JP2015076953A - Hermetic type motor compressor and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密閉型電動圧縮機及び空気調和装置に関し、特に冷凍空調装置(例えば、空気調和装置、冷蔵庫、冷凍庫、冷蔵・冷凍ショーケースなど)やヒートポンプ式給湯装置などの冷凍サイクルの構成機器として用いられる密閉型電動圧縮機として好適なものである。 The present invention relates to a hermetic electric compressor and an air conditioner, and particularly as a refrigeration cycle component such as a refrigeration air conditioner (for example, an air conditioner, a refrigerator, a freezer, a refrigeration / refrigeration showcase, etc.) or a heat pump hot water supply device. It is suitable as a hermetic electric compressor to be used.
圧縮機に用いられる電動機は、回転子と、回転子の径方向外側に配置された固定子を備え、この固定子は、固定子鉄心と、該固定子鉄心の軸方向両端面のそれぞれに対向して配置されたインシュレータと、前記固定子鉄心及びインシュレータに共に巻かれた巻線を有する。そして、巻線と固定子鉄心との間を絶縁材で絶縁している。 An electric motor used for a compressor includes a rotor and a stator disposed radially outside the rotor, and the stator faces the stator core and both axial end surfaces of the stator core. And the windings wound around the stator core and the insulator. The winding and the stator core are insulated with an insulating material.
現在、空気調和機の冷媒として広く用いられているR410Aは、地球温暖化係数が2088であり、より環境負荷が小さい冷媒を用いることが求められている。その候補として、地球温暖化係数が675(つまり、R410Aの約3分の1)であるR32を冷媒として用いることが検討されている。 Currently, R410A, which is widely used as a refrigerant for air conditioners, has a global warming potential of 2088 and is required to use a refrigerant with a smaller environmental load. As a candidate for this, the use of R32 having a global warming potential of 675 (that is, about one third of R410A) as a refrigerant is being studied.
しかし、R32はR410Aに比べて比誘電率が高い。そのため、冷媒としてR32を採用した場合、巻線と固定子鉄心との間に絶縁材を設けて絶縁しても、巻線と固定子鉄心との間の浮遊静電容量が大きくなり、漏洩電流を十分に低減することができない。 However, R32 has a higher dielectric constant than R410A. Therefore, when R32 is adopted as the refrigerant, even if an insulating material is provided between the winding and the stator core to insulate, the floating electrostatic capacity between the winding and the stator core increases, resulting in leakage current. Cannot be reduced sufficiently.
漏洩電流を低減するようにした従来技術としては特許文献1(特開平8−107642号公報)に記載のものがある。この特許文献1のものでは、固定子鉄心と絶縁紙の接触面における絶縁紙側若しくは固定子鉄心側に複数の凹凸を持つ構造とし、絶縁紙と固定子の接触面積を低減させることにより、漏れ電流を低減させるようにしている。
As a conventional technique for reducing the leakage current, there is one described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-107642). In this
しかし、絶縁紙または固定子鉄心を、凹凸をもつ構造としても、絶縁紙と固定子鉄心との隙間に冷媒が溜まり、そのため、冷媒を介して絶縁紙側から固定子鉄心側に電流が漏れてしまう。従って、絶縁紙と固定子鉄心との接触面積を低減させても、漏洩電流を低減させることはできないという課題がある。 However, even if the insulating paper or the stator core has a structure with irregularities, the refrigerant accumulates in the gap between the insulating paper and the stator core, so that current leaks from the insulating paper side to the stator core side through the refrigerant. End up. Therefore, there is a problem that the leakage current cannot be reduced even if the contact area between the insulating paper and the stator core is reduced.
冷媒の誘電率は、一般に絶縁紙よりも高いので、上記特許文献1のものでは、巻線と固定子鉄心との間の浮遊静電容量はむしろ増加する。従って、特許文献1に記載の電動機の固定子では、浮遊静電容量に起因する漏洩電流を低減することはできず、特に比誘電率の高いR32などの冷媒を使用した場合には、巻線と固定子鉄心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は困難になる。
Since the dielectric constant of the refrigerant is generally higher than that of the insulating paper, the floating electrostatic capacity between the winding and the stator core is rather increased in the case of
本発明の目的は、巻線と固定子鉄心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にある。 An object of the present invention is to obtain a hermetic electric compressor and an air conditioner that can reduce leakage current caused by stray capacitance between a winding and a stator core.
上記目的を達成するため、本発明は、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ている密閉型電動圧縮機であって、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の一部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の他の絶縁薄板の軸方向端部が挿入されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a hermetic electric compressor comprising a hermetic container including a compression mechanism portion and an electric motor that drives the compressor mechanism portion via a rotating shaft. The stator includes a stator core, a coil wound around the stator core, and an insulating material disposed between the stator core and the coil. Insulated thin plates are laminated, and some of the plurality of insulating thin plates are formed with folded portions at both ends in the axial direction, and the folded portions are formed of the plurality of insulating thin plates. An axial end of another insulating thin plate is inserted.
本発明の他の特徴は、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ている密閉型電動圧縮機であって、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、複数枚の樹脂製の絶縁薄板を積層して構成され、前記複数枚の絶縁薄板は、その軸方向両端部のそれぞれにおける少なくとも一部、或いは前記絶縁薄板の任意の箇所で互いに溶着されていることにある。 Another feature of the present invention is a hermetic electric compressor having a compression mechanism portion and an electric motor that drives the compressor mechanism portion via a rotating shaft in a hermetic container, and the stator of the electric motor Has a stator core, a coil wound around the stator core, and an insulating material disposed between the stator core and the coil. The insulating material is made of a plurality of resins. The insulating thin plates are laminated, and the plurality of insulating thin plates are welded to each other at least at a part of each of both axial end portions of the insulating thin plates or at an arbitrary position of the insulating thin plate.
本発明の更に他の特徴は、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、且つ前記密閉型電動圧縮機は上記の何れかの密閉型電動圧縮機を使用していることにある。 Still another feature of the present invention is an air conditioner in which a hermetic electric compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are sequentially connected in a ring to form a refrigerant circuit, and the refrigerant flowing through the refrigerant circuit Is either a single refrigerant of R32 or a mixed refrigerant containing 50% by weight or more of R32, and the hermetic electric compressor uses any one of the hermetic electric compressors described above. .
本発明によれば、巻線と固定子鉄心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効果がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect which can obtain the hermetic type electric compressor and air conditioning apparatus which can reduce the leakage current resulting from the floating electrostatic capacitance between a coil | winding and a stator core.
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the part which attached | subjected the same code | symbol in each figure has shown the part which is the same or it corresponds.
本発明の実施例1を図1〜図6を用いて説明する。図1は本実施例1を示す密閉型電動圧縮機の縦断面図で、本実施例の密閉型電動圧縮機は、空気調和装置を構成する冷媒回路に設けられるものである。即ち、空気調和装置は、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ものであり、本実施例では、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を使用し、且つ前記冷媒回路を構成している密閉型電動圧縮機として以下説明する本実施例1の密閉型電動圧縮機を使用しているものである。
[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。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic electric compressor showing the first embodiment, and the hermetic electric compressor of this embodiment is provided in a refrigerant circuit constituting an air conditioner. That is, the air conditioner is configured such that a hermetic electric compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are sequentially connected in a ring to form a refrigerant circuit. In this embodiment, the refrigerant flowing through the refrigerant circuit Uses a single refrigerant of R32 or a mixed refrigerant containing 50 wt% or more of R32, and the hermetic type of Example 1 described below as a hermetic electric compressor constituting the refrigerant circuit An electric compressor is used.
[Overall configuration of hermetic electric compressor]
The overall configuration of the hermetic electric compressor according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The hermetic
前記密閉容器1は、円筒状の筒部1a、この筒部1aの上下に溶接により取り付けられた蓋部1b及び底部1cなどから構成され、その内部は密閉空間となっている。また、密閉容器1内には、前記圧縮機構部2及び前記電動機7が収納され、該密閉容器1の底部には油溜9が形成されている。この油溜9には、エーテル系又はエステル系の冷凍機油などで構成された潤滑油8を貯留している。この潤滑油8の油面は、前記電動機7の駆動力を前記圧縮機構部2に伝達する回転軸6の下部を支持する副軸受15の上方に位置するように設定されている。
The sealed
11は前記密閉容器1の蓋部1bを貫通して取り付けられた吸込パイプ、22は前記密閉容器1の筒部1aを貫通して取り付けられた吐出パイプである。この吐出パイプ22は、前記圧縮機構部2のすぐ下に配置されて密閉容器1内の中心方向に突出して設けられ、該吐出パイプ22の先端は前記電動機7におけるエンドコイル17の外周面より中心側まで突出して開口するように設置されている。
前記圧縮機構部2は、R32などのガス冷媒を圧縮して密閉容器1内に吐出するものであり、密閉容器1内の上部に設置されている。圧縮機構部2は、固定スクロール3、旋回スクロール4、フレーム5及びオルダムリング10を主要構成要素として備えている。
The
前記固定スクロール3は、端板上に渦巻状のラップを立設して構成され、前記フレーム5上にボルト締結されている。固定スクロール3の周縁部には吸込口12が設けられ、中央部には吐出口14が設けられている。前記吸込口12は前記吸込パイプ11に連通し、前記吐出口14は前記密閉容器1内の圧縮機構部2上方の吐出室40に連通している。
The fixed scroll 3 is configured by standing a spiral wrap on an end plate, and is bolted to the
前記旋回スクロール4は、端板上に渦巻状のラップを立設して構成されると共に、この旋回スクロール4は前記固定スクロール3と前記フレーム5との間に挟み込まれるように配置され、前記固定スクロール3と旋回スクロール4とを噛み合わせることで圧縮室を形成する。前記旋回スクロール4の背面側(反固定スクロール側)には旋回軸受4aが組み込まれるボス部4bが設けられている。前記旋回軸受4aには旋回スクロール4を偏心駆動させるために、前記回転軸6の偏心ピン部6aが嵌合されている。
The orbiting scroll 4 is configured by standing a spiral wrap on an end plate, and the orbiting scroll 4 is disposed so as to be sandwiched between the fixed scroll 3 and the
前記オルダムリング10は、前記旋回スクロール4の自転規制機構を構成するものであり、この旋回スクロール4と前記フレーム5との間に設置されて、旋回スクロール4が自転するのを防止して円軌道運動を行わせるためのものである。
The Oldham
前記フレーム5は、前記密閉容器1に溶接で固定され、前記固定スクロール3、オルダムリング10及び旋回スクロール4を支持している。このフレーム5の中央には下方に突出する筒部5aが設けられている。この筒部5a内には、前記回転軸6を支持するための主軸受5bが設けられている。
The
前記固定スクロール3及びフレーム5の外周部には、固定スクロール3の上方空間(吐出室40)とフレーム5の下方空間とを連通する複数の吐出ガス通路(図示せず)が形成されている。
A plurality of discharge gas passages (not shown) that connect the upper space (discharge chamber 40) of the fixed scroll 3 and the lower space of the
前記電動機7は、前記回転軸6に焼き嵌めなどで一体に構成された回転子7aと、前記密閉容器1内面に焼き嵌めなどで固定された固定子7bを主要構成要素とし、前記回転子7aにはバランスウエイト16が取り付けられている。即ち、前記回転子7aの上端面には上バランスウェイト(圧縮機構部側バランスウェイト)16a、下端面には下バランスウエイト(反圧縮機構部側バランスウェイト)16bが取り付けられており、これら上下のバランスウエイト16a,16bは、それぞれ複数のリベットにより前記回転子7aに固定されている。
The
前記固定子7bは、回転磁界を効率よく伝達するための固定子鉄心(以下、単に鉄心ともいう)23と、この鉄心23に巻回され、電流を流して回転磁界を発生させる複数の導体を有するコイル24と、前記鉄心23の軸方向両端に設けられ、前記コイル24と鉄心23との間の絶縁に用いられる樹脂成形品のインシュレータ26を主要構成要素としている。前記鉄心23の軸方向両端に設けられた2つの前記インシュレータ26は、前記鉄心23を挟んで互いに対向するように配置されている。
The
前記コイル24は前記鉄心23に集中巻方式で巻かれている。また、前記固定子7bの外周には全周にわたって軸方向の多数の切欠き(図示せず)が形成され、この切欠きと密閉容器1との間に吐出ガス通路が形成されている。
The
前記回転子7aは、回転子鉄心(以下、単に鉄心ともいう)25と、この鉄心25に内蔵された永久磁石を主要構成要素とし、前記固定子7bからの回転磁界を回転運動に変換し、前記回転軸6を回転させるものである。この回転子7aは、前記固定子7bの鉄心23の中央穴23a(図2参照)に回転可能に配置されている。
The
前記回転軸6は、前記回転子7aの中央穴に挿入されて嵌合され、この回転子7aと一体化されている。また、この回転軸6の一端側(上端側)は、回転子7aから前記圧縮機構部2側に延長されて、この回転軸6の端部に形成された偏心ピン部6aが前記圧縮機構部2と係合するように構成されている。これにより、前記圧縮機構部2の圧縮動作により前記偏心ピン部6aには偏心力が加えられる。また、前記回転軸6の他端側(下端側)は、前記回転子7aから密閉容器1の底部の前記油溜9側に延長されている。そして、前記回転軸6は前記回転子7aの両側で、前記主軸受5b及び副軸受15により支持され、安定して回転可能に構成されている。なお、前記副軸受15は、密閉容器1に溶接で固定された支持部材41により支持されると共に、潤滑油8に浸漬されている。
The
前記回転軸6には、密閉容器1の底部の潤滑油8を各軸受部や各摺動部へ供給するための貫通穴6bが設けられ、前記油溜9の潤滑油8は前記貫通穴6bを介して前記圧縮機構部2側まで吸い上げられる。この圧縮機構部2側に吸い上げられた潤滑油8は、前記旋回軸受4aや主軸受5bに供給されると共に、圧縮機構部2の各摺動部(オルダムリング10の摺動部や両スクロール3,4の摺動部)に供給される。
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。
The
The lubricating oil 8 supplied to the sliding portion of the
前記電動機7に通電されて回転子7aが回転すると、これに伴いシャフト6も回転され、偏心ピン部6aが偏心した回転運動をすることにより、前記旋回スクロール4が旋回駆動され、前記固定スクロール3と旋回スクロール4との間に形成される圧縮室が外周側から中央部に移動しながら小さくなる。これにより、密閉容器1の外部から前記吸込パイプ11及び吸込口12を介して吸入された冷媒ガスが圧縮機構部2で圧縮され、この圧縮された冷媒ガスは固定スクロール3中央部の吐出口14から密閉容器1内上部の吐出室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。
When the
[Stator core]
FIG. 2 is a perspective view of the
The
[Insulator]
3 is a bottom view showing the
The
図3及び図4に示すように、インシュレータ26は、インシュレータ環状部29と、インシュレータ環状部29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複数の胴部30を有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
インシュレータ26の前記インシュレータ環状部29は、前記固定子鉄心23の固定子鉄心環状部27の両端面に接するように配置され、インシュレータ26の複数の前記胴部30は、前記固定子鉄心23の複数のティース部28の両端面に接するように配置される。即ち、前記固定子鉄心23は前記2つのインシュレータ26の間に軸方向から挟み込まれるように構成されている。
[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。
The insulator
[Explanation of leakage current]
The hermetic electric compressor is driven by rotating the
空気調和装置などに使用される密閉型電動圧縮機においては、固定子7bが鋼板製の密閉容器1に直に固定されているため、人体に影響がないように、電気用品安全法に漏洩電流の限度値が規定されている。即ち、充電部と器体の表面との間に流れる漏洩電流は、1mA以下になるように規定されている。そのため、コイル24に流した電流のうち、固定子鉄心23へ漏れる漏洩電流が1mA以下となるよう対策を講ずる必要がある。
In a hermetic type electric compressor used for an air conditioner or the like, since the
漏洩電流の原理はコンデンサの原理と同じであり、漏洩電流をi、周波数をf、浮遊静電容量をC、電圧をVとすると、次式の関係が成り立つ。 The principle of the leakage current is the same as that of the capacitor. When the leakage current is i, the frequency is f, the floating capacitance is C, and the voltage is V, the following relationship is established.
i=2πfCV ……(1)
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。
i = 2πfCV (1)
The stray capacitance C between the
C=εS/d ……(2)
[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。
C = εS / d (2)
[Relative permittivity of refrigerant R32]
Refrigerant R32, which has been studied as a candidate for the next-generation refrigerant with a low global warming potential, has a higher relative dielectric constant ε than refrigerant R410A. For example, the relative dielectric constant ε of R410A at 40 ° C. is 7.7045, whereas the relative dielectric constant ε of R32 at 40 ° C. is 11.268. That is, when R32 is employed as the refrigerant, the floating capacitance C increases from the above equation (2). For this reason, there exists a possibility that the leakage current i may exceed the value prescribed | regulated to the electrical appliance safety law from said (1) Formula.
[Conventional leakage current countermeasures]
By sandwiching an insulating material between the
[Measures against leakage current according to this embodiment]
5 is a cross-sectional view of the vicinity of the
図5に示すように、本実施例では、コイル24が複数枚の絶縁薄板32a,32bで構成された絶縁材32を介して固定子鉄心23のティース部28に巻きつけられている。なお、前記絶縁材(絶縁薄板)の材質としては、例えば、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すると良い。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, the
そして、上記絶縁材32は、図6の展開図に示すように、前記複数枚の絶縁薄板32a,32bのうち、コイル24側の絶縁薄板32aの軸方向両端部(上下の両端部)に折り返し部32aaが形成されており、この上下の折り返し部32aaに、前記複数枚の絶縁薄板のうちの別の絶縁材、即ち固定子鉄心23側の絶縁薄板32bを挿入して挟み込む構成となっている。
Then, as shown in the developed view of FIG. 6, the insulating
そして、図5に示すように、固定子鉄心23の軸方向の両端(図5では上下端)で、前記絶縁材32のコイル24側の絶縁薄板32aが折り返され、固定子鉄心23側の別の絶縁薄板32bを、前記絶縁薄板32aの上下の折り返し部32aaで挟み込んで固定した状態とし、この絶縁材32を前記固定子鉄心23とコイル24の径方向の間に配置している。即ち、図6に示す絶縁材32が、図2に示す固定子鉄心23のティース部28間に形成されているスロット33の形状に合うように折り曲げられて、このスロット33に挿入されている。この絶縁材32を前記スロット33に挿入後、コイル24を、前記ティース部28と前記インシュレータ26の胴部30とに共に巻回することで、図5に示すような状態となる。
Then, as shown in FIG. 5, the insulating
なお、本実施例では、前記絶縁材32におけるコイル24側の絶縁薄板32aは、固定子鉄心23側の絶縁薄板32bに比べて厚みを大きくしている。この厚みの差により、絶縁薄板32aの軸方向上下の折り返し部32aaの成形性が良くなり、薄い方の絶縁薄板32bを厚い方の絶縁薄板32aの形状に容易に沿わせることができる。このため、固定子鉄心23の前記スロット33への絶縁材32の挿入を容易に行うことができる。
In the present embodiment, the insulating
更に、前記絶縁薄板32aの軸方向上下の折り返し部32aaで、他の絶縁薄板材32bが固定されるため、前記スロット33への絶縁材32の挿入時に、前記絶縁薄板32bが軸方向にずれるのも防止できる。これにより、コイル巻回時に、絶縁薄板32bの端部となるエッジ部にコイル24が接触して、コイル24を傷つけてしまのも抑制できる。即ち、絶縁材32を構成している絶縁薄板32a,32bは、上述したように、PETやPENなどの硬い樹脂材料で構成されているため、そのエッジ部でコイル24の絶縁被膜を傷つけてしまう恐れがある。しかし、本実施例では、絶縁薄板32a,2bのエッジ部となる端面がコイルに接触しない構成となっているので、コイル24の絶縁被膜を傷つけるのを抑制できるものである。
Further, since the other insulating
また、本実施例は、絶縁材32を複数枚の絶縁薄板32a,32bで構成し、コイル側の絶縁薄板32aの軸方向両端に折り返し部32aaを設けて、この折り返し部32aaで他の絶縁薄板32bを固定する構成としているので、従来の1枚の絶縁材で構成されたものと比較し、コイル24と固定子鉄心23との間の距離dを、前記絶縁薄板32bの厚み分だけ増やすことができる。従って、上記(2)式から、浮遊静電容量Cを小さくでき、上記(1)式から、漏洩電流iを低減することもできる効果が得られる。
Further, in this embodiment, the insulating
更に、本実施例においては、絶縁材32を構成するコイル側絶縁薄板32aが軸方向両端で折り返されて、他の絶縁薄板32bをしっかりと挟み込むことができるため、冷媒回路の冷媒が圧縮機内部に液戻りするような運転条件下であっても、前記2枚の絶縁薄板32a,32b間に液冷媒が入り難い構造にすることができる。従って、比誘電率の高い冷媒R32がコイル24と固定子鉄心23間に流入して、漏洩電流が増加することを抑制できる効果も得られる。つまり、R32及び冷凍機油よりも比誘電率の低い絶縁材32をコイル24と固定子鉄心23との間に配置しているので、比誘電率εの平均値を下げることができ、漏洩電流iを低減することができる。
Furthermore, in this embodiment, the coil-side insulating
図7により、本発明の実施例2を説明する。図7は本実施例2の密閉型電動圧縮機の電動機における固定子鉄心のティース部付近の断面図で、図5に相当する図であり、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、本実施例2の説明においては上記実施例1と異なる部分について説明し、その他の部分については上記実施例1と同じであるので、それらの説明は省略する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the vicinity of the teeth portion of the stator core in the electric motor of the hermetic electric compressor according to the second embodiment, corresponding to FIG. 5. It is a figure explaining the state by which the insulating
上記実施例1では、絶縁材32を複数枚の絶縁薄板32a,32bで構成し、一方の絶縁薄板32aには軸方向上下に折り返し部32aaを設けて、この折り返し部32aaで他の絶縁薄板材32bを挟み込んで固定するように構成した例を説明した。これに対し、本実施例2では、絶縁材32を複数枚の絶縁薄板(樹脂製の薄板)32a,32bで構成する点では同じであるが、上記実施例1のような折り返し部32aaは設けず、その代わりに、複数枚(本実施例では2枚)の絶縁薄板32a,32bの軸方向の両端部(上下端部)32cのそれぞれにおける少なくとも一部を互いに溶着する構成としたものである。
In the first embodiment, the insulating
なお、本実施例では、絶縁薄板32a,32bの軸方向の両端部の全部を互いに溶着しているが、絶縁薄板32a,32bの軸方向の両端部の全部を溶着せず、部分的に溶着するようにしても良い。或いは、絶縁薄板32a,32bの軸方向の両端部32cに関わらず、絶縁薄板の任意の箇所で両絶縁薄板32a,32bを互いに溶着するようにしても良い。
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。
In this embodiment, all the axial end portions of the insulating
The insulating
本実施例のように構成しても、固定子鉄心23のスロット33(図2参照)への絶縁材32の挿入時に、複数枚の絶縁薄板32a,32bが軸方向に互いにずれてしまうのを防止できる。従って、何れかの絶縁薄板が他の絶縁薄板よりも軸方向に飛び出して、コイル巻回時に、前記飛び出した絶縁薄板の端部となるエッジ部にコイル24が接触し、該コイル24を傷つけてしまうことを防止できる。
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。
Even when configured as in the present embodiment, when the insulating
Also in the present embodiment, since the distance d between the
更に、絶縁薄板32aと絶縁薄板32bが両端部或いは任意の箇所で溶着されているため、複数枚の絶縁薄板32a,32bは互いに密着して固定された状態となっている。従って、冷媒回路の冷媒が圧縮機内部に液戻りするような運転条件下であっても、前記複数枚の絶縁薄板32a,32b間に液冷媒が入り難く、比誘電率の高い冷媒R32がコイル24と固定子鉄心23間に流入して、漏洩電流iが増加するのを抑制できる。特に、前記絶縁薄板32aと絶縁薄板32bとが、それらの両端部で溶着されるように構成したものでは、絶縁薄板32a,32b間に液冷媒がより入り難くすることができる効果もある。
Further, since the insulating
以上説明したように、上述した本発明の密閉型電動圧縮機の各実施例によれば、比誘電率の高い冷媒R32が、コイル24と固定子鉄心23間に流入して、漏洩電流iが増加することを抑制することができる。従って、本実施例の密閉型電動圧縮機を、冷媒R32を使用した空気調和装置に使用すれば、漏洩電流を例えば1mA以下に抑制した空気調和装置を得ることができる。
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。
As described above, according to each embodiment of the hermetic electric compressor of the present invention described above, the refrigerant R32 having a high relative permittivity flows between the
That is, according to each embodiment of the present invention, it is possible to obtain a hermetic electric compressor and an air conditioner that can reduce leakage current caused by stray capacitance between the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
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。
In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included.
For example, in the above-described embodiment, the example in which the scroll type is adopted as the
更に、冷媒としてR32を用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば、冷媒として、R32を50重量%以上含む混合冷媒や、漏洩電流対策が必要となる他の冷媒(例えば、R32とHFO-1234yf(2,3,3,3−テトラフルオロプロペン)を含む冷媒組成物など)を使用したものにも同様に適用できる。 Furthermore, although the case where R32 is used as the refrigerant has been described, the present invention is not limited to this. For example, as the refrigerant, a mixed refrigerant containing 50% by weight or more of R32 or other refrigerants requiring countermeasures against leakage current (for example, R32 and HFO). -1234yf (2,3,3,3-tetrafluoropropene containing refrigerant composition etc.) can be applied in the same manner.
また、上記した実施例は本発明で分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。更に、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。 Further, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding in the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Furthermore, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
1:密閉容器、1a:筒部、1b:蓋部、1c:底部、
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。
1: airtight container, 1a: tube portion, 1b: lid portion, 1c: bottom portion,
2: compression mechanism, 3: fixed scroll,
4: orbiting scroll, 4a: orbiting bearing, 4b: boss part,
5: Frame, 5a: Tube portion, 5b: Main bearing,
6: shaft, 6a: eccentric pin portion, 6b: through hole,
7: Electric motor, 7a: Rotor, 7b: Stator,
8: Lubricating oil, 9: Oil reservoir, 10: Oldham ring,
11: suction pipe, 12: suction port, 14: discharge port, 15: auxiliary bearing,
16: balance weight, 16a: upper balance weight, 16b: lower balance weight,
17: End coil, 18a, 18b: Discharge gas passage,
22: discharge pipe, 23: stator core, 23a: center hole,
24: Coil, 25: Rotor core, 26: Insulator,
27: Annular part of stator core, 28: Teeth part,
29: annular portion of the insulator, 30: trunk portion of the insulator,
32: insulating material, 32a: insulating thin plate on the coil side, 32aa: folded portion,
32b: Insulating thin plate on the stator core side, 32c: Both ends of the insulating thin plate,
33: Slot, 40: Discharge chamber, 41: Support member, 50: Hermetic electric compressor.
Claims (10)
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の一部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の他の絶縁薄板の軸方向端部が挿入されている
ことを特徴とする密閉型電動圧縮機。 A hermetic type electric compressor including a compression mechanism unit and an electric motor that drives the compressor mechanism unit via a rotating shaft in a hermetic container,
The stator of the electric motor has a stator core, a coil wound around the stator core, and an insulating material disposed between the stator core and the coil,
This insulating material is formed by laminating a plurality of insulating thin plates,
Of the plurality of insulating thin plates, a part of the insulating thin plates is formed with folded portions at both ends in the axial direction, and at the folded portion, axial end portions of the other insulating thin plates of the plurality of insulating thin plates. Is a hermetic electric compressor characterized in that is inserted.
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、複数枚の樹脂製の絶縁薄板を積層して構成され、
前記複数枚の絶縁薄板は、その軸方向両端部のそれぞれにおける少なくとも一部、或いは前記絶縁薄板の任意の箇所で互いに溶着されている
ことを特徴とする密閉型電動圧縮機。 A hermetic type electric compressor including a compression mechanism unit and an electric motor that drives the compressor mechanism unit via a rotating shaft in a hermetic container,
The stator of the electric motor has a stator core, a coil wound around the stator core, and an insulating material disposed between the stator core and the coil,
This insulating material is formed by laminating a plurality of resin insulating thin plates,
The hermetic electric compressor is characterized in that the plurality of insulating thin plates are welded to each other at at least a part of each of both axial end portions of the insulating thin plates or at any position of the insulating thin plate.
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、且つ
前記密閉型電動圧縮機は請求項1〜8の何れか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機。 An air conditioner in which a hermetic electric compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are sequentially connected in a ring to form a refrigerant circuit,
The refrigerant flowing through the refrigerant circuit is either a single refrigerant of R32 or a mixed refrigerant containing 50 wt% or more of R32, and the hermetic electric compressor is the hermetic seal according to any one of claims 1 to 8 An air conditioner characterized by using an electric compressor.
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