JP7170855B2 - Electric motor stators, electric motors, hermetic compressors and refrigeration cycle devices - Google Patents
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Description
本発明は、固定子鉄心のコアバックに貫通溝を有する電動機の固定子、電動機、密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a stator for an electric motor, an electric motor, a hermetic compressor, and a refrigeration cycle device having through grooves in the core-back of the stator core.
一般的に、密閉容器内に圧縮機構部と電動機部とが収容された密閉型電動圧縮機では、電動機部が回転子と固定子とを有する。回転子は、圧縮機構部と主軸を介して接続されている。固定子は、密閉容器に焼嵌めなどの方法によって固定されている。圧縮機構部は、冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒を密閉容器の外部に設けられた冷凍サイクル装置に供給する。圧縮機構部で圧縮された冷媒の供給過程中では、冷媒が圧縮機構部の潤滑油を巻き込んで電動機部の空間部を通過する場合がある。 Generally, in a hermetic electric compressor in which a compression mechanism section and an electric motor section are housed in a closed container, the electric motor section has a rotor and a stator. The rotor is connected to the compression mechanism through the main shaft. The stator is fixed to the closed container by a method such as shrink fitting. The compression mechanism section compresses the refrigerant and supplies the compressed refrigerant to a refrigeration cycle device provided outside the closed container. During the supply process of the refrigerant compressed by the compression mechanism, the refrigerant may involve the lubricating oil of the compression mechanism and pass through the space of the electric motor.
圧縮機運転時には、固定子の巻線は、圧縮機構部にて圧縮された高温ガス冷媒に晒される。また、固定子の巻線は、2次電流によって自身を発熱させる。これにより、固定子の巻線は、高温状態になる。このため、固定子の巻線は、巻線の耐熱温度又は巻線抵抗の観点から冷却すべき対象である。 During operation of the compressor, the windings of the stator are exposed to hot gaseous refrigerant compressed in the compression mechanism. Also, the windings of the stator generate heat by the secondary current. This causes the stator windings to become hot. Therefore, the windings of the stator are objects to be cooled from the viewpoint of the heat resistance temperature of the windings or the winding resistance.
たとえば吐出温度の上限が115℃であることに対し、巻線の耐熱温度の上限が130℃である。このように、通常、ガス冷媒の吐出温度は、巻線の耐熱温度の上限未満に制御されている。固定子の巻線を冷却する有効な方法の一つとしては、電動機部の空間部を通過する冷媒量を増やし、固定子巻線と冷媒間の熱交換を促すことが挙げられる。 For example, while the upper limit of the discharge temperature is 115°C, the upper limit of the heat resistance temperature of the winding is 130°C. In this way, the discharge temperature of the gas refrigerant is usually controlled below the upper limit of the heat resistance temperature of the winding. One effective method for cooling the stator windings is to increase the amount of refrigerant passing through the space of the electric motor to promote heat exchange between the stator windings and the refrigerant.
複数枚の電磁鋼板を積層した固定子鉄心のスロット内に絶縁紙を介して銅線などの導体が巻線された固定子を有する電動機では、冷媒通路を設ける技術が知られている。冷媒通路は、固定子鉄心の外周に形成される環状の鉄心部分であるコアバックに、固定子の巻線に近接して中心軸方向に沿って貫通溝を延出している。冷媒通路に冷媒が流通することにより、電動機の出力が低下せずに、固定子の巻線を冷却できている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In a motor having a stator in which a conductor such as a copper wire is wound through an insulating paper in a slot of a stator core formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets, a technique of providing a coolant passage is known. The coolant passage extends through a core back, which is an annular core portion formed on the outer periphery of the stator core, along the center axis direction in proximity to the windings of the stator. The circulation of the coolant in the coolant passage allows the windings of the stator to be cooled without lowering the output of the electric motor (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1の技術を冷凍空調装置用の密閉型圧縮機の固定子に適用した場合には、冷媒とともに冷媒通路を通過した潤滑油が密閉容器の上部空間に巻き上げられる。これにより、潤滑油が冷媒と一緒に圧縮機外へ持ち出され易く、冷凍サイクル装置内での油循環率が増加し、密閉型圧縮機内での油枯渇による圧縮機の信頼性が低下する課題がある。
However, when the technique of
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、固定子の巻線を冷却する機能を維持しつつ、潤滑油の圧縮機外への持ち出しが抑制でき、圧縮機の信頼性が担保できる電動機の固定子、電動機、密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is possible to suppress the take-out of lubricating oil to the outside of the compressor while maintaining the function of cooling the windings of the stator, and to ensure the reliability of the compressor. An object of the present invention is to provide a stator for an electric motor, an electric motor, a hermetic compressor, and a refrigeration cycle device.
本発明に係る電動機の固定子は、周上に複数のティースを有し、隣り合う前記ティースの間にスロットが形成された固定子鉄心と、前記ティースに巻回された巻線と、前記巻線と前記スロットの内周部との間を絶縁する絶縁フィルムと、前記巻線と前記ティースにおける複数の前記ティースの分配された周の中心軸方向の下端部との間を絶縁する下端部インシュレータと、前記巻線と前記ティースにおける前記中心軸方向の上端部との間を絶縁する上端部インシュレータと、を備え、前記固定子鉄心は、前記スロットの周方向外側にて前記絶縁フィルムと接触するコアバックを有し、前記コアバックにおける前記絶縁フィルムとの接触面部は、前記中心軸方向に沿って上下方向両端にわたる貫通溝を有し、前記下端部インシュレータは、前記貫通溝に連通して上下方向両端にわたる第1連通溝を有し、前記上端部インシュレータは、前記貫通溝の上方向への貫通を塞ぐ仕切面部を有し、前記下端部インシュレータの前記第1連通溝の延びる角度は、前記貫通溝の延びる前記中心軸方向に対して所定角度の傾きを有するものである。 A stator for an electric motor according to the present invention has a plurality of teeth on the circumference, a stator core having slots formed between the adjacent teeth, windings wound around the teeth, and the windings. An insulating film that insulates between the wire and the inner circumference of the slot, and a lower end insulator that insulates between the winding and the lower end of the teeth in the central axis direction of the distributed circumference of the plurality of teeth. and an upper end insulator that insulates between the winding and upper ends of the teeth in the central axis direction, and the stator core is in contact with the insulating film outside the slots in the circumferential direction. A contact surface portion of the core back with the insulating film has a through groove extending to both ends in the vertical direction along the central axis direction, and the lower end insulator communicates with the through groove to extend vertically. The upper end insulator has a partition surface portion that blocks upward penetration of the through groove , and the extending angle of the first communication groove of the lower end insulator is It has an inclination of a predetermined angle with respect to the central axis direction in which the through groove extends .
本発明に係る電動機は、上記の電動機の固定子を備えるものである。 An electric motor according to the present invention includes the above-described electric motor stator.
本発明に係る密閉型圧縮機は、上記の電動機を備えるものである。 A hermetic compressor according to the present invention includes the electric motor described above.
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の密閉型圧縮機を備えるものである。 A refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes the hermetic compressor described above.
本発明に係る電動機の固定子、電動機、密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置によれば、コアバックにおける絶縁フィルムとの接触面部は、中心軸方向に沿って上下方向両端にわたる貫通溝を有する。下端部インシュレータは、貫通溝に連通して上下方向両端にわたる第1連通溝を有する。上端部インシュレータは、貫通溝の上方向への貫通を仕切る仕切面部を有する。これにより、第1連通溝から貫通溝に流入した冷媒が固定子の巻線を冷却する。一方、貫通溝に流入した冷媒が仕切面部によって上端部インシュレータでの貫通溝から上方向への貫通を塞がれ、貫通溝に冷媒とともに流入した潤滑油の仕切面部よりも上方向への流出が防止できる。したがって、固定子の巻線を冷却する機能を維持しつつ、潤滑油の圧縮機外への持ち出しが抑制でき、圧縮機の信頼性が担保できる。 According to the stator of the electric motor, the electric motor, the hermetic compressor, and the refrigerating cycle device according to the present invention, the contact surface portion of the core back with the insulating film has through grooves extending vertically along the central axis direction. The lower end insulator has first communication grooves that are in communication with the through grooves and extend over both ends in the vertical direction. The upper end insulator has a partition surface portion that partitions upward penetration of the through groove. As a result, the coolant that has flowed from the first communication groove into the through groove cools the windings of the stator. On the other hand, the coolant that has flowed into the through groove is blocked by the partition surface from penetrating upward from the through groove in the upper end insulator, and the lubricating oil that has flowed into the through groove together with the coolant is prevented from flowing out upward from the partition surface. can be prevented. Therefore, it is possible to suppress the lubricating oil from being taken out of the compressor while maintaining the function of cooling the windings of the stator, thereby ensuring the reliability of the compressor.
以下には、図面に基づいて実施の形態が説明されている。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、断面図の図面においては、視認性に鑑みて適宜ハッチングが省略されている。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。 Embodiments are described below on the basis of the drawings. In addition, in each figure, the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and this is common throughout the specification. Also, in the cross-sectional drawings, hatching is appropriately omitted in view of visibility. Furthermore, the forms of components shown in the entire specification are merely examples and are not limited to these descriptions.
実施の形態1.
<密閉型圧縮機100の構成>
図1は、実施の形態1に係る密閉型圧縮機100を縦断面にて示す説明図である。ここで、以下の説明では、図示されたUが上方向であり、Dが下方向である。図1に示すように、密閉型圧縮機100は、密閉容器1、圧縮機構部2及び電動機3を備える。
<Configuration of
FIG. 1 is an explanatory view showing a vertical cross section of a
<密閉容器1の構成>
密閉容器1は、密閉型圧縮機100の外郭を形成し、底部に潤滑油を貯留する油貯留部1aを有する。密閉容器1内の下部には、圧縮機構部2が配置されている。密閉容器1内の上部には、電動機3が配置されている。<Structure of closed
The sealed
密閉容器1は、円筒形状の中央容器11と、中央容器11の上下の各開口内に密閉状態で嵌入された上容器12及び下容器13と、によって構成されている。
The sealed
中央容器11には、途中に吸入マフラー14を有する吸入管15が接続されている。吸入管15は、流入する低温低圧状態のガス冷媒を圧縮機構部2内に送り込む接続管である。
A
上容器12には、吐出管16が接続されている。吐出管16は、圧縮機構部2によって圧縮された密閉容器1内の冷媒を冷媒配管に流入させる接続管である。
A
吸入マフラー14を有する吸入管15から吸入された冷媒は、圧縮機構部2によって高圧に圧縮され、吐出管16から圧縮機外に吐出される。
Refrigerant sucked from a
<圧縮機構部2の構成>
圧縮機構部2は、回転軸21と、主軸受22と、副軸受23と、ローリングピストン24と、円筒シリンダ25と、図示しないベーンと、を有する。回転軸21は、電動機3の回転子32に固定されている。回転軸21は、主軸受22と副軸受23とによって保持されている。ローリングピストン24は、回転軸21に固定され、円筒シリンダ25内に偏芯回転可能に収容されている。円筒シリンダ25は、内部をベーンによって圧縮室毎に区切られている。ベーンは、ローリングピストン24の動きに追従して圧縮室を移動させる。これにより、圧縮室内にて高圧になった冷媒は、圧縮機構部2から密閉容器1内の空間に送出される。<Configuration of
The
圧縮機構部2から送出された冷媒は、電動機3の空隙部を通過して上容器12に接続された吐出管16から圧縮機外に吐出される。この際に、冷媒とともに潤滑油は、上容器12の存在する上方向Uに巻き上げられる。そして、潤滑油の一部は、吐出管16から圧縮機外に持ち出される。
Refrigerant sent from the
<電動機3の構成>
図2は、実施の形態1に係る電動機3を横断面にて示す説明図である。図3は、実施の形態1に係る電動機3の固定子31を圧縮機構部2の配置された下方向Dから見て示す下端面図である。図4は、実施の形態1に係る固定子鉄心301を圧縮機構部2の配置された下方向Dから見て示す下端面図である。<Configuration of
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross section of the
図2に示すように、電動機3は、ブラシレスDCモータである。電動機3は、固定子31と回転子32とを備える。
As shown in FIG. 2, the
回転子32は、固定子31の内周に配置されている。回転子32は、6極の永久磁石型回転子であり、磁石挿入孔に永久磁石が挿入された埋込型永久磁石型回転子である。
The
図1、図2、図3及び図4に示すように、固定子31は、固定子鉄心301と、巻線302と、絶縁フィルム303と、下端部インシュレータ304と、上端部インシュレータ305と、を備える。
As shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4, the
図2に示すように、固定子鉄心301は、周上に分配された分割鉄心である複数のティースコア301aを有する。複数のティースコア301aは、回転軸21を中心軸として環状に並べられている。すなわち、中心軸とは、複数のティース301bの分配された周の中心軸を意味する。
As shown in FIG. 2, the
ティースコア301aには、中心軸方向である内向きに延出されたティース301bが設けられている。隣り合う2つのティース301bの間には、スロット301cが形成されている。固定子鉄心301は、スロット301cの周方向外側にコアバック301dを有する。複数のコアバック301dが周方向に並び、環状に並んだ複数のティースコア301aからなる固定子鉄心301の外郭を構成している。
ティースコア301aは、所定の形状に打ち抜かれた、たとえば、板厚0.25mmの薄い電磁鋼板を所定枚数だけ積層し、カシメなどによって固定されて形成されている。なお、固定子鉄心301は、各ティースコアが一体で形成された一体コアでも良い。また、固定子鉄心301は、コアバック301dにおける隣り合う2つのティース301bの間の電子鋼板に凹凸が形成されて作られたカシメにより、ティースコア301aが回転自在に連結されたジョイントラップ方式構造でも良い。
The
図2、図3及び図4に示すように、巻線302は、ティース301bに巻回されている。巻線302は、導電性の電線である。具体的には、巻線302は、ティースコア301a、絶縁フィルム303、下端部インシュレータ304及び上端部インシュレータ305に囲まれたティース301bの胴部に巻乱れなく巻回されている。
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the
絶縁フィルム303は、固定子鉄心301と巻線302とを絶縁する。具体的には、絶縁フィルム303は、巻線302とスロット301cの内周部との間を絶縁する。
Insulating
絶縁フィルム303は、たとえばPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムで構成されている。絶縁フィルム303は、下端部インシュレータ304及び上端部インシュレータ305にPETフィルムを挟み込む溝を設けた嵌合い、接着又は溶接などの方法によって固定されている。絶縁フィルム303の厚さは、0.1~0.2mm程度の薄厚である。このため、スロット301cの面積に占める絶縁フィルム303の断面積は、微小である。これにより、絶縁フィルム303は、多くの巻線302を巻込められる。
The insulating
図1、図3及び図4に示すように、下端部インシュレータ304は、巻線302とティース301bにおける中心軸方向の下端部との間を絶縁する。下端部インシュレータ304は、固定子鉄心301の圧縮機構部2側である下方向Dに配置されている。
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the
図1に示すように、上端部インシュレータ305は、巻線302とティース301bにおける中心軸方向の上端部との間を絶縁する。上端部インシュレータ305は、固定子鉄心301を挟んで下端部インシュレータ304とは反対側に位置している。
As shown in FIG. 1, the
下端部インシュレータ304及び上端部インシュレータ305は、たとえばLCP(液晶ポリマー)で構成されている。下端部インシュレータ304及び上端部インシュレータ305は、ティースコア301aの端部との嵌め合い、接着又は溶接などの方法によって固定されている。
The
<巻線302の冷却構造>
図5は、実施の形態1に係る巻線302と貫通溝301a-1とを示す相関図である。図6は、実施の形態1に係る巻線302及び絶縁フィルム303の装着前状態の固定子鉄心301を示す斜視図である。図7は、実施の形態1に係る固定子鉄心301を図4のA-A線の縦断面にて示す説明図である。図8は、実施の形態1に係る固定子鉄心301の一部を図7のA1領域にて示す拡大図である。<Cooling structure of winding 302>
FIG. 5 is a correlation diagram showing the winding 302 and the through
図2、図5、図6、図7及び図8に示すように、コアバック301dにおける絶縁フィルム303との接触面部は、中心軸方向に沿って上方向Uと下方向Dとの両端にわたる貫通溝301a-1を有する。
As shown in FIGS. 2, 5, 6, 7 and 8, the contact surface portion of the core back 301d with the insulating
図6に示すように、貫通溝301a-1は、中心軸方向に沿って一定幅の直線状である。貫通溝301a-1は、複数並列に配列されている。
As shown in FIG. 6, the through
図2に示すように、1つの固定子鉄心301における複数の貫通溝301a-1は、ティース301bの中心である巻線302の巻回し箇所の中央にて、中心軸から半径方向外側に延出される仮想中心線Tに対して線対称に構成されている。ここでは、ティースコア301aのコアバック301dにおける絶縁フィルム303との接触面部には、仮想中心線Tの片側に4つの貫通溝301a-1が設けられている。
As shown in FIG. 2, a plurality of through
図5に示すように、貫通溝301a-1の中心軸方向と直交する方向である周方向の幅Bは、巻線302の直径2Rよりも小さい。すなわち、B<2Rの関係が満たされている。
As shown in FIG. 5, the width B of the through
図3、図4、図6及び図7に示すように、下端部インシュレータ304は、貫通溝301a-1に連通して上方向Uと下方向Dとの両端にわたる第1連通溝304-1を有する。第1連通溝304-1は、下端部インシュレータ304とティースコア301aとの接合部において貫通溝301a-1の溝形状と一致している。
As shown in FIGS. 3, 4, 6 and 7, the
図6、図7及び図8に示すように、上端部インシュレータ305は、貫通溝301a-1の上方向Uへの貫通を塞ぐ仕切面部である下端面部305aを有する。すなわち、仕切面部は、上端部インシュレータ305の一平面状の下端面部305aの一部として形成されている。上端部インシュレータ305の下端面部305aには、溝が無く、貫通溝301a-1を塞ぐ。具体的には、貫通溝301a-1は、上端部インシュレータ305とティースコア301aとの接合部において途切れて塞がれている。
As shown in FIGS. 6, 7 and 8, the
<作用>
圧縮機構部2により、密閉容器1内の空間に送出された冷媒及び潤滑油は、下端部インシュレータ304に設けた第1連通溝304-1に下方向Dから導入される。第1連通溝304-1に導入された冷媒及び潤滑油は、ティースコア301aに設けた貫通溝301a-1を通過する。これにより、ティースコア301a及び巻線302が冷媒によって冷却できる。また、上端部インシュレータ305により、貫通溝301a-1を流通する冷媒及び潤滑油の上方向Uへの出口が塞がれている。このため、貫通溝301a-1を流通する潤滑油は、密閉容器1の上部空間に巻き上げられず、油循環率の増加が抑制できる。<Action>
Refrigerant and lubricating oil delivered to the space in the sealed
また、ティースコア301aの貫通溝301a-1及び下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1の数が複数である。これにより、絶縁フィルム303が複数の溝を横切って広がり、絶縁フィルム303が複数の溝に巻線302によって押え込まれて確実に保持できる。またそれとともに、1つあたりの溝の幅Bであるピッチが低減でき、巻線302が貫通溝301a-1及び第1連通溝304-1に入り込み難い。これにより、整列性を保った高密度な巻線302が行え、電動機3がより高効率に構成できる。
Further, the number of the through
さらに、巻線302と固定子鉄心301との間の静電容量Cは、次のような関係がある。すなわち、巻線302と固定子31との間の誘電率がεとされ、巻線302と固定子31の接触面積がSとされ、巻線302と固定子31との距離がdとされる。このとき、C=εS/dの関係が成り立つ。すなわち、絶縁フィルム303にPETフィルムのような薄い絶縁材を用いると、巻線302と固定子31との間の距離dが縮まり、静電容量Cが大きくなる。漏洩電流をiとすると、i∝Cの関係が成り立つ。このため、静電容量Cが大きくなると、漏洩電流が流れ易くなる。
Furthermore, the capacitance C between the winding 302 and the
しかし、固定子鉄心301には、ティースコア301aと巻線302との間に、貫通溝301a-1による空隙が確保される。それにより、巻線302と固定子鉄心301との接触面積が低減し、巻線302と固定子鉄心301との間の距離が拡大され、巻線302と固定子鉄心301との間の浮遊静電容量が低減できる。
However, in the
<実施の形態1の効果>
実施の形態1によれば、電動機3の固定子31は、周上に分配された複数のティース301bを有し、隣り合うティース301bの間にスロット301cが形成された固定子鉄心301を備える。電動機3の固定子31は、ティース301bに巻回された巻線302を備える。電動機3の固定子31は、巻線302とスロット301cの内周部との間を絶縁する絶縁フィルム303を備える。電動機3の固定子31は、巻線302とティース301bにおける複数のティース301bの分配された周の中心軸方向の下端部との間を絶縁する下端部インシュレータ304を備える。電動機3の固定子31は、巻線302とティース301bにおける複数のティース301bの分配された周の中心軸方向の上端部との間を絶縁する上端部インシュレータ305を備える。固定子鉄心301は、スロット301cの周方向外側にて絶縁フィルム303と接触する円弧状のコアバック301dを有する。コアバック301dにおける絶縁フィルム303との接触面部は、中心軸方向に沿って上方向Uと下方向Dとの両端にわたる貫通溝301a-1を有する。下端部インシュレータ304は、貫通溝301a-1に連通して上方向Uと下方向Dとの両端にわたる第1連通溝304-1を有する。上端部インシュレータ305は、貫通溝301a-1の上方向Uへの貫通を塞ぐ仕切面部である下端面部305aを有する。<Effect of
According to
この構成によれば、第1連通溝304-1から貫通溝301a-1に流入した冷媒が固定子31の巻線302を冷却する。一方、貫通溝301a-1に流入した冷媒が下端面部305aによって上端部インシュレータ305での貫通溝301a-1から上方向Uへの貫通を塞がれる。つまり、貫通溝301a-1に冷媒とともに流入した潤滑油の下端面部305aよりも上方向Uへの流出が防止できる。したがって、固定子31の巻線302を冷却する機能を維持しつつ、潤滑油の圧縮機外への持ち出しが抑制でき、密閉型圧縮機100の信頼性が担保できる。また、コアバック301dに貫通溝301a-1が設けられ、コアバック301dにおける巻線302と固定子鉄心301との間の距離が確保でき、薄厚の絶縁フィルム303を介在させても浮遊静電容量が低減できる。
According to this configuration, the coolant flowing from the first communication groove 304-1 into the through
実施の形態1によれば、仕切面部は、上端部インシュレータ305の下端面部305aである。
According to
この構成によれば、上端部インシュレータ305の一平面状の下端面部305aが仕切面部を兼ね、上端部インシュレータ305の加工が必要最小限になる。
According to this configuration, the one-planar lower
実施の形態1によれば、貫通溝301a-1は、中心軸方向に沿って一定幅の直線状である。
According to
この構成によれば、ティース301bが複数重ねられた電磁鋼板に対して、各電磁鋼板において貫通溝301a-1の箇所を同じ形状に形成すれば良く、固定子31の製造が容易である。
According to this configuration, it is sufficient to form the portions of the through
実施の形態1によれば、貫通溝301a-1は、複数配列されている。
According to
この構成によれば、複数の第1連通溝304-1から複数の貫通溝301a-1にそれぞれ流入した冷媒が固定子31の巻線302を冷却する。これにより、固定子31の巻線302への冷却効果がコアバック301dの広い領域で得られる。
According to this configuration, the coolant that has flowed from the plurality of first communication grooves 304-1 into the plurality of through
実施の形態1によれば、複数の貫通溝301a-1は、巻線302の巻回し箇所の中央にて中心軸から半径方向外側に延出される仮想中心線Tに対して線対称に構成されている。
According to
この構成によれば、複数の第1連通溝304-1から複数の貫通溝301a-1にそれぞれ流入した冷媒が仮想中心線Tに対して線対称にバランス良く固定子31の巻線302を冷却する。これにより、固定子31の巻線302への冷却効果がコアバック301dの広い領域でより効果的に得られる。
According to this configuration, the coolant flowing from the plurality of first communication grooves 304-1 to the plurality of through
実施の形態1によれば、貫通溝301a-1の中心軸方向と直交する方向の幅Bは、巻線302の直径R2よりも小さい。
According to the first embodiment, width B of through
この構成によれば、巻線302が貫通溝301a-1に嵌まり込まず、巻線302の巻回しが容易になる。
According to this configuration, the winding 302 does not get stuck in the through
実施の形態1によれば、電動機3は、上記の電動機3の固定子31を備える。
According to
この構成によれば、電動機3が上記の電動機3の固定子31を備えるので、固定子31の巻線302を冷却する機能を維持しつつ、潤滑油の圧縮機外への持ち出しが抑制でき、密閉型圧縮機100の信頼性が担保できる。
According to this configuration, since the
実施の形態1によれば、密閉型圧縮機100は、上記の電動機3を備える。
According to
この構成によれば、密閉型圧縮機100が上記の電動機3を備えるので、固定子31の巻線302を冷却する機能を維持しつつ、潤滑油の圧縮機外への持ち出しが抑制でき、密閉型圧縮機100の信頼性が担保できる。
According to this configuration, since the
実施の形態2.
図9は、実施の形態2に係る巻線302及び絶縁フィルム303の装着前状態の固定子鉄心301を示す斜視図である。図10は、実施の形態2に係る貫通溝301a-1と第1連通溝304-1とのなす角度θを示す相関図である。実施の形態2では、上記実施の形態1と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
FIG. 9 is a perspective view showing the
図9に示すように、下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1の延びる角度θは、貫通溝301a-1の延びる中心軸方向に対して所定角度の傾きを有する。具体的には、下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1の延びる角度θは、貫通溝301a-1の延びる中心軸方向に対して、巻線302の巻回箇所から離間していく角度の傾きを有する。ただし、第1連通溝304-1は、貫通溝301a-1に連通し、同一の溝形状を有する。
As shown in FIG. 9, the extending angle θ of the first communication groove 304-1 of the
図6に示す実施の形態1では、下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1は中心軸方向に対して平行に設けられていた。このため、絶縁フィルム303は、下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1に入り込むおそれがあった。このため、巻線302を中心軸方向に巻く際に、絶縁フィルム303が入り込んだ第1連通溝304-1に巻線302が入り込むおそれがあった。
In
これに対し、実施の形態2の下端部インシュレータ304では、第1連通溝304-1は、中心軸方向に対して角度θを有する。このため、巻線302の巻回し時に巻線302が第1連通溝304-1に入り込み難くなる。たとえば、下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1の延びる角度がθとされ、θが貫通溝301a-1の延びる中心軸方向への延びる角度が180°とされる。このとき、150°≦θ<180°が満たされると良い。
In contrast, in the
<実施の形態2の効果>
実施の形態2によれば、下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1の延びる角度θは、貫通溝301a-1の延びる中心軸方向に対して所定角度の傾きを有する。<Effect of
According to the second embodiment, the extension angle θ of first communication groove 304-1 of
この構成によれば、巻線302の巻回し時に巻線302が第1連通溝304-1に入り込み難くなり、巻線302の巻回しが容易になる。 According to this configuration, the winding 302 is less likely to enter the first communication groove 304-1 when winding the winding 302, and the winding of the winding 302 is facilitated.
実施の形態2によれば、下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1の延びる角度θは、貫通溝301a-1の延びる中心軸方向に対して、巻線302の巻回箇所から離間していく角度の傾きを有する。
According to
この構成によれば、第1連通溝304-1の延びる角度θが巻回される巻線302とは逆向きになり、巻線302の巻回し時に巻線302が第1連通溝304-1により入り込み難くなり、巻線302の巻回しがより容易になる。 According to this configuration, the extension angle θ of the first communication groove 304-1 is opposite to the direction of the winding 302, so that the winding 302 extends through the first communication groove 304-1 when the winding 302 is wound. It becomes more difficult to get in, and the winding of the winding 302 becomes easier.
実施の形態2によれば、下端部インシュレータ304の第1連通溝304-1の延びる角度をθとし、θが貫通溝301a-1の延びる中心軸方向への延びる角度を180°とすると、150°≦θ<180°が満たされる。
According to the second embodiment, if the angle at which first communication groove 304-1 of
この構成によれば、第1連通溝304-1の延びる角度θが巻回される巻線302とは最適な逆向き範囲に設定でき、巻線302の巻回し時に巻線302が第1連通溝304-1により入り込み難くなり、巻線302の巻回しがより容易になる。 According to this configuration, the angle θ at which the first communication groove 304-1 extends can be set to an optimum range opposite to the direction of the winding 302, and the winding 302 is in the first communication when the winding 302 is wound. The groove 304-1 makes it difficult to get into the winding, making it easier to wind the winding 302. FIG.
実施の形態3.
図11は、実施の形態3に係るティースコア301aにおけるWminとWとを示す相関図である。実施の形態3では、上記実施の形態1及び実施の形態2と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
FIG. 11 is a correlation diagram showing Wmin and W in
固定子鉄心301は、回転子32から受ける磁界を通す磁路の役割を持つ。しかし、固定子鉄心301に貫通溝301a-1が設けられると、コアバック301dにおける磁路が狭まり、磁気特性が悪化する。
The
ここで、コアバック301dにおける磁束の通り易さは、図11に示すコアバック301dの半径方向の幅の最も狭い部分Wminで決まる。そこで、コアバック301dにおける貫通溝301a-1が形成された箇所の半径方向の幅がWとされ、コアバック301dの半径方向の幅の最も狭い部分の幅がWminとされる。このとき、W≧Wminが満たされる。
Here, the ease with which the magnetic flux passes through the core back 301d is determined by the narrowest portion Wmin of the radial width of the core back 301d shown in FIG. Therefore, the radial width of the portion of the core back 301d where the through
これにより、固定子鉄心301と巻線302との間の空隙が大きくとれる。たとえば、図11のようにWminが鉄心分割面の場合には、鉄心分割面の内側の交点を通る円弧上又は円弧の内側に貫通溝301a-1の最外径箇所を形成すると良い。これにより、磁気特性が大きく損なわれず、固定子31の冷却効果及び浮遊静電容量の低減効果がより向上して得られ、効率面で優れた電動機3が構成できる。
As a result, a large gap can be obtained between the
<実施の形態3の効果>
実施の形態3によれば、電動機3の固定子31は、コアバック301dにおける貫通溝301a-1が形成された箇所の半径方向の幅をWとし、コアバック301dの半径方向の幅の最も狭い部分の幅をWminとする。このとき、W≧Wminが満たされる。<Effect of
According to
コアバック301dにおける磁束の通り易さは、コアバック301dの半径方向の幅の最も狭い部分Wminで決まる。この構成によれば、コアバック301dにおける貫通溝301a-1が形成された箇所の半径方向の幅をWとし、W≧Wminが満たされる。このため、コアバック301dにおけるWminよりも磁束の通り難い箇所が生じず、コアバック301dの磁気特性が大きく損なわれない。加えて、W≧Wminが満たされる範囲で貫通溝301a-1が深く形成でき、固定子31の冷却効果及び浮遊静電容量の低減効果がより向上して得られる。以上により、効率面で優れた電動機3が構成できる。
The ease with which magnetic flux passes through the core back 301d is determined by the narrowest portion Wmin of the radial width of the core back 301d. According to this configuration, W≧Wmin is satisfied, where W is the radial width of the portion of the core back 301d where the through
実施の形態4.
図12は、実施の形態4に係る固定子鉄心301を図4のA-A線の縦断面にて示す説明図である。図13は、実施の形態4に係る固定子鉄心301の一部を図12のA2領域にて示す拡大図である。実施の形態4では、上記実施の形態1、実施の形態2及び実施の形態3と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。上記実施の形態1、実施の形態2及び実施の形態3では、圧縮機構側の下端部インシュレータ304のみに冷媒導入用の溝が設けられていた。しかし、たとえば反対側の上端部インシュレータ305にも形状又は個数を調整した溝が設けられても良い。ただし、上端部インシュレータ305の溝が仕切面部で閉塞される必要がある。Embodiment 4.
FIG. 12 is an explanatory view showing the
図12及び図13に示すように、上端部インシュレータ305は、貫通溝301a-1に連通して上端部インシュレータ305の上方向Uと下方向Dとの途中まで形成された第2連通溝305-1を有する。第2連通溝305-1は、巻線302の巻回箇所よりも上方向Uまで形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
図13に示すように、仕切面部は、第2連通溝305-1の上側溝端面部305bである。上側溝端面部305bは、水平方向に沿った平坦面を有する。仕切面部である上側溝端面部305bと巻線302の巻回箇所との間には、上方向Uと下方向Dとに沿った中心軸方向とは直交方向に開放された開口部305cが形成されている。開口部305cにより、冷媒の出口が水平方向に形成できる。このため、冷媒の循環率が高まり、固定子31の冷却効果がより向上して得られる。
As shown in FIG. 13, the partition surface is the upper
<実施の形態4の効果>
実施の形態4によれば、上端部インシュレータ305は、貫通溝301a-1に連通して上端部インシュレータ305の上方向Uと下方向Dとの途中まで形成された第2連通溝305-1を有する。<Effect of Embodiment 4>
According to the fourth embodiment,
この構成によれば、貫通溝301a-1を流通する冷媒が上端部インシュレータ305の第2連通溝305-1まで至るので、上端部インシュレータ305まで巻回された巻線302に対しても冷却効果が得られる。
According to this configuration, since the coolant flowing through the through
実施の形態4によれば、第2連通溝305-1は、巻線302の巻回箇所よりも上方向Uまで形成されている。仕切面部は、第2連通溝305-1の上側溝端面部305bである。
According to Embodiment 4, the second communication groove 305-1 is formed upward in the U direction from the winding portion of the winding 302. As shown in FIG. The partition surface is the upper
この構成によれば、貫通溝301a-1を流通する冷媒が巻線302の巻回箇所よりも上方向Uまで形成された第2連通溝305-1まで至るので、上端部インシュレータ305まで巻回された巻線302の全部に冷却効果が得られる。また、仕切面部が第2連通溝305-1の上側溝端面部305bであるので、貫通溝301a-1に冷媒とともに流入した潤滑油の仕切面部である上側溝端面部305bよりも上方向Uへの流出が防止できる。
According to this configuration, since the coolant flowing through the through
実施の形態4によれば、仕切面部である上側溝端面部305bと巻線302の巻回箇所との間には、中心軸方向とは直交方向に開放された開口部305cが形成されている。
According to the fourth embodiment, an
この構成によれば、第2連通溝305-1まで上方向Uに上昇した冷媒及び潤滑油は、上方向Uではなく中心軸方向とは直交方向に開放された開口部305cに向かい、潤滑油の上方向Uへの流出が防止できる。また、第2連通溝305-1まで上方向Uに上昇した冷媒及び潤滑油が貫通溝301a-1及び第1連通溝304-1を再度下方に降下する必要が無い。すなわち、第2連通溝305-1まで上方向Uに上昇した冷媒及び潤滑油は、開口部305cから順に電動機3の周囲に排出される。すなわち、第1連通溝304-1、貫通溝301a-1及び第2連通溝305-1にこの順に冷媒及び潤滑油が効率良く循環し、潤滑油が途中で溜まることも無く固定子31の巻線302の冷却効果が効率良く得られる。
According to this configuration, the refrigerant and lubricating oil that have risen in the upward direction U to the second communication groove 305-1 are directed to the
なお、実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3及び実施の形態4は、組み合わせられても良いし、他の部分に適用されても良い。
In addition,
実施の形態5.
<冷凍サイクル装置101>
図14は、実施の形態5に係る密閉型圧縮機100を適用した冷凍サイクル装置101を示す冷媒回路図である。Embodiment 5.
<
FIG. 14 is a refrigerant circuit diagram showing a
図14に示すように、冷凍サイクル装置101は、密閉型圧縮機100、凝縮器102、膨張弁103及び蒸発器104を備える。これら密閉型圧縮機100、凝縮器102、膨張弁103及び蒸発器104が冷媒配管で接続されて冷媒回路を形成している。そして、蒸発器104から流出した冷媒は、密閉型圧縮機100に吸入されて高温高圧となる。高温高圧となった冷媒は、凝縮器102において凝縮されて液体になる。液体となった冷媒は、膨張弁103で減圧膨張されて低温低圧の気液二相となり、気液二相の冷媒が蒸発器104において熱交換される。
As shown in FIG. 14 , a
実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3及び実施の形態4の密閉型圧縮機100は、このような冷凍サイクル装置101に適用できる。なお、冷凍サイクル装置101としては、たとえば空気調和装置、冷凍装置又は給湯器などが挙げられる。
The
<実施の形態5の効果>
実施の形態5によれば、冷凍サイクル装置101は、上記の密閉型圧縮機100を備える。<Effect of Embodiment 5>
According to Embodiment 5,
この構成によれば、冷凍サイクル装置101が上記の密閉型圧縮機100を備えるので、固定子31の巻線302を冷却する機能を維持しつつ、潤滑油の圧縮機外への持ち出しが抑制でき、密閉型圧縮機100の信頼性が担保できる。
According to this configuration, since the
1 密閉容器、1a 油貯留部、2 圧縮機構部、3 電動機、11 中央容器、12 上容器、13 下容器、14 吸入マフラー、15 吸入管、16 吐出管、21 回転軸、22 主軸受、23 副軸受、24 ローリングピストン、25 円筒シリンダ、31 固定子、32 回転子、100 密閉型圧縮機、101 冷凍サイクル装置、102 凝縮器、103 膨張弁、104 蒸発器、301 固定子鉄心、301a ティースコア、301a-1 貫通溝、301b ティース、301c スロット、301d コアバック、302 巻線、303 絶縁フィルム、304 下端部インシュレータ、304-1 第1連通溝、305 上端部インシュレータ、305-1 第2連通溝、305a 下端面部、305b 上側溝端面部、305c 開口部。
Claims (16)
前記ティースに巻回された巻線と、
前記巻線と前記スロットの内周部との間を絶縁する絶縁フィルムと、
前記巻線と前記ティースにおける複数の前記ティースの分配された周の中心軸方向の下端部との間を絶縁する下端部インシュレータと、
前記巻線と前記ティースにおける前記中心軸方向の上端部との間を絶縁する上端部インシュレータと、
を備え、
前記固定子鉄心は、前記スロットの周方向外側にて前記絶縁フィルムと接触するコアバックを有し、
前記コアバックにおける前記絶縁フィルムとの接触面部は、前記中心軸方向に沿って上下方向両端にわたる貫通溝を有し、
前記下端部インシュレータは、前記貫通溝に連通して上下方向両端にわたる第1連通溝を有し、
前記上端部インシュレータは、前記貫通溝の上方向への貫通を塞ぐ仕切面部を有し、
前記下端部インシュレータの前記第1連通溝の延びる角度は、前記貫通溝の延びる前記中心軸方向に対して所定角度の傾きを有する電動機の固定子。 a stator core having a plurality of teeth on its circumference and having slots formed between adjacent teeth;
a winding wound around the teeth;
an insulating film that insulates between the winding and the inner periphery of the slot;
a lower end insulator that insulates between the winding and a lower end portion of the plurality of teeth in the central axis direction of the distributed circumference of the teeth;
an upper end insulator that insulates between the winding and upper ends of the teeth in the central axis direction;
with
The stator core has a core back that contacts the insulating film outside the slots in the circumferential direction,
A contact surface portion of the core back with the insulating film has a through groove extending to both ends in the vertical direction along the central axis direction,
The lower end insulator has a first communication groove extending to both ends in the vertical direction and communicating with the through groove,
The upper end insulator has a partition surface that blocks upward penetration of the through groove ,
A stator for an electric motor in which the extending angle of the first communication groove of the lower end insulator is inclined at a predetermined angle with respect to the central axis direction in which the through groove extends .
前記ティースに巻回された巻線と、
前記巻線と前記スロットの内周部との間を絶縁する絶縁フィルムと、
前記巻線と前記ティースにおける複数の前記ティースの分配された周の中心軸方向の下端部との間を絶縁する下端部インシュレータと、
前記巻線と前記ティースにおける前記中心軸方向の上端部との間を絶縁する上端部インシュレータと、
を備え、
前記固定子鉄心は、前記スロットの周方向外側にて前記絶縁フィルムと接触するコアバックを有し、
前記コアバックにおける前記絶縁フィルムとの接触面部は、前記中心軸方向に沿って上下方向両端にわたる貫通溝を有し、
前記下端部インシュレータは、前記貫通溝に連通して上下方向両端にわたる第1連通溝を有し、
前記上端部インシュレータは、前記貫通溝の上方向への貫通を塞ぐ仕切面部を有し、
前記下端部インシュレータの前記第1連通溝の延びる角度は、前記貫通溝の延びる前記中心軸方向に対して、前記巻線の巻回箇所から離間していく角度の傾きを有する電動機の固定子。 a stator core having a plurality of teeth on its circumference and having slots formed between adjacent teeth;
a winding wound around the teeth;
an insulating film that insulates between the winding and the inner periphery of the slot;
a lower end insulator that insulates between the winding and a lower end portion of the plurality of teeth in the central axis direction of the distributed circumference of the teeth;
an upper end insulator that insulates between the winding and upper ends of the teeth in the central axis direction;
with
The stator core has a core back that contacts the insulating film outside the slots in the circumferential direction,
A contact surface portion of the core back with the insulating film has a through groove extending to both ends in the vertical direction along the central axis direction,
The lower end insulator has a first communication groove extending to both ends in the vertical direction and communicating with the through groove,
The upper end insulator has a partition surface that blocks upward penetration of the through groove,
The angle at which the first communication groove of the lower end insulator extends is such that the angle with respect to the direction of the central axis at which the through groove extends is such that the angle increases away from the winding portion of the winding. stator.
前記ティースに巻回された巻線と、
前記巻線と前記スロットの内周部との間を絶縁する絶縁フィルムと、
前記巻線と前記ティースにおける複数の前記ティースの分配された周の中心軸方向の下端部との間を絶縁する下端部インシュレータと、
前記巻線と前記ティースにおける前記中心軸方向の上端部との間を絶縁する上端部インシュレータと、
を備え、
前記固定子鉄心は、前記スロットの周方向外側にて前記絶縁フィルムと接触するコアバックを有し、
前記コアバックにおける前記絶縁フィルムとの接触面部は、前記中心軸方向に沿って上下方向両端にわたる貫通溝を有し、
前記下端部インシュレータは、前記貫通溝に連通して上下方向両端にわたる第1連通溝を有し、
前記上端部インシュレータは、前記貫通溝の上方向への貫通を塞ぐ仕切面部と、前記貫通溝に連通して前記上端部インシュレータの上下方向の途中まで形成された第2連通溝を有する電動機の固定子。 a stator core having a plurality of teeth on its circumference and having slots formed between adjacent teeth;
a winding wound around the teeth;
an insulating film that insulates between the winding and the inner periphery of the slot;
a lower end insulator that insulates between the winding and a lower end portion of the plurality of teeth in the central axis direction of the distributed circumference of the teeth;
an upper end insulator that insulates between the winding and upper ends of the teeth in the central axis direction;
with
The stator core has a core back that contacts the insulating film outside the slots in the circumferential direction,
A contact surface portion of the core back with the insulating film has a through groove extending to both ends in the vertical direction along the central axis direction,
The lower end insulator has a first communication groove extending to both ends in the vertical direction and communicating with the through groove,
The upper end insulator has a partition surface that blocks upward penetration of the through groove, and a second communication groove that communicates with the through groove and is formed halfway in the vertical direction of the upper end insulator. Motive stator.
前記仕切面部は、前記第2連通溝の上側溝端面部である請求項7に記載の電動機の固定子。 The second communication groove is formed upward from the winding portion of the winding,
8. A stator for an electric motor according to claim 7 , wherein said partition surface portion is an upper groove end surface portion of said second communication groove.
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