁棒30a的漏磁通多。在差頻大的起動時，通過電抗的量決定電流分布，二次電流主要在外 層鋁棒30a流動。由此，通過使二次電阻變大，起動轉矩增大，起動特性改善。另外，在平常運轉時，由于差頻低，所以二次電流流過鋁棒30整體，因此鋁截面積 變大，二次電阻變小。所以，二次銅損變低，由此具有能夠實現高效率化的特性。另外，由單相交流電源驅動的單相感應電動機與由三相交流電源驅動的三相感應 電動機相比，存在起動轉矩變低的傾向。
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作為使二次電阻減小的方法，有使端環(huán)32的體積增大的方法，作為使體積擴大的 方法，有擴大高度方向(軸向)的方法和向內徑側擴大的方法。在擴大端環(huán)32的高度方向的情況下，轉子11的層疊方向(軸向)的長度變大，從 而電動機全長變長，存在導致電動機的大型化的課題。另外，在將使端環(huán)32向內徑側擴大的轉子11搭載在密閉型壓縮機上的情況下，存 在轉子11上沒有設置風孔的場所的課題。本實施方式的感應電動機100的轉子11通過在轉子鐵心Ila的圓形的旋轉軸孔 31的周圍設置與旋轉軸孔31連通的大致半圓形的風孔部11b，從而能夠使端環(huán)32向內徑 側擴大。通過擴大端環(huán)32，二次電阻變低，得到高效率的感應電動機100，并且在將該感應 電動機100搭載在密閉型壓縮機上的情況下，能夠得到確保制冷劑的流路的高性能的密閉 型壓縮機。另外，對轉子11沒有設置風孔的情況進行考察。在將沒有風孔的轉子11搭載在 密閉型壓縮機上的情況下，設置于定子12的外周的定子切口 12c、和定子12與轉子11之間 的空隙60成為制冷劑的流路。在密閉型壓縮機中，壓縮機構部的各滑動部的潤滑所必須的冷凍機油與制冷劑一 起被存儲在密閉容器的下部，冷凍機油的一部分有時與制冷劑一起從密閉容器流出，并流 入冷凍循環(huán)裝置的制冷劑回路。除了被壓縮的制冷劑以外，當過度的冷凍機油流入冷凍循環(huán)裝置的制冷劑回路 (溢油量增加)時，冷凍循環(huán)裝置的性能惡化，并且壓縮機構的各滑動部的潤滑惡化(不 足)，由此，存在密閉型壓縮機發(fā)生故障等可靠性降低的可能性。在轉子11上沒有風孔的情況下，由于制冷劑的流路面積小，所以制冷劑的流速變 快，冷凍機油有與制冷劑一起通過定子12的定子切口 12c流出的傾向。通過使定子切口 12c變大，能夠抑制流速，但定子切口 12c變大時，相反地，定子鐵心1 的磁路面積變小，定 子鐵心1 的磁通密度變大。磁通密度變大時，勵磁電流或鐵損增加，感應電動機100的輸 入變大，效率降低。在本實施方式中，在轉子鐵心Ila的圓形的旋轉軸孔31的周圍，設置與旋轉軸孔 31連通的大致半圓形的風孔部11b，使端環(huán)32向內徑側擴大并使二次電阻減小。因此，得 到抑制了冷凍機油的溢油量的可靠性高的密閉型壓縮機，并且能夠得到搭載了低損失的感 應電動機100的高效率的密閉型壓縮機。此外，使端環(huán)32向內徑側擴大的情況，也可以只 在一側的端環(huán)32實施。在轉子鐵心Ila的圓形的旋轉軸孔31的周圍，設置與旋轉軸孔31連通的大致半 圓形的風孔部11b，使端環(huán)32向內徑側擴大并使二次電阻減小，由鋁棒30的電阻Rbar、端 環(huán)32的電阻Rring簡化地表示二次電阻R2如下式。R2 = kl X (Rbar+Rring) (1)這里，kl是電阻系數。另外，端環(huán)32的電阻Rring與端環(huán)32的平均直徑Dr成正比，與端環(huán)32的截面積 Ar成反比。即，Rring = k2 X Dr/Ar (2)
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這里，k2是系數。因此，若使端環(huán)32向內徑側擴大，則端環(huán)32的平均直徑Dr減小，并且端環(huán)32的 截面積Ar變大，所以，端環(huán)32的電阻Rring減小。即使端環(huán)32向內徑側擴大，鋁棒30的電阻Rbar也沒有變化，通過使端環(huán)32的電 阻Rring變小，能夠減小二次電阻R2。在使用具有不是雙籠形狀(普通籠形)的一般的轉子槽形狀的轉子，使端環(huán)的截 面積增大的情況下，二次電阻變低，由此，能夠改善通常運轉時的效率，但存在感應電動機 的起動轉矩降低的課題。感應電動機的起動轉矩變低時，為得到相同的起動轉矩，需要高的電源電壓。在因 某種原因電源電壓降低的情況下，存在感應電動機不能起動的情況。在本實施方式中，使用具有雙籠型的轉子槽40的轉子11。因此，能夠得到確保了 起動轉矩的可靠性高的感應電動機100，并且得到通常運轉時高效率的感應電動機100。尤 其是在由單相交流電源驅動的單相感應電動機中，起到更大的效果。這是因為單相感應電 動機與三相感應電動機相比，起動轉矩/停動轉矩(最大轉矩)小。作為單純提升起動轉矩的其他方式，有增大與單相感應電動機的輔助繞組20a串 聯地連接的運轉電容器的容量的方式。另外，還有與運轉電容器并聯地設置起動電容器和 繼電器等、利用單相感應電動機的外置電路進行應對的方式。但是，不論哪一種方式都會帶 來成本提高。在本實施方式中，由于使用具有雙籠型的轉子槽40的轉子11來提升起動轉矩，所 以可以不使用專門的外置電路。因此，作為包含運轉電容器等電路的運轉系統(tǒng)能夠得到低 成本的感應電動機100。以下，對轉子鐵心Ila的風孔部lib的變形例進行說明。圖6、圖7所示的轉子鐵 心Ila的風孔部lib成為長孔(大致橢圓)形狀。使長孔(大致橢圓)形狀的風孔部lib 在周方向上大致等間隔地配置三個。但是，風孔部lib的個數不限于三個。風孔部lib的 個數、周方向的長度、半徑方向的長度能夠任意選擇。通過使風孔部lib為長孔形狀，與圖4的大致半圓形的風孔部lib相比，在整體的 風孔面積相同的情況下，能夠縮短長孔形狀的風孔部lib的徑向尺寸，能夠使端環(huán)32向內 徑側擴大上述縮短的量。長孔形狀的風孔部lib與圖4的大致半圓形的風孔部lib相比，能夠使端環(huán)32向 內徑側擴大。因此，能夠進一步降低二次電阻，能夠得到更高效率的感應電動機100。在本實施方式中，作為二次導體的材質使用鋁，但只要是導電性材料即可，而且還 可以使用低電阻的材料即銅等?；蛘?，也可以在將棒狀的銅材插入內層槽40b后，通過壓鑄鑄入鋁。被插入定子槽12b的繞組20 (主繞組20b、輔助繞組20a)為同心式的繞組，但通過 疊繞法或波狀繞法也能夠得到同樣的效果。另外，雖然對由單相交流電源驅動的單相感應電動機進行了說明，但在定子槽12b 插入三相繞組并由三相交流電源驅動的三相感應電動機中，也能夠得到同樣的效果。另外，作為雙籠形狀說明了由外層槽40a、內層槽40b、連結槽40c構成的結構，但 也可以不設置連結槽40c，構成通過轉子鐵心1 Ia使外層槽40a和內層槽40b分離的雙籠形狀的轉子槽40，也能夠得到同樣的效果。如上所述，根據本實施方式，在感應電動機100的轉子鐵心Ila的圓形的旋轉軸孔 31的周圍，設置有與旋轉軸孔31連通的大致半圓形的風孔部11b，由此，能夠使端環(huán)32向 內徑側擴大，通過擴大端環(huán)32，二次電阻降低，得到高效率的感應電動機100，并且，在將該 感應電動機100搭載在密閉型壓縮機上的情況下，能夠得到確保了制冷劑流路的高性能的 密閉型壓縮機。另外，在感應電動機100的轉子鐵心Ila的圓形的旋轉軸孔31的周圍，設置與旋 轉軸孔31連通的大致半圓形的風孔部11b，由此，不需要將定子12的定子切口 12c設定成 冷凍機油能夠與制冷劑一起通過定子12的定子切口 12c流出的大小，所以，能夠得到抑制 了冷凍機油的溢油量的可靠性高的密閉型壓縮機，并且能夠得到搭載了低損耗的感應電動 機100的高效率的密閉型壓縮機。另外，通過使風孔部lib為長孔形狀，與大致半圓形的風孔部lib相比，在整體的 風孔面積相同的情況下，能夠縮短長孔形狀的風孔部lib的徑向尺寸，能夠使端環(huán)32向內 徑側擴大上述縮短的量，能夠進一步降低二次電阻，得到更高效率的感應電動機100。另外，由于使用具有雙籠型的轉子槽40的轉子11提升起動轉矩，所以可以不使用 專門的外置電路，因此，能夠得到作為包含運轉電容器等電路在內的運轉系統(tǒng)的低成本的 感應電動機100。實施方式2以下，參照

實施方式2。圖8至圖11是表示實施方式2的圖，圖8是感應 電動機100的轉子11的俯視圖，圖9及圖10是旋轉軸50的一部分(與轉子11的層疊方 向長度相當的部分)的立體圖，圖11是感應電動機100的轉子11的俯視圖。在圖8中，在與設置于轉子11的旋轉軸孔31的風孔部lib對應的位置，在旋轉軸 50上設置切口 50a。切口 50a形成在旋轉軸50的大致軸向全長范圍內。旋轉軸50的切口 50a與設置于轉子11的旋轉軸孔31的風孔部lib對應地配置。 而且，由旋轉軸50的一個切口 50a和一個風孔部lib形成一個風孔。在圖8的例子中，形 成六個風孔。在將感應電動機100搭載在密閉型壓縮機上的情況下，轉子11被熱壓配合固定于 旋轉軸50。在轉子11的旋轉軸孔31中具有風孔部lib的情況下，與旋轉軸50熱壓配合的 是風孔部lib以外的圓弧部的位置，風孔部lib不被熱壓配合。如圖9所示，通過在與風孔部lib對應的位置，在旋轉軸50上設置切口 50a，能夠 不使熱壓配合的嵌合強度降低地使制冷劑的流路面積增加切口 50a的量。在與旋轉軸50上沒有設置切口 50a的圖4的情況具有相同流路面積的情況下，能 夠使風孔部lib的面積減小在旋轉軸50上設置切口 50a的量。通過使風孔部lib的面積變小，能夠使端環(huán)32的截面積增加，二次電阻變小，能夠 得到高效率的感應電動機100。另外，圖10表示沿旋轉軸50的圓周方向扭轉地設置切口 50a。感應電動機100 的轉子鐵心Ila —般施加歪斜地層疊。已知感應電動機100存在同步轉矩、非同步轉矩、振 動·噪音等異常現象，已經說明了感應電動機100的異常現象是由空隙磁通密度中的空間 諧波引起的，為使因空隙磁通密度中的空間諧波中的大的槽諧波引起的諧波感應電壓不與轉子11的鋁棒30 ( 二次導體)感應，使感應電動機100的轉子鐵心Ila歪斜地層疊。因此，風孔部lib不配置在相對于層疊方向垂直的方向上，而沿圓周方向扭轉地配置。與轉子鐵心Ila的歪斜方向對應地，扭轉地配置切口 50a，由此，能夠不使熱壓配 合的嵌合強度惡化地使制冷劑流路面積增加，從而得到高性能的密閉型壓縮機。圖11所示的感應電動機100的轉子11的旋轉軸50的切口 50a的形狀與長孔(大 致橢圓)形狀的風孔部lib對應地成為長孔(大致橢圓)形狀。由一個長孔(大致橢圓)形狀的風孔部lib和一個長孔(大致橢圓)形狀的切口 50a形成一個風孔。圖11的情況下，三個風孔沿周方向大致等間隔地形成。但是，風孔的個 數不限于三個。風孔的個數、周方向的長度、半徑方向的長度任意選擇。通過使風孔部lib為長孔形狀，與圖8的大致半圓形的風孔部lib相比，在整體的 風孔面積相同的情況下，能夠縮短長孔(大致橢圓)形狀的風孔部lib的徑向尺寸，能夠使 端環(huán)32向內徑側擴大上述縮短的量。在作為制冷劑的流路的風孔面積相同的情況下，當設置長孔(大致橢圓)形狀的 切口 50a時，切口深度(半徑方向深度)變小，能夠抑制旋轉軸50的剛性降低。因此，能夠 得到旋轉軸50的強度不降低且可靠性高的密閉型壓縮機。如上所述，如圖9所示地在與風孔部lib對應的位置，通過在旋轉軸50上設置切 口 50a，能夠不使熱壓配合的嵌合強度降低地使制冷劑的流路面積增加切口 50a的量。另外，在使流路面積與旋轉軸50上未設置切口 50a的圖4的情況相同的情況下， 能夠使風孔部lib的面積減小在旋轉軸50設置了切口 50a的量，通過減小風孔部lib的面 積，能夠使端環(huán)32的截面積增加，二次電阻變小，能夠得到高效率的感應電動機100。另外，通過與轉子鐵心Ila的歪斜方向對應地扭轉配置切口 50a，能夠不使熱壓配 合的嵌合強度惡化地使制冷劑流路面積增加，從而得到高性能的密閉型壓縮機。另外，通過使風孔部lib為長孔形狀，與圖8的大致半圓形的風孔部lib相比，在 整體的風孔面積相同的情況下，能夠縮短長孔(大致橢圓)形狀的風孔部lib的徑向尺寸， 能夠使端環(huán)32向內徑側擴大上述縮短的量。另外，在制冷劑的流路即風孔面積相同的情況下，當設置長孔(大致橢圓)形狀的 切口 50a時，切口深度(徑向深度)變小，能夠抑制旋轉軸50的剛性降低。由此，能夠得到 旋轉軸50的強度不降低且可靠性高的密閉型壓縮機。實施方式3以下，參照

實施方式3。圖12及圖13是表示實施方式3的圖，是感應電 動機100的轉子11 (除旋轉軸50以外)的俯視圖。在圖12中，在轉子11的外徑尺寸為A、轉子11的內徑和端環(huán)32的內徑的距離為 B的情況下，在轉子11的旋轉軸孔31中設置風孔部11b，并且以B < 0. IA的方式使端環(huán)32 的內徑尺寸向內周側擴大。在將轉子11搭載在密閉型壓縮機上的情況下，由于在旋轉軸孔31中設置有風孔 部lib，所以制冷劑的流路被確保，因此能夠得到高性能的密閉型壓縮機。另外，能夠得到抑 制了冷凍機油的溢油量的可靠性高的密閉型壓縮機。在圖13中，在旋轉軸孔31上設置了三個風孔部lib(這里是長孔(大致橢圓)形狀)，在設連結旋轉軸50的中心和風孔部lib的兩端部(與旋轉軸孔31的弧的交點)的線 所成的角度為α、設鄰接的兩個風孔部lib的接近側的兩個端部和旋轉軸50的中心所成的 角度為β的情況下，α+β 120(度)，并且2 α+β < 180(度)。大致等間隔地設置三個風孔部lib時，α + β 120(度)，當相對于β，α變大 時，存在即使熱壓配合固定旋轉軸50和轉子11，嵌合強度也會降低的課題。另外，當2 α + β成為180度以上時，通過旋轉軸孔31中心的直線不通過旋轉軸孔 31的圓弧部的兩點。即，通過旋轉軸孔31中心和旋轉軸孔31的圓弧部的直線在旋轉軸孔 31的圓弧部的相反側(180度)通過風孔部lib。由此，在對與旋轉軸50嵌合的尺寸進行 管理時，難以容易地進行轉子11的旋轉軸孔31的內徑的測定。在本實施方式中，能夠得到如下感應電動機100的轉子11，即，通過設定成2 α + β < 180(度)，旋轉軸孔31的內徑測定變得容易，與旋轉軸50嵌合的尺寸的管理變得簡單。實施方式4以下，參照

實施方式4。圖14至圖16是表示實施方式4的圖，圖14是旋 轉式壓縮機300 (密閉型壓縮機的一例)的縱剖視圖，圖15及圖16是旋轉式壓縮機300的 橫剖視圖。除了旋轉式壓縮機300的感應電動機100的構造以外，其他都是公知的結構。因 此，邊參照圖14邊簡單地說明單汽缸的旋轉式壓縮機300的結構。如圖14所示，旋轉式壓縮機300在密閉容器4內收納有壓縮元件200、作為電動元 件的感應電動機100和未圖示的冷凍機油。冷凍機油存儲在密閉容器4內的底部。冷凍機 油主要對壓縮元件200的滑動部進行潤滑。密閉容器4由主體部1、上盤容器2和下盤容器 3構成。壓縮元件200由汽缸5、上軸承6 (軸承的一例)、下軸承7 (軸承的一例)、旋轉軸 50、旋轉柱塞9、排出消聲器8、葉片(未圖示)等構成。內部形成有壓縮室的汽缸5的外周俯視大致為圓形，內部具有俯視大致為圓形的 空間即汽缸室。汽缸室的軸向兩端開口。汽缸5從側面觀察具有規(guī)定的軸向高度。與汽缸5的大致圓形的空間即汽缸室連通并沿半徑方向延伸的平行的葉片槽(未 圖示)沿軸向貫通地設置。另外，在葉片槽的背面(外側)，設置有與葉片槽連通的俯視大致為圓形的空間即 背壓室(未圖示)。在汽缸5上，來自冷凍循環(huán)的吸入氣體通過的吸入端口(未圖示)從汽缸5的外 周面貫通到汽缸室。在汽缸5上，設置有大致形成為圓形的空間即汽缸室的、在圓的緣部附近(感應電 動機100側的端面)切口的排出端口(未圖示)。旋轉柱塞9在汽缸室內偏心旋轉。旋轉柱塞9為環(huán)狀，旋轉柱塞9的內周以能夠 自由滑動的方式嵌合在旋轉軸50的偏心軸部50d。葉片被收納在汽缸5的葉片槽內，通過設置于背壓室的葉片彈簧(未圖示)，總是 將葉片推壓在旋轉柱塞9上。旋轉式壓縮機300由于密閉容器4內為高壓，所以當開始運 轉時，在葉片的背面(背壓室側)作用有密閉容器4內的高壓和汽缸室的壓力間的壓差所 產生的力，因此，葉片彈簧主要用于在旋轉式壓縮機300的起動時(密閉容器4內和汽缸室
12的壓力沒有差值的狀態(tài))，將葉片推壓在旋轉柱塞9上。葉片的形狀是平坦的(周方向的厚度比徑向及軸向的長度小)大致長方體。上軸承6能夠自由滑動地嵌合于旋轉軸50的主軸部50b (偏心軸部50d上方的部 分)，并且封閉汽缸5的汽缸室(也包含葉片槽)的一個端面(感應電動機100側)。排出閥安裝于上軸承6 (未圖示)。上軸承6側面觀察大致為倒T字形。下軸承7能夠自由滑動地嵌合于旋轉軸50的副軸部50c (偏心軸部50d下方的部 分)，并且封閉汽缸5的汽缸室(也包含葉片槽)的另一個端面(冷凍機油側)。下軸承7 側面觀察大致為T字狀。在上軸承6上，在其外側(感應電動機100側)安裝有排出消聲器8。從上軸承6 的排出閥排出的高溫 高壓的排出氣體進入一端排出消聲器8，之后從排出消聲器8的排出 孔8a被放出到密閉容器4內。在密閉容器4的橫向設置有吸入消聲器(未圖示)，其吸入來自冷凍循環(huán)的低壓的 制冷劑氣體，在液體制冷劑返回的情況下，抑制液體制冷劑被直接吸入汽缸5的汽缸室的 情況。吸入消聲器經由吸入管22連接于汽缸5的吸入端口。吸入消聲器通過焊接等固定 在密閉容器4的側面。被壓縮元件200壓縮的高溫·高壓的氣體制冷劑從排出消聲器8的排出孔8a通 過感應電動機100，從排出管70向外部的制冷劑回路(未圖示)排出。使用圖15及圖16，對作為壓縮元件200的一部分的排出孔8a、和作為感應電動機 100的一部分的轉子11的風孔部lib之間的位置關系進行說明。在這里，對排出消聲器8 的排出孔8a的個數是三個、轉子11的風孔部lib的個數也是三個的情況進行說明。排出 消聲器8的排出孔8a與轉子11的風孔部lib同樣地，沿周方向大致等間隔地配置。如前所述，由壓縮元件200壓縮的氣體制冷劑的一部分從排出孔8a通過風孔部 11b，但由于氣體制冷劑為高壓，所以流速也會變快。在本實施方式中，排出孔8a和風孔部 lib的個數與位置關系相匹配，而且在從排出孔8a排出高壓的排出氣體時，使排出孔8a和 風孔部lib的位置大致一致，更有效果地使制冷劑從風孔部lib通過。感應電動機100的轉子11每旋轉一周，在壓縮元件200中進行一次壓縮·排出， 在排出孔8a和風孔部lib的位置大致一致時，從排出孔8a排出高壓的排出氣體。在排出孔8a和風孔部lib的個數與位置關系相匹配，而且從排出孔8a排出高壓 的排出氣體時，使排出孔8a和風孔部lib的位置大致一致，能夠更有效果地使氣體制冷劑 從風孔部lib通過，能夠得到效率高的旋轉式壓縮機300。在這里，對排出孔8a和風孔部lib的個數相同的情況進行了說明，但由于相位匹 配也能得到同樣的效果，所以，各自的個數為整數倍的關系即可，例如，排出孔8a為三個， 風孔部lib的個數為六個也可。另外，為使氣體制冷劑向風孔部lib的通過量增加，將排出孔8a設置在旋轉軸50 的中心附近更為優(yōu)選，但沒有限制。
1權利要求
1.一種感應電動機，其特征在于，具有定子，其具有將電磁鋼板沖壓成規(guī)定的形狀后以規(guī)定片數層疊而制作的定子鐵心、沿 所述定子鐵心的內周緣形成的多個定子槽、插入所述定子槽的繞組；轉子，其隔開空隙配置在所述定子的內側，所述轉子具有轉子鐵心，所述轉子鐵心是將電磁鋼板沖壓成規(guī)定的形狀后以規(guī)定片數層疊而制作的；雙籠型的多個轉子槽，所述轉子槽沿所述轉子鐵心外周緣形成且填充有導電性材料；三處以上的風孔部，所述風孔部設置在旋轉軸嵌合的所述轉子鐵心的旋轉軸孔的周圍 且在所述旋轉軸孔開口，端環(huán)的內徑部配置成在至少一側的所述端環(huán)上接近所述風孔部，所述端環(huán)使填充在所 述雙籠型的轉子槽中的所述導電性材料的兩端短路。
2.如權利要求1所述的感應電動機，其特征在于，所述轉子和所述旋轉軸通過熱壓配 合進行嵌合。
3.如權利要求1所述的感應電動機，其特征在于，所述風孔部為大致半圓形。
4.如權利要求1所述的感應電動機，其特征在于，所述風孔部為長孔形狀。
5.如權利要求1所述的感應電動機，其特征在于，在與設置于所述轉子的所述風孔部 對應的位置，設置有在所述旋轉軸的大致軸向全長的范圍內形成的切口，由所述風孔部和 所述切口形成風孔。
6.如權利要求5所述的感應電動機，其特征在于，在所述旋轉軸的大致軸向全長范圍 內形成的切口為長孔形狀。
7.如權利要求5所述的感應電動機，其特征在于，所述轉子鐵心被歪斜地層疊，與所述 轉子鐵心的歪斜角度對應地使所述切口傾斜地設置。
8.如權利要求4所述的感應電動機，其特征在于，所述風孔部大致等間隔地配置于三 處，在設一個所述風孔部的兩端和所述旋轉軸的中心所成的角度為α、設鄰接的兩個所述 風孔部的接近側的兩個端部和所述旋轉軸的中心所成的角度為β的情況下，2α+β <180 度。
9.如權利要求1所述的感應電動機，其特征在于，所述感應電動機與壓縮制冷劑的壓 縮元件一起被收納在密閉容器的內部，通過所述旋轉軸驅動所述壓縮元件，所述壓縮元件具有排出被壓縮了的制冷劑的排出孔，使所述排出孔和所述風孔部的個 數與位置關系相匹配，并且在從所述排出孔排出高壓的排出氣體時，使所述排出孔和所述 風孔部的位置大致一致。
10.一種密閉型壓縮機，其特征在于，具有權利要求1所述的感應電動機；被所述感應 電動機驅動的壓縮元件。
全文摘要
本發(fā)明的目的是得到不使熱壓配合的嵌合強度惡化并且使起動轉矩提高的、高效率的感應電動機，還得到抑制了冷凍機油的溢油量的可靠性高的密閉型壓縮機。本發(fā)明的感應電動機具有定子，其具有插入沿定子鐵心的內周緣形成的多個定子槽中的繞組；轉子，隔開空隙地配置在定子的內側。轉子具有沿轉子鐵心的外周緣形成且填充了導電性材料的雙籠型的多個轉子槽；設置在旋轉軸嵌合的轉子鐵心的旋轉軸孔的周圍且在旋轉軸孔開口的三處以上的風孔部。以在至少一側的端環(huán)接近風孔部的方式，配置使被填充在雙籠型的轉子槽中的導電性材料的兩端短路的端環(huán)的內徑部。
文檔編號H02K17/18GK102099987SQ20088013045
公開日2011年6月15日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權日2008年8月5日
發(fā)明者及川智明, 吉野勇人, 堤貴弘, 矢部浩二, 藤末義和, 馬場和彥 申請人:三菱電機株式會社