JP6261271B2 - 密閉型電動圧縮機及び空気調和装置 - Google Patents
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Description
[密閉型電動圧縮機の全体構成]
図1により本実施例1の密閉型電動圧縮機の全体構成を説明する。本実施例の密閉型電動圧縮機50は、空気調和装置の構成機器として用いられ、密閉容器1、圧縮機構部2及び電動機7を主要構成要素として備えている。
圧縮機構部2の摺動部に供給された潤滑油8は、冷媒ガスと共に固定スクロール3の中央部に設けられている前記吐出口14から前記吐出室40に吐出される。
[固定子鉄心]
図2は図1に示す電動機7の固定子鉄心23の斜視図である。この図2に示すように、固定子鉄心23は、積層された複数の鋼板からなり、外周側の環状部27と、この環状部27の内周面から径方向内側に突出すると共に、周方向に等間隔に配列されたティース部28を備えている。なお、23aは固定子鉄心23の中央穴であり、33はスロットである。
前記電動機7は、いわゆる4極6スロットであり、複数の前記ティース部28にまたがらずに1つのティース部28の回りに集中的にコイル24(図1,図5参照)を巻くいわゆる集中巻方式を採用している。
[インシュレータ]
図3は図1に示す電動機7のインシュレータ26を示す底面図、図4はこのインシュレータ26を上方から見た斜視図である。このインシュレータ26は、固定子鉄心23とコイル24との間に挟持され、固定子鉄心23とコイル24を絶縁しているものである。
前記インシュレータ26は、例えば、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリイミド、ポリエステル等の耐熱性のよい樹脂材料で構成されている。また、インシュレータ26は、強度向上のために、ガラス繊維入りの前記材料で構成することが好ましい。
[漏洩電流の説明]
密閉型電動圧縮機は、コイル24に電流を流して固定子7bに発生する電磁力により、回転子7aを回転軸6と共に回転させることで駆動される。そして、前記コイル24に流した電流のうち、一部の電流は固定子鉄心23へ漏れる。
コイル24と固定子鉄心23との間の浮遊静電容量Cは、コイル24と固定子鉄心23との間の比誘電率をε、コイル24と固定子鉄心23との間の面積をS、コイル24と固定子鉄心23との間の距離をdとすると、次式の関係が成り立つ。
[冷媒R32の比誘電率]
地球温暖化係数が低く次世代冷媒の候補として検討されている冷媒R32は、冷媒R410Aに比べて、比誘電率εが高い。例えば、40℃でのR410Aの比誘電率εは7.7045であるのに対し、40℃でのR32の比誘電率εは11.268である。つまり、R32を冷媒として採用した場合、上記(2)式から、浮遊静電容量Cが大きくなる。このため、上記(1)式から、漏洩電流iが電気用品安全法に規定されている値を超えてしまうおそれがある。
[従来の漏れ電流対策]
コイル24と固定子鉄心23との間に絶縁材を挟むことで、漏洩電流iを低減することができる。しかし、冷媒としてR32を採用した場合、現在汎用されている絶縁材では、漏洩電流iを電気用品安全法に規定されている値以下に保つことができない。絶縁材の厚みを厚くすることも考えられるが、絶縁材を厚くすると、コストが高くなり、更に組立て性も悪化する。また、コイル24の絶縁被膜の厚みを大きくすることにより、絶縁距離を確保することも考えられるが、コイルの絶縁被膜厚みを大きくした分だけコイルの占積率が増えてしまい、組立て性も悪化する。
[本実施例による漏れ電流対策]
図5は、図1に示す電動機における固定子鉄心23のティース部28付近の断面図で、図1に示すV−V線矢視断面図であり、固定子鉄心23のティース部28とコイル24との間の隙間に、絶縁材32が配置されている状態を説明する図である。また、図6は図5に示す絶縁材32の展開図である。
また、前記絶縁薄板32a,32bは、上記実施例1と同様に、ポリエチレンテレフタラート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)等の耐熱性の良い樹脂材料で構成されている。
また、本実施例においても、コイル24と固定子鉄心23との間の距離dを絶縁薄板32bの厚みの分だけ増やすことができるから、実施例1と同様に漏洩電流iを低減することもできる。
即ち、本発明の各実施例によれば、コイル24と固定子鉄心23との間の浮遊静電容量に起因する漏洩電流を低減することができる密閉型電動圧縮機及び空気調和装置を得ることができる。
例えば、上述した本実施例では、圧縮機構部2として、スクロールタイプを採用した例について説明したが、これ以外に、ロータリータイプ、スイングタイプまたはレシプロタイプの圧縮機構部2を使用するようにしても良い。また、縦型の密閉型電動圧縮機について説明したが、横型のものにも同様に適用できる。
2:圧縮機構部、3:固定スクロール、
4:旋回スクロール、4a:旋回軸受、4b:ボス部、
5:フレーム、5a:筒部、5b:主軸受、
6:シャフト、6a:偏心ピン部、6b:貫通穴、
7:電動機、7a:回転子、7b:固定子、
8:潤滑油、9:油溜、10:オルダムリング、
11:吸込パイプ、12:吸込口、14:吐出口、15:副軸受、
16:バランスウェイト、16a:上バランスウェイト、16b:下バランスウェイト、
17:エンドコイル、18a,18b:吐出ガス通路、
22:吐出パイプ、23:固定子鉄心、23a:中央穴、
24:コイル、25:回転子鉄心、26:インシュレータ、
27:固定子鉄心の環状部、28:ティース部、
29:インシュレータの環状部、30:インシュレータの胴部、
32:絶縁材、32a:コイル側の絶縁薄板、32aa:折り返し部、
32b:固定子鉄心側の絶縁薄板、32c:絶縁薄板の両端部、
33:スロット、40:吐出室、41:支持部材、50:密閉型電動圧縮機。
Claims (6)
- 密閉容器内に、圧縮機構部と、この圧縮機機構部を回転軸を介して駆動する電動機を備え、冷媒回路の構成機器として用いられる密閉型電動圧縮機であって、
前記冷媒回路を流れる冷媒は、R32の単一冷媒、またはR32を50重量%以上含む混合冷媒の何れかであり、
前記電動機の固定子は、固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻かれたコイルと、前記固定子鉄心と前記コイルとの間に配設された絶縁材を有し、
この絶縁材は、複数枚の絶縁薄板を積層して構成され、
前記複数枚の絶縁薄板のうちコイル側の絶縁薄板はその軸方向両端部に折り返し部が形成され、この折り返し部に、前記複数枚の絶縁薄板のうち固定子鉄心側の絶縁薄板の軸方向端部が挿入され、
前記固定子鉄心の軸方向の両端にはインシュレータが配設され、前記コイルは、前記固定子鉄心と前記インシュレータに共に巻回され、更に
前記折り返し部の少なくとも一部は前記固定子鉄心に軸方向で接触し、且つ前記折り返し部の少なくとも一部がインシュレータに径方向で接触していることを特徴とする密閉型電動圧縮機。 - 請求項1に記載の密閉型電動圧縮機であって、前記絶縁材を構成する絶縁薄板は耐熱性の良い樹脂材料で構成されていることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
- 請求項2に記載の密閉型電動圧縮機であって、前記絶縁薄板を構成している樹脂材料は、ポリエチレンテレフタラート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)であることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
- 請求項1に記載の密閉型電動圧縮機であって、前記固定子鉄心は、外周側の環状部と、この環状部から径方向内側に突出するティース部を備え、前記インシュレータは、インシュレータ環状部と、このインシュレータ環状部から径方向内側に突出する胴部を備え、前記コイルは、前記固定子鉄心のティース部と前記インシュレータの胴部に共に集中巻方式で巻回されていることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
- 請求項1〜4の何れか一項に記載の密閉型電動圧縮機であって、前記絶縁材を構成するコイル側の絶縁薄板は、前記固定子鉄心側の絶縁薄板に比べて厚みが大きいことを特徴とする密閉型電動圧縮機。
- 密閉型電動圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器が環状に順次接続されて冷媒回路を構成している空気調和装置であって、
前記密閉型電動圧縮機は請求項1〜5の何れか一項に記載の密閉型電動圧縮機を使用していることを特徴とする空気調和装置。
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