CN114026329A - 压缩机以及冷冻循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供压缩机以及冷冻循环装置，能够应用于R32制冷剂、或者含有R32制冷剂的混合制冷剂的压缩，并且能够防止开路绕组型马达的绕组过热。压缩机(2)具备：密闭容器(11)；压缩机构部(13)，收容于密闭容器(11)，且能够对导入密闭容器(11)内的R32制冷剂或者含有R32的混合制冷剂进行压缩；以及开路绕组型的电动机(12)，具有固定于密闭容器(11)的内表面的筒状的定子(21)、以及配置在定子(21)的内侧而使上述压缩机构部(13)旋转驱动的转子(22)，在将定子(21)的最外径尺寸设为D米(m)，将定子(21)的定子铁心(53)的厚度设为T米(m)，将压缩机构部(13)的压缩开始时的压缩室(47)的容积设为V立方米(m³)，以及将圆周率设为π的情况下，具有14≤(π×D²÷4)×T÷V≤21的关系。

Description

压缩机以及冷冻循环装置

技术领域

本发明涉及压缩机以及冷冻循环装置。

背景技术

已知有具备压缩部以及使压缩部驱动的开路绕组型马达的压缩机。

开路绕组型马达具有三相绕组，该三相绕组具有相互电分离的U相、V相、W相。在开路绕组型马达中，各相的绕组独立而未被相互接线。开路绕组型马达由驱动电路驱动，该驱动电路具备与各相绕组的一个端部连接的第1逆变电路以及与各相绕组的另一个端部连接的第2逆变电路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-062626号公报

发明内容

发明要解决的课题

与仅从绕组的一个端部供给电力的马达、例如三角接线类型的马达、Y接线类型的马达相比，开路绕组型马达能够通过较少的电流输出较高的扭矩。换言之，在开路绕组型马达中，与仅从绕组的一个端部供给电力的马达相比，能够抑制在绕组中流动的电流，进而能够抑制绕组的温度上升。因此，与由仅从绕组的一个端部供给电力的马达驱动的压缩机相比，由开路绕组型马达驱动的压缩机能够兼顾较高的扭矩输出以及绕组的温度上升的抑制。

然而，在通过压缩机对R32制冷剂或者含有R32制冷剂的混合制冷剂且饱和蒸汽温度摄氏50度(℃)时的蒸汽压力为2兆帕(MPa)以上的制冷剂进行压缩的情况下，要求较高的扭矩输出。

此外，R32制冷剂或者含有R32制冷剂的混合制冷剂且饱和蒸汽温度摄氏50度时的蒸汽压力为2兆帕以上的制冷剂，属于压缩后的排出制冷剂气体的温度较高的类别的制冷剂。该高温的排出制冷剂气体对马达的绕组接线加热。

即，在通过由开路绕组型马达驱动的压缩机对R32制冷剂或者含有R32制冷剂的混合制冷剂且为饱和蒸汽温度摄氏50度时的蒸汽压力为2兆帕以上的制冷剂进行压缩的情况下，要求较高的扭矩输出，且绕组由于高温的排出制冷剂气体而过热。因此，即使是由开路绕组型马达驱动的压缩机，在应用于R32制冷剂或者含有R32制冷剂的混合制冷剂且饱和蒸汽温度摄氏50度时的蒸汽压力为2兆帕以上的制冷剂的情况下，绕组有可能产生过热。绕组的过热有可能使马达的效率降低，且产生绕组绝缘的劣化、烧损。

因此，本发明的目的在于提供压缩机以及冷冻循环装置，能够应用于R32制冷剂或者含有R32制冷剂的混合制冷剂且为饱和蒸汽温度摄氏50度(℃)时的蒸汽压力为2兆帕(MPa)以上的制冷剂的压缩，并且能够防止开路绕组型马达的绕组过热。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的实施方式的压缩机具备：密闭容器；压缩机构部，收容于上述密闭容器，且对导入上述密闭容器内的R32制冷剂、以及含有R32制冷剂的混合制冷剂且为饱和蒸汽温度摄氏50度(℃)时的蒸汽压力为2兆帕以上的制冷剂中的至少任一种制冷剂进行压缩；以及开路绕组型的马达，具备固定于上述密闭容器的内表面的筒状的定子、以及配置在上述定子的内侧而使上述压缩机构部旋转驱动的转子，在将上述定子的最大外径尺寸设为D米(m)，将上述定子的铁心的厚度设为T米(m)，将上述压缩机构部的压缩开始时的压缩室的容积设为V立方米(m³)，以及将圆周率设为π的情况下，具有14≤(π×D²÷4)×T÷V≤21的关系。

本发明的实施方式的压缩机的上述定子，优选具备设置在上述铁心的内侧的齿以及集中卷绕于上述齿的绕组。

本发明的实施方式的压缩机的上述密闭容器，优选为纵置圆筒型，且在其顶部具有压缩后的上述制冷剂的排出口，上述马达配置于比上述压缩机构部靠上方的位置，从上述铁心的上端面到上述密闭容器的内表面的最顶部为止的高度大于上述铁心的厚度。

本发明的实施方式的压缩机优选为，在将稳定运转中的上述压缩机构部的曲轴转角前进360度的期间产生的最大负载扭矩设为Tmax牛米(N·m)，将最小负载扭矩设为Tmin牛米(N·m)，以及将平均负载扭矩设为Tmean牛米(N·m)的情况下，(Tmax-Tmin)÷Tmean≤0.5。

本发明的实施方式的压缩机的上述压缩机构部，优选为3气缸以上的旋转型。

此外，本发明的实施方式的冷冻循环装置具备上述压缩机、散热器、膨胀装置、吸热器、以及将上述压缩机、上述散热器、上述膨胀装置以及上述吸热器连接而使制冷剂流通的制冷剂配管。

发明的效果

根据本发明，能够提供这样的压缩机以及冷冻循环装置：能够应用于R32制冷剂、或者含有R32制冷剂的混合制冷剂且为饱和蒸汽温度摄氏50度(℃)时的蒸汽压力为2兆帕(MPa)以上的制冷剂的压缩，且能够防止开路绕组型马达的绕组过热。

附图说明

图1是本发明的实施方式的冷冻循环装置以及压缩机的概略图。

图2是本发明的实施方式的压缩机的缸的俯视图。

图3是从旋转轴的中心线方向表示本发明的实施方式的压缩机的电动机的定子的图。

图4是表示本发明的实施方式的压缩机的电动机的表观体积与压缩室的总容积之间的关系的图。

图5是表示本发明的实施方式的压缩机的曲轴转角与负载扭矩之间的关系的图。

图6是表示本发明的实施方式的压缩机的扭矩变动率与旋转轴的旋转方向上的振动的振幅之间的关系的图。

具体实施方式

参照图1至图6对本发明的压缩机以及冷冻循环装置的实施方式进行说明。此外，在多个附图中，对于相同或者相当的构成赋予相同的符号。

图1是本发明的实施方式的冷冻循环装置以及压缩机的概略图。

如图1所示那样，本实施方式的冷冻循环装置1例如为空调机。冷冻循环装置1所使用的制冷剂是二氟甲烷(Difluoromethane，HFC-32，R32，以下记载为“R32制冷剂”。)的单一制冷剂或者含有R32的混合制冷剂且为饱和蒸汽温度摄氏50度(℃)时的蒸汽压力为2兆帕(MPa)以上的制冷剂。混合制冷剂例如为R410A、R446A、R448A、R449A、R454B、R459A、R463A、R466A。将这样的R32的单一制冷剂以及含有R32的混合制冷剂简称为“制冷剂”。

冷冻循环装置1具备密闭型的压缩机2、散热器3、膨胀装置5、吸热器6、储液器7以及制冷剂配管8。制冷剂配管8将压缩机2、散热器3、膨胀装置5、吸热器6以及储液器7依次连接而使制冷剂流通。散热器3也称为冷凝器。吸热器6也称为蒸发器。

压缩机2经过制冷剂配管8吸入通过了吸热器6之后的制冷剂并进行压缩，经过制冷剂配管8将高温高压的制冷剂向散热器3排出。

压缩机2具备纵置的圆筒状的密闭容器11、配置在密闭容器11内的上半部分的开路绕组型马达12(以下，简称为“电动机12”)、配置在密闭容器11内的下半部分的压缩机构部13、将电动机12的旋转驱动力向压缩机构部13传递的旋转轴15、将旋转轴15支承为旋转自如的主轴承16、以及与主轴承16相配合而将旋转轴15支承为旋转自如的副轴承17。

密闭容器11具有沿着上下方向延伸的圆筒形状的主体部11a、堵塞主体部的上端部的端面板11b、以及堵塞主体部的下端部的端面板11c。

在密闭容器11的上侧的端面板11b上连接有制冷剂排出用的排出管8a。排出管8a与制冷剂配管8相连。此外，在密闭容器11的上侧的端面板11b上设置有两个电力供给用的密封端子部18。

电动机12产生使压缩机构部13旋转的驱动力。电动机12配置于比压缩机构部13靠上方的位置。电动机12具备固定于密闭容器11的内表面的筒状的定子21、配置在定子21的内侧而使压缩机构部13旋转驱动的转子22、以及从定子21引出并与密封端子部18连接的多根引出线23。

转子22具备具有磁铁收容孔(省略图示)的转子铁心25以及收容于磁铁收容孔的永久磁铁。转子22固定于旋转轴15。转子22以及旋转轴15的旋转中心线C实质上与定子21的中心线一致。

多根引出线23是经过密封端子部18向定子21供给电力的布线，是所谓的导线。根据电动机12的种类而布线有多根引出线23。在本实施方式中布线有6根引出线23。

旋转轴15将电动机12与压缩机构部13连结。旋转轴15将电动机12所产生的旋转驱动力传递至压缩机构部13。

旋转轴15的中间部分15a将电动机12与压缩机构部13相连，并由主轴承16支承为能够旋转。旋转轴15的下端部分15b由副轴承17支承为能够旋转。主轴承16以及副轴承17也是压缩机构部13的一部分。换言之，旋转轴15贯通压缩机构部13。

此外，旋转轴15在主轴承16所支承的中间部分15a与副轴承17所支承的下端部分15b之间，具备多个偏心部26。各个偏心部26是具有与旋转轴15的旋转中心线不一致但平行的中心的圆盘或者圆柱。

压缩机构部13对制冷剂、即单一制冷剂或者混合制冷剂进行压缩。电动机12对旋转轴15进行旋转驱动，由此压缩机构部13从制冷剂配管8吸入气体状的制冷剂而进行压缩，且向密闭容器11内排出。

本实施方式的压缩机构部13为多气缸、例如3气缸的旋转式。压缩机构部13具备分别具有圆形的缸室31的多个缸32、以及配置在各个缸室31内的多个环状的滚筒33。

将离电动机12最近的缸32设为第一缸32A，将离电动机12最远的缸32设为第三缸32C，将配置在第一缸32A与第三缸32C之间的缸32设为第二缸32B。

第一缸32A的上表面由主轴承16封闭。第一缸32A的下表面由第一分隔板35A封闭。第二缸32B的上表面由第一分隔板35A封闭。第二缸32B的下表面由第二分隔板35B封闭。第三缸32C的上表面由第二分隔板35B封闭。第三缸32C的下表面由副轴承17封闭。

主轴承16通过螺栓等未图示的紧固部件固定于第一缸32A。在主轴承16上设置有：将在第一缸32A的缸室31内压缩了的制冷剂排出的排出阀机构16a；以及覆盖排出阀机构16a的第一排出消音器38A。在第一分隔板35A上设置有将在第二缸32B的缸室31内压缩了的制冷剂排出的排出阀机构35C以及排出室35D。主轴承16、第一缸32A以及第一分隔板35A具有将排出室35D与第一排出消音器38A内相连的孔(省略图示)。排出阀机构16a为，在随着压缩机构部13的压缩作用而第一缸32A的缸室31内的压力与第一排出消音器38A内的压力之间的压力差达到了规定值时，使排出孔(省略图示)开放而将压缩后的制冷剂向第一排出消音器38A内排出。排出阀机构35C为，在随着压缩机构部13的压缩作用而第二缸32B的缸室31内的压力与排出室35D内的压力之间的压力差达到了规定值时，使排出孔开放而将压缩后的制冷剂向排出室35D内排出。第一排出消音器38A具有将第一排出消音器38A的内外相连的排出孔(省略图示)。向第一排出消音器38A内排出的压缩制冷剂经过排出孔向密闭容器11内排出。

第一缸32A通过螺栓37固定于框架，该框架在多个部位通过焊接例如点焊而固定于密闭容器11。

副轴承17通过螺栓等紧固部件(省略图示)固定于第三缸32C。在副轴承17设置有：将在第三缸32C的缸室31内压缩了的制冷剂排出的排出阀机构17a；以及覆盖排出阀机构的第二排出消音器38B。排出阀机构17a为，在随着压缩机构部13的压缩作用而第三缸32C的缸室31内的压力与第二排出消音器38B内的压力之间的压力差达到了规定值时，使排出孔(省略图示)开放而将压缩后的制冷剂向第二排出消音器38B内排出。第二排出消音器38B内的空间经由未图示的通路与第一排出消音器38A内的空间相连。在第三缸32C的缸室31内压缩并向第二排出消音器38B内排出的制冷剂，经由第一排出消音器38A内的空间向密闭容器11内排出。

吸入管39贯穿密闭容器11而与缸32的缸室31连接。缸32具有与吸入管39相连而到达缸室31的吸入孔。第一吸入管39A与第一缸32A的缸室31相连。第二吸入管39B经由第二分隔板35B，且在第二分隔板35B处分支而与第二缸32B的缸室31以及第三缸32C的缸室31相连。第二分隔板35B具有分支的制冷剂通路(省略图示)。

密闭容器11的下部充满润滑油41。然后，压缩机构部13的大部分被浸渍在密闭容器11内的润滑油41中。

储液器7防止在吸热器6中未完全被气化的液状的制冷剂被压缩机2吸入。

接着，对压缩机构部13的缸32进行说明。

图2是本发明的实施方式的压缩机的缸的俯视图。

此外，第一缸32A、第二缸32B以及第三缸32C具有相同的构造，因此对一个缸32进行说明。

如图2所示那样，本实施方式的压缩机2具有与滚筒33的外周面相接触并往复运动的叶片45。叶片45将缸室31内分隔为吸入室46和压缩室47。吸入室46是与设置于缸32的吸入孔48相连的部分。压缩室47与第一排出消音器38A或者第二排出消音器38B相连。

缸室31是缸32内侧的空间。缸室31收容旋转轴15的偏心部26。

滚筒33与偏心部26的周面嵌合。滚筒33的外周面与缸室31的内周面线接触。滚筒33为，随着旋转轴15的旋转而在使其外周面与缸室31的内周面线接触的同时进行偏心运动。

此外，滚筒33与缸32之间的接触，不是直接接触，而是隔着润滑油41的油膜(省略图示)的间接接触，但为了便于说明，将这些隔着油膜的接触简单地表现为“接触”。滚筒33与偏心部26之间、滚筒33与主轴承16之间、滚筒33与副轴承17之间、滚筒33与第一分隔板35A之间、以及滚筒33与第二分隔板35B之间也相同。

接着，对电动机12的定子21进行说明。

图3是从旋转轴的中心线方向表示本发明的实施方式的压缩机的电动机的定子的图。

在图1的基础上，如图3所示那样，本实施方式的电动机12例如为三相9槽类型。

定子21为集中卷绕定子。定子21具备定子铁心53，该定子铁心53具有筒状的磁轭51即所谓的轭铁、以及向磁轭51的内侧突出且隔开间隔地沿着周向排列的多个齿52。此外，定子21具备设置于定子铁心53各自的端面的两个绝缘端板55、多个绝缘薄板(省略图示)、以及卷绕在齿52与两个绝缘端板55之间的绕组58。

多个齿52沿着周向实质上等间隔且放射状地排列。各个齿52从磁轭51向径向内侧延伸。

磁轭51以及在周向上相邻接的两个齿52划分出槽59。槽59的数目与齿52的数目相同，即存在9个。槽59在相邻接的两个齿52之间具有槽开口部。

绕组58通过集中卷绕方式卷绕于定子铁心53的齿52、第一绝缘端板55A以及第二绝缘端板55B。

绕组58包括U相的绕组58U、V相的绕组58V以及W相的绕组58W。各相的绕组58是按照每相独立地连续卷绕于3个齿52，且被分别独立地施加电压的独立绕组。各个绕组58U、绕组58V以及绕组58W的两端经由引出线23以及密封端子部18而与驱动电路61连接。即，U相的一根引出线23经由两个密封端子部18中的一个，与电动机12的驱动电路61的第一逆变电路62的U相连接。U相的另一根引出线23经由两个密封端子部18中的另一个，与电动机12的驱动电路的第二逆变电路63的U相连接。关于绕组58V的引出线23，也与U相的引出线23同样地与第一逆变电路62的V相以及第二逆变电路63的V相连接。V相的一根引出线23经由两个密封端子部18中的一个，与电动机12的驱动电路61的第一逆变电路62的V相连接。V相的另一根引出线23经由两个密封端子部18中的另一个，与电动机12的驱动电路的第二逆变电路63的V相连接。对于绕组58W的引出线23，也与U相的引出线23同样地与第一逆变电路62的W相以及第二逆变电路63的W相连接。W相的一根引出线23经由两个密封端子部18中的一个，与电动机12的驱动电路61的第一逆变电路62的W相连接。W相的另一根引出线23经由两个密封端子部18中的另一个，与电动机12的驱动电路的第二逆变电路63的W相连接。

此外，电动机12的极数优选为6极以上。通过多极化，使绕组58的周长变短，抑制绕组电阻。通过抑制该绕组电阻，有助于防止绕组58过热。

在此，如图1所示那样，将定子21的最大外径尺寸设为D米(m)，将定子21的定子铁心53的厚度设为T米(m)。此外，将圆周率设为π。

于是，电动机12的表观的体积Vm立方米(m³)通过下式表示。

[数式1]

(体积Vm)＝(圆周率π)×(定子的最外径尺寸D)²÷4×T

并且，将图2所示的压缩机构部13的压缩开始时的压缩室47的总容积设为Vct立方米(m³)。该总容积Vct为各个缸室31的压缩开始时的压缩室47的容积Vc立方米(m³)之和。即，在本实施方式的3气缸的压缩机构部13中处于下式的关系。

[数式2]

(总容积Vct)＝(缸数N)×(压缩室的容积Vc)

此外，各气缸的容积Vc也不一定为相同容积。此外，压缩机构部13只要具备至少一个缸32即可。本实施方式的缸数N为3。总容积Vct也被称为压缩机构部13的排除容积。

如下式那样，将电动机12的表观的体积Vm除以压缩机构部13的排除容积Vct而得到的无量纲数设为容积比R。

[数式3]

(容积比R)＝(体积Vm)÷(总容积Vct)

图4是表示本发明的实施方式的压缩机的电动机的表观的体积与压缩室的总容积之间的关系的图。

图4的横轴表示容积比R，图4的纵轴表示开路绕组型马达12的绕组的温度。

此外，图4的双重线AT表示开路绕组型马达12的绕组的允许温度AT。开路绕组型马达12的绕组只要为允许温度AT以下则能够健全地发挥功能。对绕组的耐热方面以及电动机12的效率方面进行考虑来设定允许温度AT。允许温度AT例如被设定为摄氏125度(℃)。

图4的实线α表示开路绕组型马达12的容积比R、与暴露在由压缩机2压缩后的高温的制冷剂气体中的运转中的压缩机2的开路绕组型马达12的绕组温度之间的关系。实线α是通过交流电压200伏(V)的交流电源使压缩机2运转的情况下的稳定运转时的绕组温度。

如由实线α所示那样，在具备开路绕组型马达12的压缩机2中，容积比R越大，则绕组温度越降低。这样的结果的原因在于，随着容积比R变大而单位压缩负载的电动机12的体积Vm增加。单位压缩负载的电动机12的体积Vm的增加，使电动机12的效率提高，使电动机12的散热面积增加。于是，绕组温度降低。

然后，在容积比R为14以上的情况下，绕组温度降低为允许温度AT以下，在容积比R小于14的情况下，绕组温度超过允许温度AT。

此外，图4的虚线β表示具备仅从绕组的一个端部供给电力的马达的压缩机的容积比R、与暴露在由该压缩机压缩后的高温的制冷剂气体中的运转中的压缩机的马达的绕组温度之间的关系。虚线β是通过交流电压200伏(V)的交流电源使具备仅从绕组的一个端部供给电力的马达的压缩机运转的情况下的稳定运转时的绕组温度。

如由虚线β所示那样，即使在具备仅从绕组的一个端部供给电力的马达的压缩机中，也是容积比R越大、绕组温度越降低。此外，虚线β的纵轴的截距高于实线α的纵轴的截距。即，虚线β比实线α向图4的上方偏倚。并且，虚线β不与实线α相交。然后，在容积比R为21以上的情况下，绕组温度降低到允许温度AT以下，在容积比R小于21的情况下，绕组温度超过允许温度AT。

电动机12由多个逆变电路(第一逆变电路62、第二逆变电路63)驱动。因此，与仅从绕组的一个端部供给电力的马达相比，驱动电路61中的电力损失增加。即，在(容积比R)＞21的范围内，仅从绕组的一个端部供给电力的马达以及电动机12的双方使绕组温度收敛在允许温度AT以下的范围，而仅从绕组的一个端部供给电力的马达在效率方面优于电动机12。

因此，根据这些图4所示的关系，压缩机2具有下式的关系。

[数式4]

14≤(容积比R)＝(π×D²÷4)×T÷Vct≤21

此外，从电动机12的定子铁心53的上端面到密闭容器11的内表面的最顶部为止的高度H，大于定子铁心53的厚度T。

[数式5]

(高度H)＞(厚度T)

图5是表示本发明的实施方式的压缩机的曲轴转角与负载扭矩之间的关系的图。

图5的横轴表示压缩机构部13的曲轴转角θ(0度≤曲轴转角θ≤360度)，纵轴表示由下式表示的扭矩变动Tf。

[数式6]

(扭矩变动Tf)＝(负载扭矩T)÷(平均负载扭矩Tmean)

此外，通过下式决定扭矩变动率Tr。

[数式7]

(扭矩变动率Tr)＝((最大负载扭矩Tmax)-(最小负载扭矩Tmin))÷(平均负载扭矩Tmean)

此外，将作用于电动机12的负载扭矩设为T牛米(N·m)，将作用于电动机12的最大负载扭矩设为Tmax牛米(N·m)，将作用于电动机12的最小负载扭矩设为Tmin牛米(N·m)，将作用于电动机12的平均负载扭矩设为Tmean牛米(N·m)。

此外，实线α、虚线β以及双重线在使缸室31的总容积Vct(即排除容积)一致的条件下进行比较。

图5的实线α表示3气缸的旋转式的压缩机2的曲轴转角θ与扭矩变动Tf之间的关系。实线α的扭矩变动率Tr为0.25(无量纲数)。在3气缸的旋转式的压缩机2中，在0度≤曲轴转角θ≤360度的范围、即旋转轴15旋转一周的期间中，具有3个缸32的压缩行程中的3次极大值。

图5的虚线β表示2气缸的旋转式的压缩机2的曲轴转角θ与扭矩变动率Tr之间的关系。虚线β的扭矩变动率Tr为0.79(无量纲数)。在2气缸的旋转式的压缩机2中，在旋转轴15旋转一周的期间中，具有两个缸32的压缩行程中的2次极大值。2气缸的旋转式的压缩机2在扭矩变动率Tr、极大值的大小以及极小值的大小的方面，劣于3气缸的旋转式的压缩机2。

图5的双重线γ表示单气缸的滚动式的压缩机2的曲轴转角θ与扭矩变动率Tr之间的关系。双重线γ的扭矩变动率Tr为0.25(无量纲数)。在单气缸的滚动式的压缩机2中，在旋转轴15旋转一周的期间中，具有滚动式的缸32的压缩行程中的1次极大值。单气缸的滚动式的压缩机2在扭矩变动率Tr、极大值的大小以及极小值的大小的方面，具有与3气缸的旋转式的压缩机2相同程度的特性。

图6是表示本发明的实施方式的压缩机的扭矩变动率与旋转轴的旋转方向上的振动的振幅之间的关系的图。

图6的横轴表示由[数式7]所示的扭矩变动率，纵轴表示旋转轴15的旋转方向上的振动的振幅。振幅的单位为微米(μm)。该振动振幅是由于压缩机构部13的工作而产生的。此外，该振动振幅在振动响应被显著地表现的储液器7与制冷剂配管8之间的连接部分65(图1)进行评价。

图6的实线α表示扭矩变动率与旋转轴15的旋转方向上的振动的振幅之间的关系。在扭矩变动率与旋转轴15的旋转方向上的振动的振幅之间具有正相关。实线α是通过交流电压200伏(V)的交流电源使满足[数式4]的关系的压缩机2运转的情况下的稳定运转时的绕组温度。此时的电动机12的转速每秒30转(revolutions per second；rps)。

然而，在储液器7与制冷剂配管8之间的连接部分65，鉴于该部位的疲劳破坏等的机械健全性，想要将最大振幅抑制为50微米(μm)以下。图6的双重线AA表示连接部分65处的允许振幅AA。

由此，扭矩变动率Tr优选如下式所示那样为0.5以下。

[数式8]

(扭矩变动率Tr)≤0.5

∴((最大负载扭矩Tmax)-(最小负载扭矩Tmin))÷(平均负载扭矩Tmean)≤0.5

在容积比R≤21的条件下，与一般的压缩机相比，相对于负载扭矩的电动机12的体积Vm较小。即，能够观察到转子22的惯性力矩较小、压缩机构部13的旋转方向上的振动变大的倾向。因此，当假设扭矩变动率Tr大于0.5时，振动振幅的评定点即连接部分65的振动振幅大于描绘实线α的运转条件下的允许振幅AA。在这种情况下，在电动机12的运转控制中，存在实施扭矩控制来减少负载扭矩而降低振动振幅的方法。在扭矩控制中，通过使在旋转轴15的旋转中向电动机12供给的电压变化，由此使马达扭矩与负载扭矩相对应地变化。由此，马达扭矩与负载扭矩之间的差异变小而助振力减少。

然而，当在具备开路绕组型马达12的压缩机2中实施扭矩控制的情况下，在多个逆变电路(第一逆变电路62、第二逆变电路63)中产生用于使马达扭矩与负载扭矩相匹配的电力损失。即，当在具备开路绕组型马达12的压缩机2中实施扭矩控制的情况下，与仅从绕组的一个端部供给电力的马达相比，驱动电路61中的电力损失会增加。

因此，本实施方式的压缩机2通过满足[数式8]的条件，由此能够省略扭矩控制而抑制性能降低。

如以上说明的那样，本实施方式的压缩机2以及冷冻循环装置1具有[数式4]即14≤(容积比R)≤21表示的关系。因此，压缩机2以及冷冻循环装置1为，即使在为了对R32制冷剂或者含有R32制冷剂的混合制冷剂且为饱和蒸汽温度50℃时的蒸汽压力为2兆帕(MPa)以上的制冷剂进行压缩，在电动机12中要求较高的扭矩输出的情况下，也能够抑制在绕组58中流动的电流增大，避免绕组58过热。

此外，本实施方式的压缩机2以及冷冻循环装置1具有通过集中卷绕方式卷绕的绕组58。因此，压缩机2以及冷冻循环装置1能够使绕组58的周长变短而抑制绕组电阻。通过抑制该绕组电阻，有助于防止绕组58过热。

并且，本实施方式的压缩机2以及冷冻循环装置1具有[数式5]所示的关系。即，从定子铁心53的上端面到密闭容器11的内表面的最顶部为止的高度大于定子铁心53的厚度尺寸。因此，压缩机2以及冷冻循环装置1为，在电动机12的上方具有对与开路绕组型马达12的绕组58的双方端部连接的6根引出线23进行收容的空间余量，且在电动机12的上方具有设置两个密封端子部18的空间余量。此外，即使压缩后的制冷剂气体所含有的油成分附着于这些引出线23、密封端子部18，也能够减少从电动机12上方的空间向排出管8a流出的油量。

此外，本实施方式的压缩机2以及冷冻循环装置1具有[数式8]即(扭矩变动率Tr)≤0.5所示的关系。因此，压缩机2以及冷冻循环装置1能够省略扭矩控制而抑制性能降低。

由此，根据本实施方式的冷冻循环装置1以及压缩机2，能够应用于R32制冷剂或者含有R32制冷剂的混合制冷剂的压缩，且能够防止开路绕组型马达12的绕组58过热。

以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围、主旨，并且包含于专利请求的范围记载的发明和其等同的范围。

符号的说明

1：冷冻循环装置，2：压缩机，3：散热器，5：膨胀装置，6：吸热器，7：储液器，8：制冷剂配管，8a：排出管，11：密闭容器，11a：主体部，11b：上侧的端面板，11c：下侧的端面板，12：开路绕组型马达(电动机)，13：压缩机构部，15：旋转轴，15a：中间部分，15b：下端部分，16：主轴承，17：副轴承，18：密封端子部，21：定子，22：转子，23：引出线，25：转子铁心，26：偏心部，31：缸室，32：缸，32A：第一缸，32B：第二缸，32C：第三缸，33：滚筒，35A：第一分隔板，35B：第二分隔板，37：螺栓，38A：第一排出消音器，38B：第二排出消音器，39：吸入管，39A：第一吸入管，39B：第二吸入管，41：润滑油，45：叶片，46：吸入室，47：压缩室，48：吸入孔，51：磁轭，52：齿，53：定子铁心，55：绝缘端板，55A：第一绝缘端板，55B：第二绝缘端板，58：绕组，58U：U相的绕组，58V：V相的绕组，58W：W相的绕组，59：槽，61：驱动电路，62：第一逆变电路，63：第二逆变电路，65：连接部分。

Claims (6)

1.一种压缩机，具备：

密闭容器；

压缩机构部，收容于上述密闭容器，且对导入上述密闭容器内的R32制冷剂、以及含有R32制冷剂的混合制冷剂且为饱和蒸汽温度摄氏50度(℃)时的蒸汽压力为2兆帕以上的制冷剂中的至少任一种制冷剂进行压缩；以及

开路绕组型的马达，具备固定于上述密闭容器的内表面的筒状的定子、以及配置在上述定子的内侧并使上述压缩机构部旋转驱动的转子，

在将上述定子的最大外径尺寸设为D米(m)，将上述定子的铁心的厚度设为T米(m)，将上述压缩机构部的压缩开始时的压缩室的容积设为V立方米(m³)，以及将圆周率设为π的情况下，具有如下关系：

14≤(π×D²÷4)×T÷V≤21。

2.如权利要求1所述的压缩机，其中，

上述定子具备设置于上述铁心的内侧的齿、以及集中卷绕于上述齿的绕组。

3.如权利要求1或2所述的压缩机，其中，

上述密闭容器为纵置圆筒型，在其顶部具有压缩后的上述制冷剂的排出口，

上述马达配置于比上述压缩机构部靠上方的位置，

从上述铁心的上端面到上述密闭容器的内表面的最顶部为止的高度大于上述铁心的厚度。

4.如权利要求1至3任一项所述的压缩机，其中，

在将稳定运转中的上述压缩机构部的曲轴转角前进360度的期间产生的最大负载扭矩设为Tmax牛米(N·m)，将最小负载扭矩设为Tmin牛米(N·m)，以及将平均负载扭矩设为Tmean牛米(N·m)的情况下，(Tmax-Tmin)÷Tmean≤0.5。

5.如权利要求1至4任一项所述的压缩机，其中，

上述压缩机构部为3气缸以上的旋转型。

6.一种冷冻循环装置，其中，

具备权利要求1至5任一项所述的压缩机、散热器、膨胀装置、吸热器、以及将上述压缩机、上述散热器、上述膨胀装置及上述吸热器连接而使上述制冷剂流通的制冷剂配管。

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