JP2016214040A

JP2016214040A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2016214040A
Application number: JP2015098370A
Authority: JP
Inventors: 雅至井ノ上; Masashi Inoue; 神谷　治雄; Haruo Kamiya; 治雄神谷; 江原　俊行; Toshiyuki Ebara; 俊行江原; 井上　孝; Takashi Inoue; 孝井上; 豊広加納; Toyohiro Kano
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-12-15

Abstract

【課題】コイル内におけるコロナ放電の発生を抑制する。【解決手段】流体を吸入して圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０に回転駆動力を伝達するシャフト２５と、回転駆動力を発生する電動機部２０とを備え、電動機部２０は、回転磁界を発生させるステータ２１と、回転磁界によって回転するロータ２２とを有しており、ステータ２１は、電流が流れるステータコイル２１２と、磁性材料で形成されたステータコア２１１とを有しており、ステータコア２１１は、円筒形状のヨーク２１１ａと、ヨーク２１１ａの内方側に突出し、ステータコイル２１２が巻き付けられるティース２１１ｂとを有しており、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂに、ヨーク２１１ａの径方向に順次巻き進められ、さらにヨーク２１１ａの径方向に往復されていることによって多重に重なり合っている。【選択図】図３

Description

本発明は、圧縮機構部を駆動する電動機部を備える圧縮機に関する。

従来、特許文献１には、複数のコイルを備える多層分布巻回転電機において、異相コイル間の絶縁、および同相コイル間の絶縁を絶縁紙によって行うことが記載されている。

特開２００９−５４６４号公報

上記従来技術によると、コイル間の絶縁は可能であるが、コイル内の絶縁はできないので、コイル内でコロナ放電が発生するおそれがある。そのため、所定の動力を出力することができなくなり、信頼性が低下するおそれがある。例えば、１つのティースにＵＶＷ相の１つを巻きつける集中巻電動機においては、コイル内でコロナ放電が発生すると絶縁不良やレアショートが発生してしまう。

具体的には、コイルに電流が流れ始めたときにサージ電圧が発生した場合、コイル内の電位差が大きくなり、コロナ放電が発生しやすくなる。特に、圧縮機に適用される電動機においては、圧縮機の高出力化を実現するために高電圧化すると上記問題が顕著化する。

圧縮機の出力を高める場合、供給電圧と電流の積を増加させればよいが、大電流化には電動機の大型化が必要になる。例えば、二酸化炭素を作動媒体とする圧縮機においては、ガス密度が高い状態で使用されることから高効率な運転が可能となり圧縮機構の小型化が可能であるため、電動機が相対的に大型化してしまう。そのため、圧縮機を高電圧化することによって、電動機の大型化を抑制しつつ圧縮機の高出力化を図ることが望まれている。

本発明は上記点に鑑みて、コイル内におけるコロナ放電の発生を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
流体を吸入して圧縮する圧縮機構部（１０）と、
圧縮機構部（１０）に回転駆動力を伝達するシャフト（２５）と、
回転駆動力を発生する電動機部（２０）とを備え、
電動機部（２０）は、回転磁界を発生させるステータ（２１）と、回転磁界によって回転するロータ（２２）とを有しており、
ステータ（２１）は、電流が流れるステータコイル（２１２）と、磁性材料で形成されたステータコア（２１１）とを有しており、
ステータコア（２１１）は、円筒形状のヨーク（２１１ａ）と、ヨーク（２１１ａ）の内方側に突出し、ステータコイル（２１２）が巻き付けられるティース（２１１ｂ）とを有しており、
ステータコイル（２１２）は、ティース（２１１ｂ）に、ヨーク（２１１ａ）の径方向に順次巻き進められ、さらにヨーク（２１１ａ）の径方向に往復されていることによって多重に重なり合っていることを特徴とする。

本発明において「多重に重なり合っている」とは、３重以上に重なり合っていることを意味している。

これによると、ステータコイル（２１２）の巻き始め部分と巻き終わり部分とが隣り合わないので、ステータコイル（２１２）の巻き始め部分と巻き終わり部分との電位差が大きくなってもコロナ放電が発生することを抑制できる（図３を参照）。

上記目的を達成するため、請求項２に記載の発明では、
流体を吸入して圧縮する圧縮機構部（１０）と、
圧縮機構部（１０）に回転駆動力を伝達するシャフト（２５）と、
回転駆動力を発生する電動機部（２０）とを備え、
電動機部（２０）は、回転磁界を発生させるステータ（２１）と、回転磁界によって回転するロータ（２２）とを有しており、
ステータ（２１）は、電流が流れるステータコイル（２１２）と、磁性材料で形成されたステータコア（２１１）とを有しており、
ステータコア（２１１）は、円筒形状のヨーク（２１１ａ）と、ヨーク（２１１ａ）の内方側に突出し、ステータコイル（２１２）が巻き付けられるティース（２１１ｂ）とを有しており、
ステータコイル（２１２）は、ティース（２１１ｂ）に、ヨーク（２１１ａ）の径方向に順次巻き進められ、さらに同一方向に繰り返し巻き進められていることによって多重に重なり合っていることを特徴とする。

これによると、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる（図５を参照）。

上記目的を達成するため、請求項３に記載の発明では、
流体を吸入して圧縮する圧縮機構部（１０）と、
圧縮機構部（１０）に回転駆動力を伝達するシャフト（２５）と、
回転駆動力を発生する電動機部（２０）とを備え、
電動機部（２０）は、回転磁界を発生させるステータ（２１）と、回転磁界によって回転するロータ（２２）とを有しており、
ステータ（２１）は、電流が流れるステータコイル（２１２）と、磁性材料で形成されたステータコア（２１１）とを有しており、
ステータコア（２１１）は、円筒形状のヨーク（２１１ａ）と、ヨーク（２１１ａ）の内方側に突出し、ステータコイル（２１２）が巻き付けられるティース（２１１ｂ）とを有しており、
ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂのうちヨーク２１１ａの径方向における同一箇所に連続して複数回巻き付けられていることによって多重に重なり合っており、さらにヨーク（２１１ａ）の径方向に順次巻き進められていることを特徴とする。

これによると、請求項１、２に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる（図６を参照）。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における圧縮機の断面図である。図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。第１実施形態におけるステータの要部拡大図である。図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。第２実施形態におけるステータの要部拡大図である。第３実施形態におけるステータの要部拡大図である。第４実施形態の第１実施例におけるステータの要部拡大図である。第５実施形態の第１実施例におけるステータの要部拡大図である。第６実施形態の第１実施例におけるステータの要部拡大図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に示す圧縮機１は、ヒートポンプ式給湯機に適用されている。図１中の上下の各矢印は、圧縮機１をヒートポンプ給湯機へ搭載した状態における上下の各方向を示している。

ヒートポンプ式給湯機は、ヒートポンプサイクルによって給湯水を加熱するもので、圧縮機１は、ヒートポンプサイクルにおいて冷媒を圧縮して吐出する機能を果たす。

ヒートポンプサイクルは、水−冷媒熱交換器、可変絞り機構、室外蒸発器および圧縮機１を環状に接続した蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。

水−冷媒熱交換器は、圧縮機１から吐出された冷媒と給湯水とを熱交換させて給湯水を加熱する加熱用熱交換器である。可変絞り機構は、水−冷媒熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。室外蒸発器は、可変絞り機構にて減圧膨張された冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる熱交換器である。

本実施形態のヒートポンプサイクルでは、冷媒として二酸化炭素を採用しており、圧縮機１から吐出された高圧冷媒が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。

冷媒には、圧縮機１の内部の各摺動部位を潤滑するオイル（冷凍機油）が混入されており、このオイルの一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

ヒートポンプサイクルにおいて、室外蒸発器と圧縮機１吸入口との間には、気液分離器が配置されていてもよい。気液分離器は、冷媒の気液を分離して余剰冷媒を蓄えるとともに、圧縮機１吸入口側へ気相冷媒を流出させる。

ヒートポンプ式給湯機は、ヒートポンプサイクルの他に、貯湯タンクや給湯水循環回路等を有して構成されている。

貯湯タンクは、水−冷媒熱交換器にて加熱された給湯水を貯湯する。給湯水循環回路は、貯湯タンクと水−冷媒熱交換器との間で給湯水を循環させる。

圧縮機１は、圧縮機構部１０、電動機部（電動モータ部）２０およびシャフト２５等をハウジング３０内に収容した電動式の圧縮機である。

圧縮機構部１０は、圧縮対象流体である冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。電動機部２０は、圧縮機構部１０を駆動する。シャフト２５は、電動機部２０から圧縮機構部１０へ回転駆動力を伝達する駆動軸である。

圧縮機１は、シャフト２５の回転軸が鉛直方向（上下方向）に延びており、圧縮機構部１０と電動機部２０とを鉛直方向に配置した、いわゆる縦置きタイプに構成されている。本実施形態では、圧縮機構部１０は、電動機部２０の下方側に配置されている。

ハウジング３０は、筒状部材３１、上蓋部材３２および下蓋部材３３を有し、これらを一体に接合して密閉容器構造としたものである。筒状部材３１は、鉛直方向に筒状に延びている。上蓋部材３２は、筒状部材３１の上端部を塞いでいる。下蓋部材３３は、筒状部材３１の下端部を塞いでいる。筒状部材３１、上蓋部材３２および下蓋部材３３は、いずれも鉄系材料で形成されており、これらは溶接にて接合されている。

ハウジング３０の側方には、ブラケット４４を介して油分離器４０が接合されている。ハウジング３０および油分離器４０はいずれも鉛直方向に延びる縦長形状に形成されている。

電動機部２０は、固定子をなすステータ２１、および回転子をなすロータ２２を有している。ステータ２１は、ステータコア２１１およびステータコイル２１２によって構成されている。

ステータコア２１１は、磁性材料で形成されており、図２に示すようにヨーク２１１ａとティース２１１ｂとを有している。

ヨーク２１１ａは円筒形状を有している。ティース２１１ｂは、ヨーク２１１ａの中心軸に向かって突出しており、ヨーク２１１ａの周方向に複数個形成されている。ステータコイル２１２は、各ティース２１１ｂに巻き付けられた銅線によって形成されている。

ティース２１１ｂの突出先端部には、磁界を有効に発揮するための鍔部２１１ｃが形成されている。

各ステータコイル２１２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルのいずれかである。すなわち、圧縮機１は、１つのティースにＵＶＷ相の１つが巻きつけられた集中巻電動機である。

Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルは、スター方式で互いに結線されている。結線された点である中性点２１４は、図２の破線矢印に示すように、相間絶縁紙２１５を介してステータコイル２１２同士の間に配置されている。

相間絶縁紙２１５は、Ｖ字状に折り曲げられた形状を有しており、ステータコイル２１２同士の間に配置されている。中性点２１４は、Ｖ字状の相間絶縁紙２１５同士の間に配置されている。相間絶縁紙２１５は、筒状に丸められた形状を有していて、中性点２１４は、筒状の相間絶縁紙２１５の内部に配置されていてもよい。

これにより、中性点２１４とステータコイル２１２とを絶縁することができるので、中性点２１４とステータコイル２１２との間でコイル放電が発生することを抑制できる。

ステータコイル２１２に電力を供給することによって、ロータ２２を回転させる回転磁界を発生させる。ステータコイル２１２への電力の供給は、図１に示す給電端子２３を介して行われる。

給電端子２３は、ハウジング３０の上端部に配置されている。給電端子２３は、給電端子固定板２４の表裏を貫通するように配置されている。給電端子固定板２４は、ハウジング３０の上蓋部材３２の中央部に形成された貫通穴を塞ぐようにハウジング３０に固定されている。

ロータ２２は、永久磁石を有しており、ステータ２１の内周側に配置されている。このロータ２２は回転軸方向に延びる円筒状に形成されている。ロータ２２の軸中心穴には、回転軸方向に延びる略円筒状のシャフト２５が圧入により固定されている。従って、ステータコイル２１２に電力が供給されて回転磁界が発生すると、ロータ２２およびシャフト２５が一体に回転する。

シャフト２５は、略円筒状に形成されている。シャフト２５の中空部は、オイルが流通する給油通路２５ａが形成されている。シャフト２５の側面部には、第１導油通路２５ｂおよび第２導油通路２５ｃが形成されている。

給油通路２５ａの内部には、シャフト２５の下端側から流入したオイルを第２導油通路２５ｃの入口近傍へ導くパイプ部材５０が配置されている。

第１導油通路２５ｂは、給油通路２５ａから、シャフト２５と第１軸受部２９との摺動部位へオイルを導く。第２導油通路２５ｃは、給油通路２５ａからシャフト２５と第２軸受部２７との摺動部位へオイルを導く。

シャフト２５は、ロータ２２よりも軸方向長さが長く形成されている。シャフト２５の軸方向一端側である下端側（圧縮機構部１０側）は、ロータ２２の最下端部よりも下方側に延びている。シャフト２５の軸方向他端側である上端側（圧縮機構部１０の反対側）は、ロータ２２の最上端部よりも上方側に延びている。

シャフト２５のうちロータ２２よりも下方側の部位には、軸方向と垂直な水平方向に突出する鍔部２５１が形成されている。

鍔部２５１には、ロータ２２およびシャフト２５の偏心回転を抑制するバランスウェイト２５４が配置されている。ロータ２２の鉛直方向両側にも同様の機能を発揮するバランスウェイト２２１、２２２が配置されている。

シャフト２５のうちロータ２２と鍔部２５１との間の部位は、ミドルハウジング３６に形成された第１軸受部２９によって回転可能に支持されている。

第１軸受部２９は、シャフト２５の下端側を支持している。第１軸受部２９は、すべり軸受として構成されている。具体的には、第１軸受部２９は、シャフト２５の軸方向から見たときに、円形状となる内周面でシャフト２５の外周面を受けている。

ミドルハウジング３６は、上方側から下方側に向かって階段状に外径および内径が拡大する円筒形状を有している。ミドルハウジング３６のうち、その外径および内径が最も小さい上方側部位に第１軸受部２９が形成されている。ミドルハウジング３６のうち、その外径および内径が最も大きい下方側部位の外周面は、ハウジング３０の筒状部材３１に当接した状態で固定されている。

第２軸受部２７は、シャフト２５の上端側を支持している。第２軸受部２７は、すべり軸受として構成されている。具体的には、第２軸受部２７は、シャフト２５の軸方向から見たときに、その内周形状がシャフト２５の外周形状と相似形の円形に形成されている。

第２軸受部２７は、介在部材２８を介してハウジング３０の筒状部材３１に固定されている。介在部材２８は、水平方向に拡がる環状板の外周部を下方側に向かって屈曲させた形状に形成されており、その外周部がハウジング３０の筒状部材３１に当接した状態で固定されている。

第２軸受部２７の上端部には、水平方向に突出する鍔部２７１が形成されており、鍔部２７１が介在部材２８上に固定されている。より具体的には、第２軸受部２７の鍔部２７１が、図示しないボルトによって介在部材２８に締結固定されている。これにより、介在部材２８に対する第２軸受部２７の水平方向位置を調整可能にして、シャフト２５の軸合わせ（芯出し）を容易に実現できるようにしている。

圧縮機構部１０は、それぞれ渦巻き状に形成された歯部を有する可動スクロール１１および固定スクロール１２からなるスクロール型の圧縮機構である。可動スクロール１１は、ミドルハウジング３６のうち内径が最も大きい下方側部位の内周側に配置され、固定スクロール１２は、可動スクロール１１の下方側に配置されている。

可動スクロール１１および固定スクロール１２は、それぞれ円板状の基板部１１１、１２１を有しており、双方の基板部１１１、１２１は、互いに鉛直方向に対向するように配置されている。固定スクロール１２の基板部１２１の外周側は、ハウジング３０の筒状部材３１に固定されている。

可動スクロール１１の基板部１１１の上面側の中心部には、シャフト２５の下端部が挿入される円筒状のボス部１１３が形成されている。シャフト２５の下端部は、シャフト２５の回転中心に対して偏心した偏心部２５３になっている。従って、可動スクロール１１には、シャフト２５の偏心部２５３が挿入されている。

可動スクロール１１およびミドルハウジング３６の間には、可動スクロール１１が偏心部２５３周りに自転することを防止する自転防止機構が設けられている。このため、シャフト２５が回転すると、可動スクロール１１は偏心部２５３周りに自転することなく、シャフト２５の回転中心を公転中心として旋回しながら公転運動する。

可動スクロール１１には、基板部１１１から固定スクロール１２側に向かって突出する渦巻き状の歯部１１２が形成されている。一方、固定スクロールには、基板部１２１から可動スクロール１１側に向かって突出するとともに、可動スクロール１１の歯部１１２に噛み合う渦巻き状の歯部１２２が形成されている。

両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２同士が噛み合って複数箇所で接触することによって、回転軸方向から見たときに三日月形状に形成される作動室１５が複数個形成される。図１では図示の明確化のため、複数個の作動室１５のうち１つの作動室のみに符号を付しており、他の作動室については符号を省略している。

作動室１５は、可動スクロール１１が公転運動することによって回転軸周方向に外周側から中心側へ容積を減少させながら移動する。作動室１５には、図示しない冷媒供給通路を通じて冷媒が供給されるようになっており、作動室１５の容積が減少することによって作動室１５内の冷媒が圧縮される。

作動室１５に冷媒を供給する冷媒供給通路は、ハウジング３０の筒状部材３１に形成された冷媒吸入口、および固定スクロール１２側の基板部１２１の内部に形成された冷媒吸入通路によって構成されている。この冷媒吸入通路は、複数個の作動室１５のうち最外周側に形成される作動室１５に連通している。

圧縮機構部１０では、シャフト２５の回転に伴って作動室１５が回転軸周方向に移動するため、作動室１５内の冷媒の圧力によってシャフト２５に作用する径方向の荷重の向きが変化する。

つまり、圧縮機構部１０は、回転軸方向から見たときに、第１、第２軸受部２９、２７のうちシャフト２５からの荷重を受ける荷重点が、シャフト２５の回転に伴って移動する荷重点移動型圧縮機構である。

荷重点は、回転軸方向から見たときに、圧縮機構部１０にて生じるラジアル方向（径方向）の分力と、圧縮機構部１０の可動部（すなわち可動スクロール１１およびバランスウェイト２２１、２２２、２５４）が受ける遠心力との合力が最大となる方向に位置付けられている。

可動スクロール１１側の歯部１１２および固定スクロール１２側の歯部１２２の軸方向先端部には、作動室１５の気密性を確保するためのチップシール１６、１７が装着されている。チップシール１６、１７は、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(ＰＥＥＫ)などの樹脂材料にて、歯部１１２、１２２の渦巻き方向に沿って延びる角柱状に形成されている。

可動スクロール１１側のチップシール１６は、可動スクロール１１側の歯部１１２のうち固定スクロール１２側の基板部１２１に対向する先端面に形成されたチップシール溝に嵌め込み固定され、固定スクロール１２側のチップシール１７は、固定スクロール１２側の歯部１２２のうち可動スクロール１１側の基板部１１１に対向する先端面に形成されたチップシール溝に嵌め込み固定されている。

固定スクロール１２側の基板部１２１の中心部には、作動室１５で圧縮された冷媒が吐出される吐出穴１２３が形成されている。さらに、吐出穴１２３の下方側には、吐出穴１２３と連通する吐出室１２４が形成されている。吐出室１２４は、固定スクロール１２の基板部１２１の下面に形成された凹部１２５と、固定スクロール１２の下面に固定された区画部材１８とによって区画形成されている。

吐出室１２４には、作動室１５への冷媒の逆流を防止する逆止弁をなすリード弁１９が配置されている。吐出室１２４へ流入した冷媒は、固定スクロール１２側の基板部１２１内に形成された冷媒吐出通路、およびハウジング３０の筒状部材３１に形成された冷媒吐出口（いずれも図示せず）を介して、ハウジング３０外部へ吐出される。冷媒吐出口には、冷媒配管を介して、油分離器４０の冷媒流入口が接続されている。

油分離器４０は、ハウジング３０から吐出された圧縮冷媒からオイルを分離し、分離されたオイルをハウジング３０内に戻す機能を果たす。具体的には、油分離器４０は、筒状部材４１、上蓋部材４２および下蓋部材４３を有し、これらを一体に接合して密閉容器構造としたものである。筒状部材４１は、鉛直方向に筒状に延びている。上蓋部材４２は、筒状部材４１の上端部を塞いでいる。下蓋部材４３は、筒状部材４１の下端部を塞いでいる。

筒状部材４１、上蓋部材４２および下蓋部材４３は、いずれも鉄系材料で形成されており、これらは溶接にて接合されている。油分離器４０の筒状部材４１は、鉄系材料で形成されたブラケット４４を介して、ハウジング３０の筒状部材３１に溶接にて接合されている。

上蓋部材４２は、外筒部材４２１および内筒部材４２２によって構成された二重筒構造になっている。外筒部材４２１および内筒部材４２２は、鉛直方向に延びる円筒状の部材であり、内筒部材４２２は、外筒部材４２１の内部のうち上方側に挿入されている。

外筒部材４２１の内周側と内筒部材４２２の外周側との間に形成される円筒状空間４２３には、油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）から流入した冷媒が導入される。油分離器４０の冷媒流入口は、外筒部材４２１のうち円筒状空間４２３の側方部位に形成されている。

円筒状空間４２３の上端部は内筒部材４２２によって閉塞されている。具体的には、内筒部材４２２の上端部が残余の部位よりも拡径されていて、外筒部材４２１の上端部を閉塞している。内筒部材４２２の上端開口部４５は、オイルが分離された冷媒を油分離器４０の外部へ吐出する冷媒吐出口を構成している。油分離器４０の外部へ吐出された冷媒は、ヒートポンプサイクルの水−冷媒熱交換器に流入する。

油分離器４０のうち筒状部材４１および下蓋部材４３によって形成される下方側部位は、冷媒から分離されたオイルを貯める貯油タンクとしての役割を果たす。油分離器４０の下蓋部材４３には、貯められたオイルを油分離器４０外部に流出させる油流出口４３１が形成されている。

油流出口４３１には油配管４６が接続されており、油配管４６は、ハウジング３０の筒状部材３１に固定された配管接続部材３４に接続されている。配管接続部材３４は、ハウジング３０の筒状部材３１に形成された貫通穴を貫通し、固定スクロール１２側の基板部１２１の側面に形成された挿入穴１２６に挿入されている。

固定スクロール１２側の基板部１２１の内部には、挿入穴１２６に連通する固定側導油通路１２７が形成されている。固定側導油通路１２７は、配管接続部材３４および挿入穴１２６を介して流入したオイルを固定スクロール１２側の基板部１２１の上面（可動スクロール１１側の基板部１１１側の面）に開口する開口穴へ導く。

可動スクロール１１側の基板部１１１の内部には、固定側導油通路１２７の一方の通路と断続的に連通する可動側導油通路（図示せず）が形成されている。より具体的には、可動側導油通路の一端側は、可動スクロール１１側の基板部１１１の下面（固定スクロール１２側の基板部１２１の面）に、固定スクロール１２側の基板部１２１の上面に形成された開口穴と対向するように開口している。

これにより、可動スクロール１１の公転運動に伴って可動側導油通路の開口が固定側導油通路１２７の開口と重なったりずれたりすることになるので、可動側導油通路が固定側導油通路１２７と断続的に連通することになる。

可動側導油通路の他端側は、可動スクロール１１のボス部１１３の内側に開口している。このため、可動側導油通路と固定側導油通路１２７が断続的に連通することによって、油分離器４０から固定側導油通路１２７へ流入したオイルが、可動側導油通路を介して、ボス部１１３とシャフト２５の偏心部２５３との間の隙間に導入され、次いでシャフト２５の下端部側からシャフト２５の内部に形成された給油通路２５ａへ流入する。

固定スクロールの下方側には、区画部材１８が配置されている。ハウジング３０内において、区画部材１８の下方側に位置する最下部には、オイルを貯める貯油室３５が形成されている。

区画部材１８には、鉛直方向に貫通する貫通穴１８１が形成されている。この貫通穴１８１は、固定スクロール１２側の基板部１２１の内部に形成された通路を介して、複数の作動室１５のうち最外周側に形成される作動室１５に連通している。

従って、作動室１５へ流入するオイルの流量は、固定スクロール１２側の基板部１２１の内部に形成された絞り通路の通路断面積（圧力損失）によって、調整することができる。また、貫通穴１８１には、貯油室３５に貯留されたオイルを吸い上げるパイプ１８２が下方側から挿入されている。

次に、ステータコイル２１２をステータコア２１１のティース２１１ｂに巻き付ける手順を説明する。図３において、ステータコイル２１２の断面中に記載されている番号（以下、ステータコイル番号と言う。）は、ステータコイル２１２を巻き付ける順番を示している。

ステータコイル２１２は、ステータコア２１１のティース２１１ｂの根元側端部（図３では上端部）から巻き始め、ステータコア２１１の突出先端部（図３では下端部）に向かって順次巻き進められる（図３のステータコイル番号１〜１０）。

ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂの突出先端部に到達した後、巻き進められる方向が反転されてティース２１１ｂの根元側端部に向かって順次巻き進められる（図３のステータコイル番号１１〜２０）。これにより、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂに１往復巻き付けられる。

この工程が繰り返されて、ステータコイル２１２が多重に巻き付けられる。図３の例では、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂにさらに１往復半巻き付けられて（図３のステータコイル番号２１〜５３）、全部で２往復半巻き付けられる。換言すれば、ステータコイル２１２はティース２１１ｂに５重に巻き付けられる。

これにより、ステータコイル２１２の巻き始め部分の銅線（図３のステータコイル番号１）と巻き終わり部分の銅線（図３のステータコイル番号５３）とが隣り合わないようにステータコイル２１２がステータコア２１１に巻き付けられる。

したがって、ステータコイル２１２に電流が流れ始めたときにサージ電圧が発生した場合、ステータコイル２１２の巻き始め部分の銅線と巻き終わり部分の銅線との電位差が大きくなってもコロナ放電が発生することを抑制できる。

各ステータコイル２１２のうちＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの巻き終わり部分同士が結線されることによって中性点２１４（図２）が形成されている。

図示を省略しているが、中性点２１４は、ステータコイル２１２同士の間の空間において、ヨーク２１１ａの径方向における最内方側または最外方側に配置されている。具体的には、図３のステータコイル番号５３の近傍、またはステータコイル番号４３の近傍に配置されている。

ステータコイル２１２は高磁力により変形して膨らむが、ステータコイル２１２のうちヨーク２１１ａの径方向における両端部では高磁力によるステータコイル２１２の膨らみが小さい。

すなわち、中性点２１４は、ステータコイル２１２の膨らみが小さい領域に配置されている。そのため、膨らんだステータコイル２１２が相間絶縁紙２１５を介して中性点２１４に接触してステータコイル２１２および中性点２１４が損傷することを抑制できる。

中性点２１４は、ティース２１１ｂの厚さ方向において、ティース２１１ｂの端面から、ティース２１１ｂの厚さの１／４までの範囲に配置されている。具体的には、図４に示すＭｈ／４の範囲に中性点２１４が配置されている。図４の寸法Ｍｈはティース２１１ｂの厚さを表している。

図４に示すＭｈ／４の範囲では高磁力によるステータコイル２１２の膨らみが小さい。すなわち、中性点２１４は、ステータコイル２１２の膨らみが小さい領域に配置されている。そのため、膨らんだステータコイル２１２が相間絶縁紙２１５を介して中性点２１４に接触してステータコイル２１２および中性点２１４が損傷することを抑制できる。

次に、上記構成における本実施形態の圧縮機１の作動を説明する。電動機部２０のステータコイル２１２に電力が供給されてロータ２２およびシャフト２５が回転すると、可動スクロール１１がシャフト２５に対して公転運動（旋回運動）する。

これにより、可動スクロール１１側の歯部１１２と固定スクロール１２側の歯部１２２との間に形成された三日月状の作動室１５のうち、最外周に位置付けられる作動室１５に冷媒が吸入される。具体的には、室外蒸発器から流出した冷媒が冷媒供給通路を介して作動室１５に供給される。作動室１５に供給された冷媒は、作動室１５の容積の減少に伴って圧縮される。

本実施形態では、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂに、ヨーク２１１ａの径方向に順次巻き進められ、さらにヨーク２１１ａの径方向に往復されていることによって多重に重なり合っている。

これによると、ステータコイル２１２の巻き始め部分と巻き終わり部分とが隣り合わなく、隣り合う巻線の電位差を多層分布巻電動機と同等にできるので、ステータコイル２１２の巻き始め部分と巻き終わり部分との電位差が大きくなってもコロナ放電が発生することを抑制できる。

したがって、圧縮機１の高出力化を実現するために高電圧化してもコロナ放電の発生を抑制できる。

本実施形態では、中性点２１４は、Ｖ字形状または筒形状の相間絶縁紙２１５の間に配置されている。これにより、ステータコイル２１２と中性点２１４との間でコロナ放電が発生することを抑制できる。

本実施形態では、中性点２１４は、ティース２１１ｂの厚さ方向において、ティース２１１ｂの端面から、ティース２１１ｂの厚さＭｈの１／４までの範囲に配置されている。

これによると、高磁力によるステータコイル２１２の膨らみが大きいティース２１１ｂの中央部を避けて中性点２１４が配置されているので、ステータコイル２１２が相間絶縁紙２１５を介して中性点２１４に接触してステータコイル２１２および中性点２１４が損傷することを抑制できる。

本実施形態では、中性点２１４は、ステータコイル２１２同士の間の空間において、ヨーク２１１ａの径方向における最内方側または最外方側に配置されている。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂに、ステータコア２１１の径方向に往復して巻き付けられているが、本実施形態では、図５に示すように、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂに一定方向に巻き付けられている。

ステータコイル２１２は、ステータコア２１１のティース２１１ｂのうちステータコア２１１の径方向外方側端部から巻き始め、ステータコア２１１の中心軸側に向かって巻き進められる（図５のステータコイル番号１〜１０）。

ステータコイル２１２は、ステータコア２１１のティース２１１ｂのうちステータコア２１１の中心側端部に到達した後、渡り線２１２ａのようにステータコア２１１の径方向外方側端部に戻った後、再びステータコア２１１の中心軸側に向かって巻き進められる（図５のステータコイル番号１１〜２０）。

この工程が繰り返されて（図５のステータコイル番号２１〜５３）、ステータコイル２１２が多重に巻き付けられる。図５の例では、ステータコイル２１２が５重に巻き付けられる。

これにより、ステータコイル２１２の巻き始めの部分と巻き終わりの部分とが隣り合わないようにステータコイル２１２がステータコア２１１に巻き付けられる。

本実施形態では、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂに、ヨーク２１１ａの径方向に順次巻き進められ、さらに同一方向に繰り返し巻き進められていることによって多重に重なり合っている。

これによると、ステータコイル２１２の巻き始め部分と巻き終わり部分とが隣り合わないので、上記第１実施形態と同様に、ステータコイル２１２の巻き始め部分と巻き終わり部分との電位差が大きくなってもコロナ放電が発生することを抑制できる。

そして、渡り線２１２ａがステータの上下にあるため、コイルの巻込み（巻線占有率）の邪魔にならず電動機を高効率できる。

（第３実施形態）
上記実施形態では、ステータコイル２１２は、ヨーク２１１ａの径方向に順次１回ずつ巻き進める工程を繰り返すことによって多重に巻き付けられているが、本実施形態では、図６に示すように、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂのうちヨーク２１１ａの径方向における同一箇所に連続して複数回巻き付けることによって多重に巻き付けられている。

ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂのうちヨーク２１１ａの径方向における外方側端部（図６では上端部）から巻き始め、同一部位で多重（図６の例では４重）に巻き付けられる（図６のステータコイル番号１〜４）。

次いで、ティース２１１ｂのうちヨーク２１１ａの中心軸側に隣接する部位（図６では下方側に隣接する部位）で多重（図６の例では５重）に巻き付けられる（図６のステータコイル番号５〜９）。

この工程は、ステータコイル２１２がステータコア２１１の中心軸側端部に到達するまで繰り返される（図６のステータコイル番号１０〜５４）。

本実施形態では、ステータコイル２１２は、ティース２１１ｂのうちヨーク２１１ａの径方向における同一箇所に連続して複数回巻き付けられていることによって多重に重なり合っており、さらにヨーク２１１ａの径方向に順次巻き進められている。

（第４実施形態）
本実施形態では、図７〜図９に示すように、ステータコイル２１２のうち巻き始めの部分と巻き終わりの部分との間にコイル内絶縁紙２１３を挿入することによって、絶縁性能を一層向上させて信頼性を確保する。

ステータコイル２１２の中にコイル内絶縁紙２１３を挿入する手順としては、ステータコイル２１２をステータコア２１１に巻き付ける工程において巻き付けを一時停止してコイル内絶縁紙２１３を挿入した後、ステータコイル２１２の巻き付けを再開する。

図７は、第１実施形態のステータコイル２１２にコイル内絶縁紙２１３を挿入した実施例である。

図８は、第２実施形態のステータコイル２１２にコイル内絶縁紙２１３を挿入した実施例である。

これらの実施例では、コイル内絶縁紙２１３が、ステータコイル２１２に、ステータコア２１１の径方向に挿入されている。ステータコイル２１２が４重に巻き付けられたときに巻き付けを一時停止してコイル内絶縁紙２１３を挿入した後、ステータコイル２１２の巻き付けを再開する。

図９は、第３実施形態のステータコイル２１２にコイル内絶縁紙２１３を挿入した実施例である。

この実施例では、コイル内絶縁紙２１３が、ステータコイル２１２に、ステータコア２１１の周方向に挿入されている。ステータコイル２１２が４重に巻き付けられたときに巻き付けを一時停止してコイル内絶縁紙２１３を挿入した後、ステータコイル２１２の巻き付けを再開する。

本実施形態では、ステータコイル２１２の中に挿入され、ステータコイル２１２の巻き始め部分と巻き終わり部分との間を絶縁するコイル内絶縁紙２１３を備える。

具体的には、図６、図７の実施例では、コイル内絶縁紙２１３は、ステータコイル２１２の中にヨーク２１１ａの径方向に挿入され、ステータコイル２１２の巻き始め部分と巻き終わり部分との間を絶縁する。

具体的には、図８の実施例では、コイル内絶縁紙２１３は、ステータコイル２１２の中にヨーク２１１ａの周方向に挿入され、ステータコイル２１２の巻き始め部分と巻き終わり部分との間を絶縁する。

これにより、ステータコイル２１２の巻き始め部分と巻き終わり部分との間でコロナ放電が発生することを一層抑制できる。

（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。

（１）上述の各実施形態において、ステータコイル２１２を巻き進める方向が逆方向になっていてもよい。また、ステータコイル２１２の巻き始めの位置および巻き終わりの位置を適宜変更してもよい。

（２）上述の各実施形態では、本発明の圧縮機１をヒートポンプ式給湯機のヒートポンプサイクルを適用した例を説明したが、圧縮機１の適用はこれに限定されない。空調装置用の冷凍サイクル、冷蔵庫あるいは冷凍庫用の冷凍サイクル等に適用してもよい。また、冷凍サイクルに限定されず、プラント等における気体高圧化手段、気体圧送手段として幅広く適用可能である。

（３）上述の各実施形態では、圧縮機１は縦置きタイプであるが、圧縮機１は、シャフト２５の回転軸が水平方向に延びる横置きタイプであってもよい。

（４）上述の各実施形態では、荷重点移動型圧縮機構としてスクロール型の圧縮機構を採用しているが、荷重点移動型圧縮機構としては、ローリングピストン型の圧縮機、複数のシリンダおよびピストンを周方向に並べて各シリンダおよびピストンにて順次流体を圧縮して吐出するレシプロ型の圧縮機構を採用することができる。

１０圧縮機構部
２０電動機部
２１ステータ
２１１ステータコア
２１１ａヨーク
２１１ｂティース
２１２ステータコイル
２２ロータ
２５シャフト

Claims

流体を吸入して圧縮する圧縮機構部（１０）と、
前記圧縮機構部（１０）に回転駆動力を伝達するシャフト（２５）と、
前記回転駆動力を発生する電動機部（２０）とを備え、
前記電動機部（２０）は、回転磁界を発生させるステータ（２１）と、前記回転磁界によって回転するロータ（２２）とを有しており、
前記ステータ（２１）は、電流が流れるステータコイル（２１２）と、磁性材料で形成されたステータコア（２１１）とを有しており、
前記ステータコア（２１１）は、円筒形状のヨーク（２１１ａ）と、前記ヨーク（２１１ａ）の内方側に突出し、前記ステータコイル（２１２）が巻き付けられるティース（２１１ｂ）とを有しており、
前記ステータコイル（２１２）は、前記ティース（２１１ｂ）に、前記ヨーク（２１１ａ）の径方向に順次巻き進められ、さらに前記ヨーク（２１１ａ）の径方向に往復されていることによって多重に重なり合っていることを特徴とする圧縮機。
流体を吸入して圧縮する圧縮機構部（１０）と、
前記圧縮機構部（１０）に回転駆動力を伝達するシャフト（２５）と、
前記回転駆動力を発生する電動機部（２０）とを備え、
前記電動機部（２０）は、回転磁界を発生させるステータ（２１）と、前記回転磁界によって回転するロータ（２２）とを有しており、
前記ステータ（２１）は、電流が流れるステータコイル（２１２）と、磁性材料で形成されたステータコア（２１１）とを有しており、
前記ステータコア（２１１）は、円筒形状のヨーク（２１１ａ）と、前記ヨーク（２１１ａ）の内方側に突出し、前記ステータコイル（２１２）が巻き付けられるティース（２１１ｂ）とを有しており、
前記ステータコイル（２１２）は、前記ティース（２１１ｂ）に、前記ヨーク（２１１ａ）の径方向に順次巻き進められ、さらに同一方向に繰り返し巻き進められていることによって多重に重なり合っていることを特徴とする圧縮機。
流体を吸入して圧縮する圧縮機構部（１０）と、
前記圧縮機構部（１０）に回転駆動力を伝達するシャフト（２５）と、
前記回転駆動力を発生する電動機部（２０）とを備え、
前記電動機部（２０）は、回転磁界を発生させるステータ（２１）と、前記回転磁界によって回転するロータ（２２）とを有しており、
前記ステータ（２１）は、電流が流れるステータコイル（２１２）と、磁性材料で形成されたステータコア（２１１）とを有しており、
前記ステータコア（２１１）は、円筒形状のヨーク（２１１ａ）と、前記ヨーク（２１１ａ）の内方側に突出し、前記ステータコイル（２１２）が巻き付けられるティース（２１１ｂ）とを有しており、
前記ステータコイル（２１２）は、前記ティース（２１１ｂ）のうち前記ヨーク（２１１ａ）の径方向における同一箇所に連続して複数回巻き付けられていることによって多重に重なり合っており、さらに前記ヨーク（２１１ａ）の径方向に順次巻き進められていることを特徴とする圧縮機。
前記ステータコイル（２１２）の中に挿入され、前記ステータコイル（２１２）の巻き始め部分と巻き終わり部分との間を絶縁するコイル内絶縁紙（２１３）を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧縮機。
前記ステータコイル（２１２）の中に前記ヨーク（２１１ａ）の径方向に挿入され、前記ステータコイル（２１２）の巻き始め部分と巻き終わり部分との間を絶縁するコイル内絶縁紙（２１３）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
前記ステータコイル（２１２）の中に前記ヨーク（２１１ａ）の周方向に挿入され、前記ステータコイル（２１２）の巻き始め部分と巻き終わり部分との間を絶縁するコイル内絶縁紙（２１３）を備えることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。
前記ステータコイル（２１２）および前記ティース（２１１ｂ）を複数個ずつ有しており、
前記ステータコイル（２１２）同士が結線された中性点（２１４）と、
前記ステータコイル（２１２）同士の間に配置され、Ｖ字形状または筒形状を有する相間絶縁紙（２１５）とを備え、
前記中性点（２１４）は、前記相間絶縁紙（２１５）の間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の圧縮機。
前記中性点（２１４）は、前記ティース（２１１ｂ）の厚さ方向において、前記ティース（２１１ｂ）の端面から、前記ティース（２１１ｂ）の厚さ（Ｍｈ）の１／４までの範囲に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の圧縮機。
前記中性点（２１４）は、前記ステータコイル（２１２）同士の間の空間において、前記ヨーク（２１１ａ）の径方向における最内方側または最外方側に配置されていることを特徴とする請求項７または８に記載の圧縮機。