JP4670984B2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、ケーシングとそのケーシングの内部に配置されるモータとを複数の溶接位置で溶接により接合する圧縮機に関する。

従来、ケーシングに対するモータの固定方法として、ケーシングとそのケーシングの内部に配置されるモータとを溶接により接合する圧縮機が種々提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２００３−２６２１９２号公報 特開２００７−２５５３３２号公報

しかしながら、バックヨーク部とケーシングとを溶接により接合する場合、溶接時の熱がバックヨーク部に伝達し、スロットに配置される絶縁部材を融かしてしまうという不都合がある。特に、集中巻きのモータでは、分布巻きのモータに比べて、バックヨーク部の厚みが小さく、溶接時の熱が絶縁部材に伝達し易いので、絶縁部材が融けるという問題が顕著に現れる。

そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、スロットに配置される絶縁部材が融けるのを抑制することが可能な圧縮機を提供することを目的とする。

第１の発明にかかる圧縮機は、ケーシングとそのケーシングの内部に配置されるモータとを複数の溶接位置で溶接により接合する圧縮機において、前記モータは、環状のバックヨーク部、前記バックヨーク部から径方向の内側に突出する複数のティース部、及び、隣接する前記ティース部の間に形成されるスロットを有するコアと、前記スロットに配置されるコイルと、前記スロットに配置され、前記コイルと前記コアとを絶縁する絶縁部材とを備え、前記バックヨーク部の前記スロットに面する部分には、凹部が形成されており、前記バックヨーク部と前記絶縁部材との間には、隙間が設けられることを特徴としている。

（１）この圧縮機では、バックヨーク部と絶縁部材との間に隙間を設けることにより、溶接時の熱が絶縁部材に伝達するのを抑制することができる。その結果、絶縁部材が融けてしまうのを抑制することができる。
（２）また、凹部を設けることにより、溶接時の熱膨張や収縮応力による歪みを当該凹部において吸収することができるので、コアの変形を軽減することができる。これにより、コアの内部に配置される回転子とコアとの間のエアギャップが均一になり、磁束がアンバランスになるのを抑制することができる。その結果、電磁加振力が発生するのを抑制することができ、振動及びその振動による騒音が発生するのを抑制することができる。
（３）また、当該凹部が油や冷媒の通路となる場合、コイルが冷却されるため圧縮機の効率が向上すると共にコイルの信頼性が向上する。
（４）また、モータの電磁振動を当該凹部によって吸収することができるので、ケーシングに伝達される振動を抑えることが可能となり、低騒音及び低振動を実現できる。

第２の発明にかかる圧縮機は、第１の発明にかかる圧縮機において、バックヨーク部のスロットに面する部分は、略円弧状である。

この圧縮機では、バックヨーク部のスロットに面する部分を略円弧状にすることによって、絶縁部材がバックヨーク部の当該面に沿って配置され難くなり、バックヨーク部と絶縁部材との間に隙間が形成しやすくなる。特に、ヤング率が高い絶縁部材ほど、バックヨーク部に沿って配置され難くなる。

第３の発明にかかる圧縮機は、第１又は第２の発明にかかる圧縮機において、絶縁部材は、アラミド系樹脂である。

この圧縮機では、絶縁部材として一般的な材料のＰＥＴに比べてヤング率の大きいアラミド系樹脂を用いることにより、絶縁部材が撓みにくくなる。これにより、絶縁部材がスロット内においてバックヨーク部に沿わなくなり、バックヨーク部と絶縁部材との間に隙間が形成されることになる。つまり、コアの形状を変更することなく、絶縁部材の材料を変更するだけで、容易に絶縁部材への伝熱を抑制する隙間を形成することができる。

第４の発明にかかる圧縮機は、第１又は第２の発明にかかる圧縮機において、絶縁部材は、２枚以上重ねられており、最もコア側の絶縁部材はアラミド系樹脂である。

この圧縮機では、最もコア側の絶縁部材に強度や耐久性に優れるアラミド系樹脂を用いることにより、圧縮機の信頼性が向上する。
また、複数枚の絶縁部材を重ねた状態で使用することにより、絶縁耐力を向上させることが可能となる。
また、絶縁部材として一般的な材料のＰＥＴに比べてヤング率の大きいアラミド系樹脂を最もコア側の絶縁部材に用いることにより、当該絶縁部材が撓みにくくなる。これにより、複数枚の絶縁部材がスロット内においてバックヨーク部に沿わなくなり、バックヨーク部と絶縁部材との間に隙間が形成されることになる。つまり、コアの形状を変更することなく、絶縁部材の材料を変更するだけで、容易に絶縁部材への伝熱を抑制する隙間を形成することができる。

第５の発明にかかる圧縮機は、第４の発明にかかる圧縮機において、アラミド系樹脂の絶縁部材の内側に配置される少なくとも１枚の絶縁部材は、ポリエチレンテレフタレートフィルムである。

アラミド系樹脂の絶縁部材を用いた圧縮機では、弾性率が高いアラミド系樹脂の絶縁部材がスロット形状に沿いにくくなりガタツキが大きくなって、巻線時に当該絶縁部材を巻き込むおそれがあるが、この圧縮機では、アラミド系樹脂の絶縁部材の内側に柔軟性が高くスロット形状に沿いやすいポリエチレンテレフタレートフィルムを配置することで、外側のアラミド系樹脂の絶縁部材を抑え込むことができるようになり、絶縁部材がガタツクのを抑制することができる。その結果、巻線時に絶縁部材が巻き込まれるのを抑制することができる。
また、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、アラミド系樹脂の絶縁部材に比べて安価であるので、コスト面でもアラミド系樹脂の絶縁部材を重ねるよりメリットがある。

第６の発明にかかる圧縮機は、第１〜第５のいずれかの発明にかかる圧縮機において、凹部は、上下方向に関して溶接位置に対応する部分にのみに設けられる。

凹部を設けることで磁束の流れを妨げるという影響が生じてしまうが、この圧縮機では、凹部を設ける範囲を限定することにより、その影響を最小限に抑えることができる。

第７の発明にかかる圧縮機は、第１〜第６のいずれかの発明にかかる圧縮機において、平面視において、凹部は、径方向に交差する方向に延在し、径方向に交差する方向の端部が先細形状又は円形状である。

凹部を設けることで磁束の流れを妨げるという影響が生じてしまうが、この圧縮機では、凹部の端部を先細形状又は円形状にすることで磁束が円滑に流れるようになり、その影響を抑えることができる。

第８の発明にかかる圧縮機は、第１〜第７のいずれかの発明にかかる圧縮機において、ケーシングには、溶接位置において溶接孔が設けられ、平面視において、凹部の径方向に交差する方向の幅は、溶接孔の径方向に交差する方向の幅より大きい。

この圧縮機では、溶接に係る熱の放射範囲を当該凹部で覆うことができるので、絶縁部材が融ける可能性がある箇所を広範囲にカバーすることができる。

第９の発明にかかる圧縮機は、第１〜第８のいずれかの発明にかかる圧縮機において、凹部は、一のスロットに対して複数設けられる。

この圧縮機では、隣接する凹部の間に設けられる部分でスロットに配置される絶縁部材を支持することができるので、凹部を設けたとしても絶縁部材が撓んだ状態で配置されるのを防止することができる。

第１０の発明にかかる圧縮機は、第１〜第９のいずれかの発明にかかる圧縮機において、コイルの巻線方式が集中巻きである。

分布巻きのモータに比べて集中巻きのモータではバックヨーク部の径方向の幅が小さく絶縁部材が融けてしまうという問題が顕著に現れるため、絶縁部材への伝熱抑制を図る本発明は、コイルの巻線方式が集中巻きの圧縮機に特に有効となる。

第１１の発明にかかる圧縮機は、第１〜第１０のいずれかの発明に係る圧縮機において、ＣＯ２冷媒を用いている。

ＣＯ２冷媒を用いた圧縮機では、ケーシングとモータとを複数の溶接位置で溶接により接合することが一般的であるので、絶縁部材への伝熱抑制を図る本発明は、ＣＯ２冷媒を用いた圧縮機に特に有効となる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、（１）バックヨーク部と絶縁部材との間に隙間を設けることにより、溶接時の熱が絶縁部材に伝達するのを抑制することができる。その結果、絶縁部材が融けてしまうのを抑制することができる。（２）凹部を設けることにより、溶接時の熱膨張や収縮応力による歪みを当該凹部において吸収することができるので、コアの変形を軽減することができる。これにより、コアの内部に配置される回転子とコアとの間のエアギャップが均一になり、磁束がアンバランスになるのを抑制することができる。その結果、電磁加振力が発生するのを抑制することができ、振動及びその振動による騒音が発生するのを抑制することができる。（３）また、当該凹部が油や冷媒の通路となる場合、コイルが冷却されるため圧縮機の効率が向上すると共にコイルの信頼性が向上する。（４）また、モータの電磁振動を当該凹部によって吸収することができるので、ケーシングに伝達される振動を抑えることが可能となり、低騒音及び低振動を実現できる。

また、第２の発明では、バックヨーク部のスロットに面する部分を略円弧状にすることによって、絶縁部材がバックヨーク部の当該面に沿って配置され難くなり、バックヨーク部と絶縁部材との間に隙間を形成しやすくなる。特に、ヤング率が高い絶縁部材ほど、バックヨーク部に沿って配置され難くなる。

また、第３の発明では、絶縁部材として一般的な材料のＰＥＴに比べてヤング率の大きいアラミド系樹脂を用いることにより、絶縁部材が撓みにくくなる。これにより、絶縁部材がスロット内においてバックヨーク部に沿わなくなり、バックヨーク部と絶縁部材との間に隙間が形成されることになる。つまり、コアの形状を変更することなく、絶縁部材の材料を変更するだけで、容易に絶縁部材への伝熱を抑制する隙間を形成することができる。

また、第４の発明では、最もコア側の絶縁部材に強度や耐久性に優れるアラミド系樹脂を用いることにより、圧縮機の信頼性が向上する。
また、複数枚の絶縁部材を重ねた状態で使用することにより、絶縁耐力を向上させることが可能となる。
また、絶縁部材として一般的な材料のＰＥＴに比べてヤング率の大きいアラミド系樹脂の絶縁部材を最もコア側の絶縁部材に用いることにより、当該絶縁部材が撓みにくくなる。これにより、複数枚の絶縁部材がスロット内においてバックヨーク部に沿わなくなり、バックヨーク部と絶縁部材との間に隙間が形成されることになる。つまり、コアの形状を変更することなく、絶縁部材の材料を変更するだけで、容易に絶縁部材への伝熱を抑制する隙間を形成することができる。

また、第５の発明では、アラミド系樹脂の絶縁部材の内側に柔軟性が高くスロット形状に沿いやすいポリエチレンテレフタレートフィルムを配置することで、外側のアラミド系樹脂の絶縁部材を抑え込むことができるようになり、絶縁部材がガタツクのを抑制することができる。その結果、巻線時に絶縁部材が巻き込まれるのを抑制することができる。
また、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、アラミド系樹脂の絶縁部材に比べて安価であるので、コスト面でもアラミド系樹脂の絶縁部材を重ねるよりメリットがある。

また、第６の発明では、凹部を設ける範囲を限定することにより、磁束の流れを妨げるという影響を最小限に抑えることができる。

また、第７の発明では、凹部の端部を先細形状又は円形状にすることで磁束が円滑に流れるようになり、磁束の流れを妨げるという影響を抑えることができる。

また、第８の発明では、溶接に係る熱の放射範囲を当該凹部で覆うことができるので、絶縁部材が融ける可能性がある箇所を広範囲にカバーすることができる。

また、第９の発明では、隣接する凹部の間に設けられる部分でスロットに配置される絶縁部材を支持することができるので、凹部を設けたとしても絶縁部材が撓んだ状態で配置されるのを防止することができる。

また、第１０の発明に係る集中巻きのモータでは、バックヨーク部の径方向の幅が小さく絶縁部材が融けてしまうという問題が顕著に現れるため、絶縁部材への伝熱抑制を図る本発明は、コイルの巻線方式が集中巻きの圧縮機に特に有効となる。

また、第１１の発明のＣＯ２冷媒を用いた圧縮機では、ケーシングとモータとを複数の溶接位置で溶接により接合することが一般的であるので、絶縁部材への伝熱抑制を図る本発明は、ＣＯ２冷媒を用いた圧縮機に特に有効となる。

本発明の第１参考例に係るＣＯ２冷媒用ロータリー圧縮機の内部構造を示した断面図である。 圧縮機の水平断面図である。 モータの平面図である。 固定子の部分拡大図である。 コアの平面図である。 本発明の第１実施形態に係る固定子の部分拡大図である。 溶接位置と凹部との位置関係を示したモータ及びパイプの模式断面図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例に係る固定子の部分拡大図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例に係る固定子の部分拡大図である。 本発明の第１実施形態の第３変形例に係る固定子の部分拡大図である。 本発明の第２参考例に係る固定子の部分拡大図である。

以下、図面に基づいて、本発明の参考例に係るＣＯ２冷媒用ロータリー圧縮機の実施形態について説明する。

（第１参考例）
図１は、本発明の第１参考例に係るＣＯ２冷媒用ロータリー圧縮機の内部構造を示した断面図である。図２は、圧縮機の水平断面図である。図３は、モータの平面図である。図４は、固定子の部分拡大図である。図５は、コアの平面図である。以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１参考例に係る圧縮機１について詳細に説明する。

＜ロータリー圧縮機の全体構成＞
第１参考例に係るロータリー圧縮機１は、図１に示すように、２シリンダ型ロータリー圧縮機であって、密閉ケーシング１０と、密閉ケーシング１０内に配置されるモータ２０及び圧縮機構３０と、密閉ケーシング１０の側方に配置されるアキュームレータ４０とを備えている。このロータリー圧縮機１は、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機であって、ＣＯ２冷媒（以下、冷媒と略記する）を利用している。そして、このロータリー圧縮機１は、密閉ケーシング１０内において、圧縮機構３０がモータ２０の下側に配置される。また、密閉ケーシング１０の下部には、圧縮機構３０の各摺動部に供給される潤滑油５０が貯留されている。

＜密閉ケーシング＞
密閉ケーシング１０は、パイプ１１、トップ１２及びボトム１３によって構成されている。パイプ１１は、上下方向に延びた略円筒状の部材であり、その上下端が開口している。また、パイプ１１の側面には後述するインレットチューブ４３ａ及び４３ｂを密閉ケーシング１０の内部に導入するための接続口１１ａ及び１１ｂが上下方向に並んで２つ形成されている。そして、この接続口１１ａ及び１１ｂの内周面には、インレットチューブ４３ａ及び４３ｂを保持する円筒形状の継手管１４ａ及び１４ｂがそれぞれ接合されている。トップ１２は、パイプ１１の上端の開口を塞ぐ部材である。このトップ１２には、圧縮機構３０によって圧縮された高温高圧の冷媒を密閉ケーシング１０の外部に吐出するための吐出管１５が取り付けられている。また、トップ１２には、モータ２０に接続されるターミナル端子１６が設けられている。ボトム１３はパイプ１１の下端の開口を塞ぐ部材である。上記した構成の密閉ケーシング１０には、パイプ１１、トップ１２及びボトム１３によって囲まれた密閉空間が形成されている。

本参考例では、パイプ１１の内部にモータ２０が配置されており、図２に示すように、パイプ１１とモータ２０とは３箇所の溶接位置Ｐ１〜Ｐ３においてスポット溶接により接合される。パイプ１１には、当該３箇所の溶接位置Ｐ１〜Ｐ３に対応するそれぞれの部分に溶接孔１０ａ〜１０ｃが設けられている。この溶接位置Ｐ１〜Ｐ３及び溶接孔１０ａ〜１０ｃは、周方向（Ｒ方向）に約１２０度の間隔を隔てて設けられる。ＣＯ２冷媒を利用する圧縮機１では、パイプ１１とモータ２０との固定を溶接により行うのが一般的である。

＜モータ＞
モータ２０は、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル７２をコア７１のティース部７６に巻回した巻線方式が集中巻きのモータである。このモータ２０は、その下方に配置される圧縮機構３０を駆動するために設けられており、図３に示すように、回転子６０と、この回転子６０の径方向外側にエアギャップを介して配置される固定子７０とを有している。

＜回転子＞
回転子６０は、コア６１及び複数の永久磁石６２を有している。コア６１は、金属材料からなる複数の薄板が互いに積層されるとともに、溶接などによって互いに接合されることによって形成されている。また、コア６１には、その略中央部に、平面視で略円形の貫通孔６３が形成されている。貫通孔６３には、シャフト８０の上端部が挿入されており、シャフト８０がコア６１に固定されている。

＜固定子＞
固定子７０は、図２及び図３に示すように、コア７１、コイル７２、スロットセル（絶縁部材）７３、及び、インシュレータ７４ａ及び７４ｂ（図１参照）を有している。

＜コア＞
コア７１は、金属材料からなる複数の薄板が互いに積層されると共に、溶接などによって互いに接合されることによって形成されている。このコア７１は、図４及び図５に示すように、環状のバックヨーク部７５と、そのバックヨーク部７５から径方向（Ｘ方向）の内側に突出する９個のティース部７６と、隣接するティース部７６の間に形成される９個のスロット７７とを有している。コア７１の略中央部分には、上下方向に延びた貫通孔Ｈが形成されている。この貫通孔Ｈの内部には、上記した回転子６０（図３参照）が配置される。なお、コイル７２の巻線方式が集中巻きのモータ２０では、上記したバックヨーク部７５は、コイルの巻線方式が分布巻のモータに比べて、その径方向（Ｘ方向）の幅が小さくなっている。

バックヨーク部７５の外周面には、パイプ１１の内周面に当接する円弧部７５ａと、パイプ１１の内周面に当接しないコアカット部７５ｂとが周方向（Ｒ方向）に沿って交互に配置される。この円弧部７５ａは、パイプ１１の内周面に沿うように曲面状に形成されており、コアカット部７５ｂは、平坦面状に形成されている。本実施形態では、円弧部７５ａの径方向（Ｘ方向）の内側にスロット７７が設けられると共に、コアカット部７５ｂの径方向（Ｘ方向）の内側にティース部７６が設けられる。そして、パイプ１１の内周面に当接する円弧部７５ａに上記した溶接位置Ｐ１〜Ｐ３が配置される。これに対して、コアカット部７５ｂとパイプ１１の内周面との間には、隙間Ｑ（図４参照）が形成される。また、バックヨーク部７５の内周面であって、スロット７７に面する部分は、円弧状に形成されている。

９個のティース部７６の各々には、図２に示すように、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル７２が巻き回される。具体的には、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各相のコイル７２が、周方向（Ｒ方向）に沿って順番にティース部７６に巻き回される。

９個のスロット７７の各々は、コア７１を上下方向（Ｚ方向）に貫通している。また、９個のスロット７７の各々は、隣接するティース部７６の先端の間に形成される開口７７ａ（図４参照）を介して、貫通孔Ｈに連通している。上記したコイル７２は、この開口７７ａを介してスロット７７の内部に挿入される巻線機のノズル（図示せず）によって、各ティース部７６に巻き回される。

ここで、本参考例では、スロット７７には、図４に示すように、ティース部７６とコイル７２とを絶縁するためのスロットセル７３（厚み：０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）が挿入されている。このスロットセル７３は、スロットセルの材料として一般的なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate））よりヤング率が大きいアラミド系樹脂からなる。このため、スロットセル７３のバックヨーク部７５の内周面に対向する部分は、円弧状のバックヨーク部７５の内周面に沿わずに、径方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に沿って直線状に配置される。これにより、バックヨーク部７５の内周面と、スロットセル７３のその内周面に対向する部分との間に、隙間Ｓ１が設けられる。この隙間Ｓ１は、径方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）の両端部が先細形状になっている。従って、スロットセル７３は、ティース部７６には接触した状態で配置されるのに対して、バックヨーク部７５には非接触の状態で配置される。
なお、ここで言う“アラミド系”とは、芳香族ポリアミド繊維をいう。

＜シャフト＞
図１に示すように、シャフト８０は、上記した回転子６０と共に回転することによって、圧縮機構３０のピストン３４及び３７を回転させる。このシャフト８０には、後述するフロントシリンダ３３のシリンダ室Ｔ１内に位置するように偏心部８１が設けられると共に、リアシリンダ３６のシリンダ室Ｔ２内に位置するように偏心部８２が設けられている。これらの偏心部８１及び８２には、ピストン３４及び３７がそれぞれ装着されており、シャフト８０の回転に伴って、偏心部８１に装着されるピストン３４がシリンダ室Ｔ１で回転すると共に、偏心部８２に装着されるピストン３７がシリンダ室Ｔ２で回転する。なお、偏心部８１と偏心部８２とは、シャフト８０の回転方向に１８０°ずれた位置に配置されている。

＜圧縮機構＞
圧縮機構３０は、図１に示すように、モータ２０のシャフト８０の回転軸に沿って上から下に向かって、２重構造となっているフロントマフラ３１と、フロントヘッド３２と、フロントシリンダ３３及びピストン３４と、ミドルプレート３５と、リアシリンダ３６及びピストン３７と、リアヘッド３８と、リアマフラ３９とを有している。

フロントマフラ３１は、フロントヘッド３２に設けられる吐出ポート（図示せず）から吐出された冷媒を消音して１次空間に吐出する。このフロントマフラ３１は、フロントヘッド３２に取り付けられる。

フロントヘッド３２は、フロントシリンダ３３の上面に接合されており、シリンダ室Ｔ１の上端の開口を塞いでいる。このフロントヘッド３２には、シリンダ室Ｔ１において圧縮された冷媒を、上記したフロントマフラ３１によって形成されるマフラ空間Ｍに吐出するための吐出ポート（図示せず）が設けられている。

フロントシリンダ３３には、その中央部分にシリンダ室Ｔ１が設けられる。シリンダ室Ｔ１には、シャフト８０の回転に伴って偏心回転運動するピストン３４が配置されている。このシリンダ室Ｔ１は、上記した吐出ポートを介してマフラ空間Ｍに連通している。したがって、シャフト８０の偏心部８１に装着されるピストン３４の偏心回転運動によって圧縮された冷媒は、シリンダ室Ｔ１からマフラ空間Ｍに導かれる。

ピストン３４は、シリンダ室Ｔ１の内周面に沿って偏心回転運動を行い、アキュームレータ４０から吸入される冷媒を圧縮する。

ミドルプレート３５は、フロントシリンダ３３とリアシリンダ３６との間に配置される。このミドルプレート３５は、フロントシリンダ３３のシリンダ室Ｔ１の下方の開口を閉塞し、且つ、リアシリンダ３６のシリンダ室Ｔ２の上方の開口を閉塞している。

そして、リアシリンダ３６、ピストン３７、リアヘッド３８、リアマフラ３９は、それぞれその機能からみて、上記したフロントシリンダ３３、ピストン３４、フロントヘッド３２、フロントマフラ３１と同様であるので、その説明を省略する。なお、リアシリンダ３６のシリンダ室Ｔ２において圧縮された冷媒は、リアヘッド３８とリアマフラ３９とにより形成されるマフラ空間（図示せず）を通過した後、リアヘッド３８とリアシリンダ３６とミドルプレート３５とフロントシリンダ３３とに連通する連通孔（図示せず）、及び、フロントヘッド３２に形成される導入ポート（図示せず）を介して、マフラ空間Ｍに導かれる。

＜アキュームレータ＞
アキュームレータ４０は、密閉ケーシング１０の外部からその内部に配置されるフロントシリンダ３３のシリンダ室Ｔ１及びリアシリンダ３６のシリンダ室Ｔ２のそれぞれに冷媒を供給するために設けられている。このアキュームレータ４０は、図１に示すように、鉛直方向に延びる入口管４１と、略Ｌ字状に屈曲する２つの出口管４２ａ及び４２ｂとを備えている。これにより、入口管４１から流入する冷媒は、各出口管４２ａ及び４２ｂを通過して、シリンダ室Ｔ１及びＴ２のそれぞれに供給される。

そして、出口管４２ａ及び４２ｂのそれぞれの先端には、略筒形状のインレットチューブ４３ａ及び４３ｂが接続されている。このインレットチューブ４３ａ及び４３ｂは、それぞれ、密閉ケーシング１０に接合される継手管１４ａ及び１４ｂを介して、シリンダ３３及び３６に接続される。

［本参考例の圧縮機の特徴］
本実施形態の圧縮機１には、以下のような特徴がある。

本参考例の圧縮機１では、バックヨーク部７５とスロットセル７３との間に隙間Ｓ１を設けることにより、溶接時の熱がスロットセル７３に伝達するのを抑制することができる。その結果、スロットセル７３が融けてしまうのを抑制することができる。

また、本参考例の圧縮機１では、スロットセル７３として一般的な材料のＰＥＴに比べてヤング率の大きいアラミド系樹脂を用いることにより、スロットセル７３が撓みにくくなる。これにより、スロットセル７３がスロット７７内においてバックヨーク部７５に沿わなくなり、バックヨーク部７５とスロットセル７３との間に隙間Ｓ１が形成されることになる。つまり、コア７１の形状を変更することなく、スロットセル７３の材料を変更するだけで、容易にスロットセル７３への伝熱を抑制する隙間Ｓ１を形成することができる。

また、本参考例の圧縮機１では、バックヨーク部７５のスロット７７に面する部分を略円弧状にすることによって、スロットセル７３がバックヨーク部７５の当該面に沿って配置され難くなり、バックヨーク部７５とスロットセル７３との間に隙間Ｓ１を形成し易くなる。特に、ヤング率が高いスロットセル７３ほど、バックヨーク部７５に沿って配置され難くなる。

また、コイルの巻線方式が集中巻きの圧縮機では、分布巻きのモータに比べてバックヨーク部７５の径方向（Ｘ方向）の幅が小さくスロットセル７３が融けてしまうという問題が顕著に現れるため、スロットセル７３への伝熱抑制を図るこの圧縮機１は特に有効となる。

また、ＣＯ２冷媒を用いた圧縮機では、ケーシングとモータとを溶接により接合するのが一般的であるので、スロットセル７３への伝熱抑制を図るこの圧縮機１は特に有効となる。

（第１実施形態）
図６は、本発明の第１実施形態に係る固定子の部分拡大図である。図７は、溶接位置と凹部との位置関係を示したモータ及びパイプの模式断面図である。次に、図６及び図７を参照して、本発明の第１実施形態に係る圧縮機について詳細に説明する。なお、上記第１参考例では、スロットセル７３の材料をアラミド系にすることによってバックヨーク部７５とスロットセル７３との間に隙間を設けたが、この第１実施形態では、バックヨーク部１７５のスロット１７７に面する部分に凹部Ｓ１１を形成することによってスロットセル１７３とバックヨーク部１７５との間に隙間を設ける。この第１実施形態では、固定子１７０以外の構成は、第１参考例と同様であるのでその説明を適宜省略する。

＜コア＞
コア１７１は、金属材料からなる複数の薄板が互いに積層されると共に、溶接などによって互いに接合されることによって形成されている。このコア１７１は、図６に示すように、環状のバックヨーク部１７５と、そのバックヨーク部１７５から径方向（Ｘ方向）の内側に突出する複数のティース部１７６と、隣接するティース部１７６の間に形成されるスロット１７７とを有している。

バックヨーク部１７５の外周面には、パイプ１１の内周面に当接する円弧部１７５ａと、パイプ１１の内周面に当接しないコアカット部１７５ｂとが周方向（Ｒ方向）に沿って交互に配置される。本実施形態では、円弧部１７５ａの径方向（Ｘ方向）の内側にスロット１７７が設けられると共に、コアカット部１７５ｂの径方向（Ｘ方向）の内側にティース部１７６が設けられる。そして、パイプ１１の内周面に当接する円弧部１７５ａに溶接位置Ｐ１１が配置される。これに対して、コアカット部１７５ｂとパイプ１１の内周面との間には、隙間Ｑが形成される。

ここで、本実施形態では、バックヨーク部１７５の溶接位置Ｐ１１に対応する部分であって、当該バックヨーク部１７５のスロット１７７に面する部分には、凹部Ｓ１１が形成されている。この凹部Ｓ１１は、溶接位置Ｐ１１とその溶接位置Ｐ１１に近接するスロット１７７との間に設けられる。この凹部Ｓ１１は、平面視において、径方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に延在しており、凹部Ｓ１１の長手方向（Ｙ方向）の幅Ｌ１１は、溶接孔１０ａのＹ方向の開口幅Ｌ２より大きくなっている。

また、本実施形態では、上記した凹部Ｓ１１は、図７に示すように、上下方向（Ｚ方向）に関して溶接位置Ｐ１１に対応する部分にのみに設けられている。つまり、凹部Ｓ１１は、溶接位置Ｐ１１と同じ高さ位置に設けられている。

スロット１７７には、ティース部１７６とコイル１７２とを絶縁するためのスロットセル１７３が挿入されている。このスロットセル１７３（厚み：０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）は、第１参考例のアラミド系樹脂からなるスロットセル７３とは異なり、アラミド系樹脂よりヤング率が小さいＰＥＴからなる。このため、スロットセル１７３のバックヨーク部１７５の内周面に対向する部分は、バックヨーク部１７５の内周面に沿って配置されるが、本実施形態では、当該バックヨーク部１７５の内周面に凹部Ｓ１１が形成されるので、バックヨーク部１７５の内周面とスロットセル１７３のその内周面に対向する部分との間に、隙間Ｓ１２が設けられる。

［本実施形態の圧縮機の特徴］
本実施形態の圧縮機には、以下のような特徴がある。

本実施形態の圧縮機では、凹部Ｓ１１を設けることにより、溶接時の熱膨張や収縮応力による歪みを隙間Ｓ１２において吸収することができるので、コア１７１の変形を軽減することができる。これにより、コア１７１の内部に配置される回転子（図３参照）とコア１７１との間のエアギャップが均一になり、磁束がアンバランスになるのを抑制することができる。その結果、電磁加振力が発生するのを抑制することができ、振動及びその振動による騒音が発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態の圧縮機では、凹部Ｓ１１が油や冷媒の通路となる場合、コイル１７２が冷却されるため圧縮機の効率が向上すると共にコイル１７２の信頼性が向上する。

また、本実施形態の圧縮機では、モータの電磁振動を隙間Ｓ１２によって吸収することができるので、パイプ１１に伝達される振動を抑えることが可能となり、低騒音及び低振動を実現できる。

また、本実施形態の圧縮機では、凹部Ｓ１１を上下方向（Ｚ方向）に関して溶接位置Ｐ１１に対応する部分にのみに設けて、凹部Ｓ１１を設ける範囲を限定することにより、凹部Ｓ１１を設けることで磁束の流れを妨げるという影響を最小限に抑えることができる。

また、本実施形態の圧縮機では、平面視において、凹部Ｓ１１の径方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｌ１１を溶接孔１０ａの径方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）の幅Ｌ２より大きくすることによって、溶接に係る熱の放射範囲を当該凹部Ｓ１１で覆うことができるので、スロットセル７３が融ける可能性がある箇所を広範囲にカバーすることができる。

（変形例）
図８は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る固定子の部分拡大図であり、図９は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る固定子の部分拡大図であり、図１０は、本発明の第１実施形態の第３変形例に係る固定子の部分拡大図である。上記した第１実施形態では、略直方体形状の凹部Ｓ１１をバックヨーク部１７５に設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

具体的には、図８に示した第１変形例に係る固定子２７０のように、バックヨーク部２７５のスロット２７７に面する部分に形成される凹部Ｓ２１を、そのＹ方向の両端部が先細形状になるように形成してもよいし、図９に示した第２変形例に係る固定子３７０のように、バックヨーク部３７５のスロット３７７に面する部分に形成される凹部Ｓ３１を、そのＹ方向の両端部が円形状になるように形成してもよい。凹部Ｓ２１及びＳ３１を設けることで磁束の流れを妨げるという影響が生じてしまうが、このように凹部Ｓ２１及びＳ３１のＹ方向の両端部を先細形状又は円形状にすることで磁束が円滑に流れるようになり、その影響を抑えることができる。

また、図１０に示した第３変形例に係る固定子４７０のように、一のスロット４７７に対して２つの凹部Ｓ４１ａ及びＳ４１ｂを設けてもよい。この場合、凹部Ｓ４１ａとＳ４１ｂとをＹ方向に所定の間隔を隔てて配置することによって、凹部Ｓ４１ａとＳ４１ｂとの間に凸部Ｓ４１ｃが形成される。これにより、当該凸部Ｓ４１ｃによって、スロット４７７に配置されるスロットセル１７３が撓まないように支持することができる。その結果、バックヨーク部４７５のスロット４７７に面する部分に凹部Ｓ４１ａ及びＳ４１ｂを設けたとしてもスロットセル１７３が撓んだ状態で配置されるのを防止することができる。スロットセル１７３の材料としてアラミド系樹脂よりヤング率が小さいＰＥＴ等を用いた場合、スロットセル１７３が撓み易くなるので、この第３変形例は特に有効である。

（第２参考例）
次に、図１１を参照して、本発明の第２参考例に係る圧縮機について詳細に説明する。なお、上記第１参考例及び第１実施形態では、１枚のスロットセル（絶縁部材）によりコイルとコアとを絶縁しているが、この第２参考例では、２枚のスロットセルによりコイルとコアとを絶縁している。この第２参考例では、固定子５７０以外の構成は、第１参考例と同様であるのでその説明を適宜省略する。

＜コア＞
コア７１は、第１参考例と同様のコアを利用しており、金属材料からなる複数の薄板が互いに積層されると共に、溶接などによって互いに接合されることによって形成されている。このコア７１は、図１１に示すように、環状のバックヨーク部７５と、そのバックヨーク部７５から径方向（Ｘ方向）の内側に突出する複数のティース部７６と、隣接するティース部７６の間に形成されるスロット７７とを有している。

ここで、本参考例では、スロット７７には、コア７１とコイル７２とを絶縁するための２枚のスロットセル５７３Ａ，５７３Ｂが重ねられた状態で挿入されている。本実施形態では、コイル７２側（以下、内側とする）に配置されるスロットセル５７３Ａ（厚み：０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）がＰＥＴフィルムであり、コア７１側（以下、外側とする）に配置されるスロットセル５７３Ｂ（厚み：０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）がアラミド系の不織布である。
なお、ここで言う“アラミド系”とは、芳香族ポリアミド繊維をいう。

つまり、内側のスロットセル５７３Ａよりヤング率が大きく、且つ、強度や耐久性に優れるアラミド系の不織布からなるスロットセル５７３Ｂが、外側に配置されている。このように、外側にヤング率の大きいスロットセル５７３Ｂを配置することによって、スロットセル５７３Ｂのバックヨーク部７５の内周面に対向する部分は、円弧状のバックヨーク部７５の内周面に沿わずに、径方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に沿って直線状に配置される。これにより、バックヨーク部７５の内周面と、スロットセル５７３Ｂのその内周面に対向する部分との間に、隙間Ｓ５が設けられる。

［本参考例の圧縮機の特徴］
本参考例の圧縮機には、以下のような特徴がある。

本参考例の圧縮機では、バックヨーク部７５とスロットセル５７３Ｂとの間に隙間Ｓ５を設けることにより、溶接時の熱がスロットセル５７３Ｂに伝達するのを抑制することができる。その結果、スロットセル５７３Ｂ及び５７３Ａが融けてしまうのを抑制することができる。

また、本参考例の圧縮機では、外側のスロットセル５７３Ｂに、スロットセルの材料として一般的な材料のＰＥＴに比べてヤング率の大きいアラミド系の不織布を用いることにより、当該外側のスロットセル５７３Ｂが撓みにくくなる。これにより、スロットセル５７３Ｂ及びその内側のスロットセル５７３Ａが、スロット７７内においてバックヨーク部７５に沿わなくなり、バックヨーク部７５とスロットセル５７３との間に隙間Ｓ５が形成されることになる。つまり、コア７１の形状を変更することなく、外側のスロットセル５７３Ｂの材料を変更するだけで、容易にスロットセル５７３Ｂへの伝熱を抑制する隙間Ｓ５を形成することができる。

また、本参考例の圧縮機では、２枚のスロットセル５７３Ａ及び５７３Ｂを重ねた状態で使用することにより、同等の厚みを１枚のスロットセルで実現する場合に比べて、絶縁耐力を向上させることが可能となる。

また、本参考例の圧縮機では、強度や耐久性に優れるアラミド系の不織布のスロットセル５７３Ｂを用いることにより、圧縮機の信頼性が向上する。特に、溶接時の熱の影響を受けやすい外側のスロットセル５７３Ｂにアラミド系の不織布を利用することにより、圧縮機の信頼性が向上する。

また、弾性率が高いアラミド系の不織布からなるスロットセル５７３Ｂを用いる圧縮機では、アラミド系の不織布からなるスロットセル５７３Ｂの内側に柔軟性が高くスロット形状に沿いやすいＰＥＴフィルムのスロットセル５７３Ａを配置することで、当該スロットセル５７３Ａで外側のスロットセル５７３Ｂを抑え込むことができるようになり、スロットセル５７３Ｂがガタツクのを抑制することができる。その結果、巻線時にスロットセル５７３Ｂが巻き込まれるのを抑制することができる。
また、ＰＥＴフィルムは、アラミド系樹脂に比べて安価であるので、コスト面でもアラミド系の不織布からなるスロットセルを重ねるよりメリットがある。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、２シリンダ型の圧縮機について本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限らず、１シリンダ型の圧縮機にも、３シリンダ以上の圧縮機にも本発明が適用可能である。

また、上記実施形態では、ＣＯ２冷媒を利用する圧縮機について説明したが、本発明はこれに限らず、ＣＯ２冷媒以外の冷媒を利用する圧縮機にも本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、ＰＥＴフィルムのスロットセルを用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、バックヨーク部とスロットセルとの間に隙間を設けることができれば、スロットセルの材料はＰＥＴに限定されない。

また、上記実施形態では、コイルの巻線方式が集中巻きのモータを用いる例について説明したが、本発明はこれに限らず、コイルの巻線方式が分布巻きのモータにも適用可能である。

また、上記実施形態では、平面視において、凹部Ｓ１１が径方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に延在する例について説明したが、本発明はこれに限らず、当該凹部Ｓ１１は、径方向（Ｘ方向）に交差する方向に延在していればよい。

また、上記実施形態では、１枚のスロットセルを用いたが、本発明はこれに限らず、２枚以上のスロットセルを用いてもよい。この際、最もコイル側のスロットセルはＰＥＴであり、且つ、最もコア側のスロットセルはアラミド系樹脂であることが、好ましい。

また、上記第２参考例では、第１参考例の圧縮機で用いたコアを用いたが、本発明はこれに限らず、第１実施形態及びその変形例で説明した凹部を有するコアのスロットに複数枚のスロットセルを配置してもよい。

本発明を利用すれば、スロットに配置される絶縁部材が融けるのを抑制することが可能な圧縮機を得ることができる。

１ 圧縮機
１１ パイプ（ケーシング）
２０ モータ
７０，１７０，２７０，３７０，４７０，５７０ 固定子
７１，１７１ コア
７２ コイル
７３、１７３、５７３Ａ、５７３Ｂ スロットセル（絶縁部材）
７５，１７５，２７５，３７５，４７５ バックヨーク部
７６，１７６ ティース部
７７，１７７，２７７，３７７，４７７ スロット
Ｓ１，Ｓ５ 隙間
Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１ 凹部
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ１１ 溶接位置

Claims (11)

1. ケーシングとそのケーシングの内部に配置されるモータとを複数の溶接位置で溶接により接合する圧縮機において、
   前記モータは、
   環状のバックヨーク部、前記バックヨーク部から径方向の内側に突出する複数のティース部、及び、隣接する前記ティース部の間に形成されるスロットを有するコアと、
   前記スロットに配置されるコイルと、
   前記スロットに配置され、前記コイルと前記コアとを絶縁する絶縁部材とを備え、
   前記バックヨーク部の前記スロットに面する部分には、凹部が形成されており、
   前記バックヨーク部と前記絶縁部材との間には、隙間が設けられることを特徴とする、圧縮機。
2. 前記バックヨーク部の前記スロットに面する部分は、略円弧状であることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記絶縁部材は、アラミド系樹脂であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 前記絶縁部材は、２枚以上重ねられており、
   最も前記コア側の絶縁部材はアラミド系樹脂であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧縮機。
5. 前記アラミド系樹脂の絶縁部材の内側に配置される少なくとも１枚の絶縁部材は、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする、請求項４に記載の圧縮機。
6. 前記凹部は、上下方向に関して前記溶接位置に対応する部分にのみに設けられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧縮機。
7. 平面視において、前記凹部は、前記径方向に交差する方向に延在し、前記径方向に交差する方向の端部が先細形状又は円形状であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧縮機。
8. 前記ケーシングには、前記溶接位置において溶接孔が設けられ、
   平面視において、前記凹部の前記径方向に交差する方向の幅は、前記溶接孔の前記径方向に交差する方向の幅より大きいことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の圧縮機。
9. 前記凹部は、一の前記スロットに対して複数設けられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の圧縮機。
10. 前記コイルの巻線方式が集中巻きであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の圧縮機。
11. ＣＯ２冷媒を用いたことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の圧縮機。

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