JP2013164011A - 電動圧縮機及び収納部材 - Google Patents

Abstract

【課題】取付けが容易であり、絶縁性能を向上させることが可能な電動圧縮機及び収納部材を提供することを目的とする。
【解決手段】電動圧縮機は、圧縮機と、圧縮機を駆動する電動機３とを収容する金属製の容器２と、電気的絶縁性の碍子７と、碍子７を介して容器２の開口部に設けられ、電動機３と外部のインバータとを接続する略直線上に配置された３本の丸ピン６及び旗型端子９とを有する端子部と、容器２内に設けられた３本の丸ピン６及び旗型端子９を一体的に収納する電気的絶縁性の収納部材１０とを備え、収納部材１０は、一端側が端子部の碍子７を被覆し、収納部材１０の他端側に、旗型端子９に接続されたリード線が貫通する貫通路が設けられ、収納部材１０は、丸ピン６及び旗型端子９間に配置された電気的絶縁性の中間部材を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷媒ガスを圧縮する圧縮部と圧縮部を駆動する電動機を備える電動圧縮機、及び電動圧縮機に用いられ端子を収納する収納部材に関するものである。

電動圧縮機は、金属製の容器内に圧縮機と、圧縮機を駆動する電動機とを収容している。圧縮機が運転することによって、内部の冷媒ガスが圧縮されて排出される。金属製の容器は、密閉性を有しており、電動機への電力は、容器の開口部に設けられた端子部を介して、外部の電源供給部から電動機に供給される。

特許文献１〜５には、電動圧縮機の発明であって、電動機へ電力を供給するための端子が容器の開口部に設けられることが開示されている。

特開２００９−２９３５８９号公報 特開２０１０−６５６２５号公報 特開平６−２３５３８８号公報 特開平７−５９２５７号公報 特許第３５１１７７５号公報

電動圧縮機を冷媒回路に用いた場合、運転停止時に、圧縮機内部の冷媒ガスが冷却して液化し、液冷媒が容器内部に溜まる場合がある。このとき、上記端子部が液冷媒に接触すると、金属製の容器と端子部とが短絡する。そのため、電動圧縮機の運転を開始したときに、端子部に供給した電流が液冷媒を介して容器に漏洩するおそれがある。

特に、冷媒と共に用いる潤滑油として、ＰＯＥ（ポリオールエステル油）ではなく、体積抵抗率が低いＰＡＧ（ポリアルキレングリコール油）などを採用する場合、漏電が生じやすくなるため、端子部の絶縁性を確保する必要がある。

そこで、端子部を液状樹脂で固めることによって、漏電を防止する方法がある。しかし、液状材料を用いるため、製造時に扱いづらく、硬化に時間がかかるという難点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、取付けが容易であり、絶縁性能を向上させることが可能な電動圧縮機及び収納部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の電動圧縮機及び収納部材は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る電動圧縮機は、圧縮部と、前記圧縮部を駆動する電動機とを収容する金属製の容器と、電気的絶縁性の絶縁部と、前記絶縁部を介して前記容器の開口部に設けられ、前記電動機と外部の電源供給部とを接続する略直線上に配置された３本の導体部とを有する端子部と、前記容器内に設けられた前記３本の導体部を一体的に収納する電気的絶縁性の収納部材とを備え、前記収納部材は、一端側が前記端子部の前記絶縁部を被覆し、前記収納部材の他端側に、前記導体部に接続されたリード線が貫通する貫通路が設けられ、前記収納部材は、前記導体部間に配置された電気的絶縁性の中間部材を有する。

この発明によれば、圧縮部と電動機とが金属製の容器に収容され、圧縮部は電動機によって駆動されて、圧縮した冷媒ガスを外部へ吐出する。電動機への電力は、容器の開口部に設けられた端子部を介して外部の電源供給部から供給される。端子部は、端子部の絶縁部によって金属製の容器と絶縁されている。また、端子部は３本の導体部を有し、３本の導体部は略直線上に配置される。そして、収納部材は、容器内に位置する３本の導体部を一体的に収納する。

収納部材は、電気的絶縁性を有し、一端側が端子部の絶縁部を被覆し、他端側に導体部に接続されたリード線が貫通する貫通路が設けられている。収納部材の一端側が絶縁部を被覆しつつ、収納部材が導体部を収納していることから、端子部が液冷媒に浸って接触しているとき、金属製の容器から導体部へと漏洩電流が流れる経路が、収納部材が設けられない場合に比べて長くなる。したがって、容器と導体部との間の絶縁抵抗を高めることができる。

さらに、収納部材が３本の導体部を一体的に収納し、導体部間に電気的絶縁性の中間部材を有することから、導体部間の空隙を低減して電流経路の断面積を小さくすることができ、絶縁性を向上させられる。また、隣り合う導体部は、中間部材によって、絶縁性を有する部材を共有する。そして、３本の導体部は略直線上に配置され、収納部材が３本の導体部を一体的に収納していることから、収納部材の取付けが容易であり、導体部それぞれに収納部材を設ける場合に比べて、容器内に占める空間をコンパクトにすることができる。

上記発明において、前記収納部材は、前記導体部を１本ずつ収納する筒部材を組み合わせた形状を有してもよい。

この発明によれば、筒部材が導体部を１本ずつ収納し、筒部材が組み合わせられて収納部材が構成される。その結果、収納部材の形状は、導体部間における幅が、導体部が設置される部分における幅よりも狭くなるため、収納部材の柔軟性が増加する。したがって、収納部材の導体部への取付けが容易になる。

上記発明において、前記収納部材は、前記収納部材の前記一端側に設けられ、前記他端側に溝部を有し、前記端子部の前記絶縁部を被覆する絶縁部被覆部材と、前記収納部材の前記他端側に設けられ、前記絶縁部被覆部材と組み合わせられて前記溝部を閉鎖する蓋部材とを有し、前記溝部が閉鎖されることで前記開口部が形成されてもよい。

この発明によれば、収納部材は、一端側に設けられる絶縁部被覆部材と、他端側に設けられる蓋部材とを有し、絶縁部被覆部材が端子部の絶縁部を覆ったとき、絶縁部被覆部材の他端側には、溝部が形成されている。したがって、この状態で、端子部の導体部にリード線が接続しやすくなる。そして、リード線を接続した後に、絶縁部被覆部材に蓋部材を組み合わせて、溝部を閉鎖することによって、絶縁性を高めることができる。

また、本発明に係る収納部材は、圧縮部と、前記圧縮部を駆動する電動機とを収容する金属製の容器と、電気的絶縁性の絶縁部と、前記絶縁部を介して前記容器の開口部に設けられ、前記電動機と外部の電源供給部とを接続する略直線上に配置された３本の導体部とを有する端子部と、を備える電動圧縮機に用いられる収納部材であって、前記収納部材は、電気的絶縁性を有して、前記容器内に設けられた前記３本の導体部を一体的に収納し、一端側が前記端子部の前記絶縁部を被覆し、前記収納部材の他端側に、前記導体部に接続されたリード線が貫通する貫通路が設けられ、前記収納部材は、前記導体部間に配置された電気的絶縁性の中間部材を有する。

本発明によれば、電動圧縮機において、端子を収納する収納部材の取付けが容易であり、絶縁性能を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電動圧縮機を示す縦断面図である。 同実施形態に係る電動圧縮機を示す部分縦断面図である。 同実施形態に係る収納部材を示す上面図である。 同実施形態に係る収納部材を示す側面図である。 同実施形態に係る収納部材を示す底面図である 図５のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 図３のＡ−Ａ線で切断した断面図である。 同実施形態に係る収納部材を示す斜視図である。 同実施形態に係る収納部材を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る収納部材を示す上面図である。 同実施形態に係る収納部材を示す側面図である。 同実施形態に係る収納部材を示す底面図である。 図１０のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。 図１２のＤ−Ｄ線で切断した断面図である。 同実施形態に係る収納部材を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る収納部材を示す側面図である。 同実施形態に係る収納部材の絶縁部被覆部材を示す上面図である。 同実施形態に係る収納部材の絶縁部被覆部材を示す側面図である。 同実施形態に係る収納部材の絶縁部被覆部材を示す底面図である。 同実施形態に係る収納部材の蓋部材を示す上面図である。 同実施形態に係る収納部材の蓋部材を示す側面図である。 同実施形態に係る収納部材の蓋部材を示す底面図である。

以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態に係る電動圧縮機１について、図１を用いて説明する。

電動圧縮機１は、金属製の容器２内に圧縮機（図示せず。圧縮部の一例である。）と、圧縮機を駆動する電動機３とを収容している。圧縮機が運転することによって、内部の冷媒ガスが圧縮されて排出される。金属製の容器２は、密閉性を有しており、電動機３への電力は、容器２の開口部に設けられた丸ピン６及び碍子７などからなる端子部を介して、容器２の外部のインバータ５から電動機３に供給される。図１では、インバータ５の内部の構成については省略して図示している。また、インバータ５は、電源供給部の一例である。

端子部は、図１及び図２に示すように、丸ピン６と、碍子７と、ガラス端子板８と、旗型端子９などからなる。端子部において、丸ピン６は３本からなり、３本の丸ピン６は略直線上に配置される。

丸ピン６は、導体部の一例であり、電動圧縮機１の容器２の外部と内部を貫通して設けられる。丸ピン６の容器２外部側の端部は、インバータ５に接続され、丸ピン６の容器２内部側の端部は、図２に示すように旗型端子９が設置される。旗型端子９は、導体部の一例であり、丸ピン６に固定される平板状の部材である。旗型端子９の端部には、リード線（図示せず。）が接続され、リード線は、他端部で電動機３と接続される。これにより、丸ピン６及び旗型端子９を介して、インバータ５と電動機３が電気的に接続される。

碍子７は、絶縁部の一例であり、底を有する円筒形状の部材であって、丸ピン６を囲むように設けられる。碍子７は、１本の丸ピン６につき容器２の外部側と内部側に一つずつ設けられる。このとき、碍子７の底は互いに対向して設けられる。

ガラス端子板８は、ガラス製の板状部材であって、容器２の外部側の碍子７と内部側の碍子７に挟まれる位置であって、容器２の外面に設けられる。碍子７とガラス端子板８によって、丸ピン６と金属製の容器２との短絡が防止される。

端子部のうち容器２の内部側に位置する丸ピン６、旗型端子９及び碍子７は、図１及び図２に示すように、収納部材１０によって収納される。

収納部材１０は、電気的絶縁性の部材、例えばゴム製であって、容器２内に設けられた３本の丸ピン６と丸ピン６に固定された旗型端子９を一体的に収納する。収納部材１０は、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）で作成されることによって、高い体積抵抗率を有し、絶縁性を向上させることができる。

また、収納部材１０は、一端側が碍子７の外周面を被覆する。収納部材１０の一端側が碍子７を被覆しつつ、収納部材１０が丸ピン６と旗型端子９を収納していることから、端子部が液冷媒に浸って接触しているとき、金属製の容器２から丸ピン６及び旗型端子９へと漏洩電流が流れる経路が、収納部材１０が設けられない場合に比べて長くなる。したがって、容器２と丸ピン６及び旗型端子９との間の絶縁抵抗を高めることができる。

以下、図３〜図９を参照して、収納部材１０について更に説明する。
収納部材１０は、碍子被覆部１２と、旗型端子被覆部１３と、リード線取り出し部１４からなる。

碍子被覆部１２は、略直方体形状であって、図５〜図７及び図９に示すように、内部に三つの開口部１６を有する。開口部１６は、碍子７の外周面に合わせて例えば円形状であり、収納部材１０が端子部に取り付けられるとき、碍子７の外周面と開口部１６の内周面には隙間がないことが望ましい。なお、開口部１６の内周面に複数の凸部及び凹部を設けて、ラビリンス効果によってシール性を向上させてもよい。また、開口部１６の外側の内径が小さく、内側の内径を大きくして、縦断面をテーパ状にすることによって、収納部材１０が碍子７から抜けにくいようにしてもよい。

旗型端子被覆部１３は、端子部の３本の丸ピン６及び旗型端子９の位置に合わせて、内部に収納部１７が形成される。収納部１７の一側は碍子被覆部１２の開口部１６に連通し、他側はリード線取り出し部１４の貫通路１８に連通している。

リード線取り出し部１４には、収納部１７に収納される丸ピン６の軸方向に対して垂直方向に開口した貫通路１８が形成される。貫通路１８は、リード線が貫通して配置される。

旗型端子被覆部１３及びリード線取り出し部１４は、一つの台座形状の碍子被覆部１２上に端子部の丸ピン６及び旗型端子９に合わせて三つ設けられる。そして、旗型端子被覆部１３及びリード線取り出し部１４は、略直線上に配置される。

また、収納部材１０は、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間に電気的絶縁性の中間部材１９が設けられる。すなわち、３本の丸ピン６及び旗型端子９は、一つの空間に収納されるのではなく、中間部材１９によって互いに仕切られて各々個別の空間に収納される。これにより、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間の空隙を低減して電流経路の断面積を小さくし、絶縁性を向上させられる。

更に、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間は、中間部材１９によって、絶縁性を有する部材を共有する。そして、３本の丸ピン６及び旗型端子９は略直線上に配置され、収納部材１０が３本の丸ピン６及び旗型端子９を一体的に収納していることから、収納部材１０の取付けが容易であり、丸ピン６及び旗型端子９それぞれに合成樹脂製の収納部材を設ける場合に比べて、容器２内に占める空間をコンパクトにすることができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る電動圧縮機について、図１０〜図１５を用いて説明する。
本実施形態に係る電動圧縮機は、端子部に設けられる収納部材２０が上述の第１の実施形態に係る収納部材１０と異なり、その他の構成は同一であるため、収納部材２０についてのみ説明し、他の構成部材の説明は省略する。

収納部材２０は、碍子・端子被覆部２２と、リード線取り出し部２３からなる。
碍子・端子被覆部２２は、三つの円筒形状の部材が組み合わさった形状を有する。碍子・端子被覆部２２は、図１２〜図１５に示すように、内部に三つの開口部２６を有する。開口部２６は、碍子７の外周面に合わせて例えば円形状であり、収納部材２０が端子部に取り付けられるとき、碍子７の外周面と開口部２６の内周面には隙間がないことが望ましい。例えば、図１３〜図１５に示すように、開口部２６の内周面に複数の凸部及び凹部を設けて、ラビリンス効果によってシール性を向上させてもよい。また、開口部２６の外側の内径が小さく、内側の内径を大きくして、縦断面をテーパ状にすることによって、収納部材２０が碍子７から抜けにくいようにしてもよい。

碍子・端子被覆部２２は、端子部の３本の丸ピン６及び旗型端子９の位置に合わせて、内部に収納部２７が形成される。収納部２７の一側は碍子・端子被覆部２２の開口部２６に連通し、他側はリード線取り出し部２３の貫通路２８に連通している。収納部２７は、端子部の丸ピン６及び旗型端子９に合わせて三つ設けられる。そして、収納部２７は、略直線上に配置される。

リード線取り出し部２３には、収納部２７に収納される丸ピン６の軸方向に対して垂直方向に開口した貫通路２８が形成される。貫通路２８は、リード線が貫通して配置される。

また、収納部材２０は、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間に電気的絶縁性の中間部材２９が設けられる。すなわち、３本の丸ピン６及び旗型端子９は、一つの空間に収納されるのではなく、中間部材２９によって互いに仕切られて各々個別の空間に収納される。これにより、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間の空隙を低減して電流経路の断面積を小さくし、絶縁性を向上させられる。

更に、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間は、中間部材２９によって、絶縁性を有する部材を共有する。そして、３本の丸ピン６及び旗型端子９は略直線上に配置され、収納部材２０が３本の丸ピン６及び旗型端子９を一体的に収納していることから、収納部材２０の取付けが容易であり、丸ピン６及び旗型端子９それぞれに合成樹脂製の収納部材を設ける場合に比べて、容器２内に占める空間をコンパクトにすることができる。

また更に、碍子・端子被覆部２２の筒部材が丸ピン６及び旗型端子９を１本ずつ収納し、筒部材が組み合わせられて収納部材２０が構成される。その結果、収納部材２０の形状は、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士間における幅、すなわち中間部材２９における幅が丸ピン６及び旗型端子９が設置される部分における幅、すなわち碍子・端子被覆部２２における幅よりも狭くなる。そのため、幅が狭い部分によって、収納部材２０の柔軟性が増加する。したがって、３本の丸ピン６及び旗型端子９が正確な直線上になく、多少ずれた位置にある場合でも、収納部材２０の丸ピン６及び旗型端子９への取付けが容易になる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る電動圧縮機について、図１６〜図２２を用いて説明する。
本実施形態に係る電動圧縮機は、端子部に設けられる収納部材３０が上述の第１の実施形態に係る収納部材１０と異なり、その他の構成は同一であるため、収納部材３０についてのみ説明し、他の構成部材の説明は省略する。

収納部材３０は、碍子・端子被覆部材３１（絶縁部被覆部材）と、蓋部材４１からなる。碍子・端子被覆部材３１と、蓋部材４１は互いに組み合わせられて、収納部材３０が形成される。

碍子・端子被覆部材３１は、収納部材３０の一端側に設けられる部材であり、端子部の丸ピン６、旗型端子９及び碍子７を被覆する。そして、碍子・端子被覆部材３１は、他端側に溝部３８を有する。

碍子・端子被覆部材３１は、図１６〜図１９に示すように、内部に三つの開口部３６を有する。開口部３６は、碍子７の外周面に合わせて例えば円形状であり、収納部材３０が端子部に取り付けられるとき、碍子７の外周面と開口部３６の内周面には隙間がないことが望ましい。例えば、図１６及び図１８に示すように、開口部３６の内周面に複数の凸部及び凹部を設けて、ラビリンス効果によってシール性を向上させてもよい。また、開口部３６の外側の内径が小さく、内側の内径を大きくして、縦断面をテーパ状にすることによって、収納部材３０が碍子７から抜けにくいようにしてもよい。

碍子・端子被覆部材３１は、端子部の３本の丸ピン６及び旗型端子９の位置に合わせて、内部に収納部３７が形成される。収納部３７の一側は碍子・端子被覆部材３１の開口部３６に連通し、他側はリード線取り出し部３３の溝部３８に連通している。収納部３７は、端子部の丸ピン６及び旗型端子９に合わせて三つ設けられる。そして、収納部３７は、略直線上に配置される。

リード線取り出し部３３には、収納部３７に収納される丸ピン６の軸方向に対して垂直方向に開口した溝部３８が形成される。また、リード線取り出し部３３には、蓋部材４１を安定して固定するための突起部３９が形成される。

また、収納部材３０は、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間に電気的絶縁性の中間部材３４が設けられる。すなわち、３本の丸ピン６及び旗型端子９は、一つの空間に収納されるのではなく、中間部材３４によって互いに仕切られて各々個別の空間に収納される。これにより、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間の空隙を低減して電流経路の断面積を小さくし、絶縁性を向上させられる。

更に、隣り合う丸ピン６及び旗型端子９同士の間は、中間部材３４によって、絶縁性を有する部材を共有する。そして、３本の丸ピン６及び旗型端子９は略直線上に配置され、収納部材３０が３本の丸ピン６及び旗型端子９を一体的に収納していることから、収納部材３０の取付けが容易であり、丸ピン６及び旗型端子９それぞれに合成樹脂製の収納部材を設ける場合に比べて、容器２内に占める空間をコンパクトにすることができる。

蓋部材４１は、収納部材３０の他端側に設けられる部材であり、碍子・端子被覆部材３１と組み合わせられて溝部３８を閉鎖する。碍子・端子被覆部材３１の溝部３８に対応して蓋部４１に溝部４２が形成されてもよい。そして、溝部３８と溝部４２が組み合わされることによって、リード線が貫通する貫通路が形成される。

また、蓋部材４１には、碍子・端子被覆部材３１の突起部３９に対応して凹部４３が形成される。突起部３９と凹部４３が係合することによって、碍子・端子被覆部材３１と蓋部材４１とが安定して固定される。

次に、本実施形態に係る収納部材３０の取付け方法について説明する。
収納部材３０は、まず、碍子・端子被覆部材３１が端子部の碍子７、丸ピン６及び旗型端子９を覆うように取り付けられる。そして、旗型端子９にリード線を接続し、リード線を碍子・端子被覆部材３１に形成された溝部３８に配置する。収納部３７が貫通し、かつ溝部３８が形成されているため、碍子・端子被覆部材３１が碍子７に取り付けられた状態で、旗型端子９にリード線が接続しやすくなる。そして、リード線を接続した後に、碍子・端子被覆部材３１に蓋部材４１を組み合わせて、溝部３８を閉鎖することによって、絶縁性を高めることができる。

１ 電動圧縮機
２ 容器
３ 電動機
５ インバータ（電源供給部）
６ 丸ピン（導体部）
７ 碍子（絶縁部）
８ ガラス端子板
９ 旗型端子（導体部）
１０，２０ 収納部材
１２ 碍子被覆部
１３ 旗型端子被覆部
１４，２３，３３ リード線取り出し部
１６，２６，３６ 開口部
１７，２７，３７ 収納部
１８，２８ 貫通路
１９，２９，３４ 中間部材
２２ 碍子・端子被覆部
３１ 碍子・端子被覆部材（絶縁部被覆部材）
３８，４２ 溝部
３９ 突起部
４１ 蓋部材
４３ 凹部

Claims (4)

1. 圧縮部と、前記圧縮部を駆動する電動機とを収容する金属製の容器と、
   電気的絶縁性の絶縁部と、前記絶縁部を介して前記容器の開口部に設けられ、前記電動機と外部の電源供給部とを接続する略直線上に配置された３本の導体部とを有する端子部と、
   前記容器内に設けられた前記３本の導体部を一体的に収納する電気的絶縁性の収納部材と、
   を備え、
   前記収納部材は、一端側が前記端子部の前記絶縁部を被覆し、前記収納部材の他端側に、前記導体部に接続されたリード線が貫通する貫通路が設けられ、
   前記収納部材は、前記導体部間に配置された電気的絶縁性の中間部材を有する電動圧縮機。
2. 前記収納部材は、前記導体部を１本ずつ収納する筒部材を組み合わせた形状を有する請求項１に記載の電動圧縮機。
3. 前記収納部材は、
   前記収納部材の前記一端側に設けられ、前記他端側に溝部を有し、前記端子部の前記絶縁部を被覆する絶縁部被覆部材と、
   前記収納部材の前記他端側に設けられ、前記絶縁部被覆部材と組み合わせられて前記溝部を閉鎖する蓋部材と、
   を有し、
   前記溝部が閉鎖されることで前記開口部が形成される請求項１又は２に記載の電動圧縮機。
4. 圧縮部と、前記圧縮部を駆動する電動機とを収容する金属製の容器と、
   電気的絶縁性の絶縁部と、前記絶縁部を介して前記容器の開口部に設けられ、前記電動機と外部の電源供給部とを接続する略直線上に配置された３本の導体部とを有する端子部と、を備える電動圧縮機に用いられる収納部材であって、
   前記収納部材は、電気的絶縁性を有して、前記容器内に設けられた前記３本の導体部を一体的に収納し、一端側が前記端子部の前記絶縁部を被覆し、前記収納部材の他端側に、前記導体部に接続されたリード線が貫通する貫通路が設けられ、
   前記収納部材は、前記導体部間に配置された電気的絶縁性の中間部材を有する収納部材。
   

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