JP6494739B2 - 絶縁フィルム、電動機、冷媒圧縮機、及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁フィルム、電動機、冷媒圧縮機、及び冷凍サイクル装置に関する。

従来の絶縁フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に、ポリフェニレンサルファイドフィルムを配置し、界面を接着剤で接着することにより積層した絶縁フィルム（三層積層フィルム）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のような絶縁フィルムは、冷媒圧縮機の電動機において絶縁材料として用いられている。

特開２００８−０９５５０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のような絶縁フィルムでは、冷媒圧縮機の吐出温度が高くなるに従って、絶縁フィルムから冷媒又は冷凍機油に溶出される接着剤の量及びポリエチレンテレフタレートフィルムのオリゴマの量が増加する。また、フィルム積層間の接着剤層に冷媒又は冷凍機油が浸透することにより、接着剤の溶出率が増加する。溶出した接着剤及びオリゴマは、冷媒圧縮機から冷媒又は冷凍機油とともに吐出され、冷媒回路の低温部分（例えば、絞り装置）に析出するため、冷媒圧縮機の吐出温度が高くなるに従い、冷媒回路を閉塞させる可能性が高くなるといった問題があった。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、オリゴマ及び接着剤の溶出量を低減することが可能な絶縁フィルム、電動機、冷媒圧縮機、及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本発明に係る絶縁フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムと、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に配置された２つのポリフェニレンサルファイドフィルムとを備え、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムは、ゲル浸透クロマトグラフィで測定される分子量分布において、数平均分子量あたりの重量平均分子量が２．６以下となるポリマを含み、前記２つのポリフェニレンサルファイドフィルムが、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムに接着剤を用いずにそれぞれ接合されており、冷媒としてＲ３２を用い、含有水分率が０．３重量％のエーテル油を冷凍機油として用いて、１５０℃、１６８時間のオートクレーブ試験を行った後の強度保持率が８０％以上である。
また、本発明に係る絶縁フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムと、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に配置された２つのポリフェニレンサルファイドフィルムとを備え、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムは、ゲル浸透クロマトグラフィで測定される分子量分布において、数平均分子量あたりの重量平均分子量が２．６以下となるポリマを含み、前記２つのポリフェニレンサルファイドフィルムが、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムに接着剤を用いずにそれぞれ接合されており、且つ、クロロホルムを用いたソックスレー抽出試験における抽出率が、０．１重量％以下である。

また、本発明に係る電動機は上述の絶縁フィルムを固定子に備える。

また、本発明に係る冷媒圧縮機は上述の電動機を備える。

また、本発明に係る冷凍サイクル装置は上述の冷媒圧縮機を備える。

本発明によれば、ポリエチレンテレフタレートフィルムが、数平均分子量あたりの重量平均分子量が２．６以下となるポリマを含むものであるため、オリゴマの溶出を低減できる。また、２つのポリフェニレンサルファイドフィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムに接着剤を用いずにそれぞれ接合されるため、接着剤の溶出を回避できる。したがって、本発明によれば、温度上昇に伴うオリゴマ及び接着剤の溶出量を低減した絶縁フィルムを提供できる。また、温度上昇に伴うオリゴマ及び接着剤の溶出量を低減した絶縁フィルムを用いることで、回路閉塞の可能性を軽減し、長期信頼性に優れた電動機、冷媒圧縮機、及び冷凍サイクル装置を提供できる。

本発明の実施の形態１に係る絶縁フィルム１を示す概略的な断面図である。 本発明の実施の形態１の実施例１に係るソックスレー抽出試験の結果を示す棒グラフである。 本実施の形態１の実施例１に係るソックスレー抽出試験におけるスペクトル分析の結果を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係るオートクレーブ試験に使用する圧力容器４の概略図である。 本発明の実施の形態１の実施例２に係るオートクレーブ試験の結果を示す棒グラフである。 本発明の実施の形態１の実施例３に係る引張試験の結果を示すグラフである。 本発明の実施の形態１の実施例４に係る剥離強度の測定方法を概略的に示す図である。 本発明の実施の形態１の実施例４に係る剥離強度測定の結果を示す表である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０を示す概略的な冷媒回路図である。 本発明の実施の形態２に係る冷媒圧縮機１１の内部構造を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電動機１７の内部構造を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電動機１７のスロット２３の構造を概略的に示す拡大図である。 本発明の実施の形態２に係る固定子コア２２に巻かれた巻線２５のコイルエンド３０をスロット２３の側から見た概略的な側面図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る絶縁フィルム１の構造について説明する。図１は、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１を示す概略的な断面図である。なお、図１を含む以下の図面では各構成部材の寸法の関係及び形状が、実際のものとは異なる場合がある。また、以降の説明では、ポリエチレンテレフタレートフィルムを「ＰＥＴフィルム」と称し、ポリフェニレンサルファイドフィルムを「ＰＰＳフィルム」と称する。

本実施の形態１に係る絶縁フィルム１は、ＰＥＴフィルム２と、ＰＥＴフィルム２の両面に配置された２つのＰＰＳフィルム３とを備えた三層積層フィルムである。ＰＥＴフィルム２は、温度上昇に伴いオリゴマ成分の溶出量が増加し、少量の水分により加水分解が加速する特性を有するものである。また、ＰＰＳフィルム３は、耐熱性が高く、耐加水分解性に優れ、温度上昇に伴うオリゴマの溶出量が少ない特性を有するものである。

本実施の形態１に係る絶縁フィルム１は、２つのＰＰＳフィルム３がＰＥＴフィルム２の両面に配置されているため、ＰＥＴフィルム２が冷媒又は冷凍機油と接触する部分がＰＥＴフィルム２の周縁部のみとなる。したがって、本実施の形態１では、冷凍機油又は冷媒とＰＥＴフィルム２と接触する面積を極小とすることができるため、ＰＥＴフィルム２からのオリゴマの溶出量を低減できる。

更に、２つのＰＰＳフィルム３は、接着剤を用いずに熱ラミネートによりＰＥＴフィルム２にそれぞれ接合されている。したがって、本実施の形態１では、接着剤の溶出を回避できる。

次に、本発明の実施の形態１に係る絶縁フィルム１の製造方法について説明する。

最初に、厚みが１００〜２５０μｍの１つのＰＥＴフィルム２、及び厚みが１０〜２０μｍの２つのＰＰＳフィルム３を用意し、接合させる面にコロナ放電処理又はプラズマ放電処理等の表面処理を施す。その後、熱ラミネート処理によって、２つのＰＰＳフィルム３の間にＰＥＴフィルム２を接合し、絶縁フィルム１の全体の厚みが１２０〜３５０μｍ程度となるように調整する。なお、熱ラミネートの温度は、例えば、ＰＥＴフィルム２のガラス転移温度以上、かつＰＥＴフィルム２の融点以下の温度に設定する。

本実施の形態１では、絶縁フィルム１の全体の厚みが１２０〜３５０μｍ程度となるように調整することにより、従来から絶縁部材として用いられている単体のＰＥＴフィルムと同程度の厚みにできるため、積層フィルムである絶縁フィルム１の作業性の低下を回避できる。

次に、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の材料特性を以下の実施例１〜４において説明する。

（実施例１）
実施例１では、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の冷凍機油及び冷媒へのオリゴマの抽出性を、ソックスレー抽出試験で評価した。

実施例１のソックスレー抽出試験では、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の試験片、ＰＥＴフィルム２の両面にＰＰＳフィルム３を配置し、界面をエポキシ系接着剤で接着した従来の絶縁フィルム（以降、「従来の絶縁フィルム」と称する）の試験片、及びＰＥＴフィルムのみからなる従来の絶縁フィルム（以降、「従来のＰＥＴ絶縁フィルム」と称する。）の試験片を用いた。本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の試験片、従来の絶縁フィルムの試験片、及び従来のＰＥＴ絶縁フィルムの試験片は、長さ１００ｍｍ、幅１５ｍｍの短冊状にした。ソックスレー抽出試験では、それぞれ１０ｇ程度の試験片をソックスレー抽出器（ＪＩＳ Ｒ−３５０３規格）の抽出部に設置し、試験を実施した。実施例１のソックスレー抽出試験では溶剤としてクロロホルムを用い、ソックスレー抽出器のフラスコ部に１００ｍｌ注入した。その後、クロロホルムの還流速度が１時間あたり４〜６回となるようにオイルバス温度を調整し、２０時間還流させた。その後、溶剤を回収して乾燥させ、乾燥後の残渣物の重量、すなわち、ソックスレー抽出試験で抽出された接着剤及びオリゴマの総重量を０．１ｍｇ単位で測定した。各々の試験片での抽出率は、残渣物の重量をソックスレー抽出試験前の試験片の重量で除して算出した。

ソックスレー抽出試験の結果を図２及び図３に示す。

図２は、本実施の形態１の実施例１に係るソックスレー抽出試験の結果を示す棒グラフである。縦軸は抽出率とし、単位を重量パーセント（ｗｔ％）とした。横軸は、左側から従来のＰＥＴ絶縁フィルム、従来の絶縁フィルム、及び本実施の形態１に係る絶縁フィルム１とした。従来のＰＥＴ絶縁フィルムの抽出率は０．１４４（ｗｔ％）、従来の絶縁フィルムの抽出率は０．２１１（ｗｔ％）であったのに対し、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の抽出率は０．０４５（ｗｔ％）であった。すなわち、接着剤を用いない本実施の形態１に係る絶縁フィルム１は、従来のＰＥＴ絶縁フィルム及び接着剤を用いた従来の絶縁フィルムよりも抽出率が小さくなった。

本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の抽出率は、従来のＰＥＴ絶縁フィルムの抽出率よりも小さくなった。本実施の形態１に係る絶縁フィルム１は、ＰＥＴフィルム２をオリゴマ抽出の少ないＰＰＳフィルム３で狭持しているため、ＰＥＴフィルム２の表面からのオリゴマの抽出を抑制されている。

また、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の抽出率が、従来の絶縁フィルムの抽出率よりも小さいのは、従来の絶縁フィルムでは、接着剤が溶出するためである。

図３は、本実施の形態１の実施例１に係るソックスレー抽出試験におけるスペクトル分析の結果を示すグラフである。図３では、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１のソックスレー抽出試験による抽出物のフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）での分析結果を、従来の絶縁フィルム、従来のＰＥＴ絶縁フィルム、及びエポキシ系接着剤の分析結果と比較している。図３では、縦軸は、抽出物の吸光度（ａ．ｕ．）とし、横軸を波数（ｃｍ^−１）とした。

本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の抽出物からは、ＰＥＴフィルム２に由来するオリゴマによるものと推定される１７１７、１２６５及び１１２９ｃｍ^−１付近の吸収ピークが見られた。これに対し、従来の絶縁フィルムからは、ＰＥＴオリゴマに由来するものと推定される１７１７、１２６５及び１１２９ｃｍ^−１付近の吸収ピークが見られた。更に、従来の絶縁フィルムからは、エポキシ系接着剤成分に由来すると推定される１５１２、１１８４、１０２２及び８３０ｃｍ^−１付近の吸収ピークが見られた。

したがって、本実施の形態１の絶縁フィルム１では、接着剤を用いていないため、接着剤が溶出することを回避できる。

（実施例２）
上述の実施例１における本実施の形態１の絶縁フィルム１からの溶出量のほとんどは、絶縁フィルム１における、ＰＥＴフィルム２からの溶出量と推定される。そこで、実施例２では、本実施の形態１の絶縁フィルム１におけるＰＥＴフィルム２に着目し、多分散度の異なる２種類のＰＥＴフィルム２について、試料の溶出率を定量評価し、比較した。

ここで、多分散度とは、ＰＥＴフィルム２の試料の分子量分布から得られた重量平均分子量（Ｍｗ）を、数平均分子量（Ｍｎ）で除した値であり、低分子量側への広がりの指標となる値である。ＰＥＴフィルム２の試料の分子量分布は、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）により求めた。すなわち、実施例２において、ＰＥＴフィルム２の試料の多分散度は、ゲル浸透クロマトグラフィによって実験的に定められる指標値である。

ＰＥＴフィルム２の試料は、アセトンで表面処理して表面の油を除去し、表面処理後の試料を８０℃〜９０℃で加熱、撹拌して溶媒に溶解し、メンブレンフィルター（Ｈ−１３−５、孔径０．４５μｍ）で濾過したものを用いた。

以下に、実施例２のゲル浸透クロマトグラフィにおける分子量分布の測定条件を示す。
・装置 ： Ｗａｔｅｒｓ社製 ゲル浸透クロマトグラフ ＧＰＣ ８
・検出器 ： Ｗａｔｅｒｓ社製 支差屈折率検出器 ＲＩ−７１型（感度：３２）
・カラム ： 東ソー社製 ＴＳＫｇｅｌ Ｇ４０００ＨＸＬ、Ｇ３０００ＨＸＬ、Ｇ２０００ＨＸＬ
・溶媒 ： ｏ−クロロフェノール／クロロホルム
・流速 ： ０．８ｍＬ／ｍｉｎ
・カラム温度： ２３℃
・注入量 ： ０．２００ｍＬ
・分子量校正： 単分散ポリスチレン

実施例２では、ゲル浸透クロマトグラフィにより測定される多分散度が２．２のＰＥＴフィルム２の試料（以降、「試料Ａ」と称する。）について、オートクレーブ試験を実施した。また、試料Ａとの比較のために、ゲル浸透クロマトグラフィにより測定される多分散度が２．７のＰＥＴフィルムの試料（以降、「試料Ｂ」と称する。）についても、オートクレーブ試験を実施した。

図４は、本発明の実施の形態１に係るオートクレーブ試験に使用する圧力容器４の概略図である。オートクレーブ試験は、冷媒圧縮機内部の高温高圧環境を模擬して実施する試験である。オートクレーブ試験には、上方に開口した中空容器４２と、中空容器４２を密閉する蓋４１とを備える圧力容器４を用いた。圧力容器４の内部に、試料５（実施例２においては、試料Ａ及び試料Ｂ）、冷凍機油６、及び冷媒７を封入し、高温高圧環境下にし、冷媒圧縮機内部の高温高圧環境を模擬した。試料５は、中空容器４２の内部に設置された上方に開口した試料容器８に収容するようにしてもよい。実施例２では、オートクレーブ試験により、多分散度の異なる試料Ａ及び試料Ｂの冷凍機油６及び冷媒７への溶出性を定量評価した。

試料ＡをＰＥＴフィルム２に用いた本実施の形態１の絶縁フィルム１は、実施例１のクロロホルムを用いたソックスレー抽出試験における抽出率が０．１重量％以下となるように調製された。

オートクレーブ試験前に、試料Ａ及び試料Ｂに含まれる３〜６量体のオリゴマの含有量を、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィ）によって定量した。オートクレーブ試験前の各々の試料Ａ及び試料Ｂに含まれるオリゴマの含有量を各々の試料Ａ及び試料Ｂの総重量で除算した数値を、オートクレーブ試験前の各々の試料Ａ及び試料Ｂに含まれるオリゴマの含有率とした。

実施例２のオートクレーブ試験では、冷凍機油６としてエーテル油を用い、冷媒７としてＲ４１０Ａ及びＲ３２の２種類の冷媒を用いた。実施例２のオートクレーブ試験の試験条件は、温度１４０℃、３３４時間、圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇとした。

オートクレーブ試験後に、試料Ａ及び試料Ｂに含まれる３〜６量体のオリゴマの含有量を、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって定量した。オートクレーブ試験後の各々の試料Ａ及び試料Ｂに含まれるオリゴマの含有量を、各々の試料Ａ及び試料Ｂの総重量で除算した数値を、オートクレーブ試験後の各々の試料Ａ及び試料Ｂに含まれるオリゴマの含有率とした。オートクレーブ試験後の各々の試料Ａ及び試料Ｂに含まれるオリゴマの含有率から、オートクレーブ試験前の各々の試料Ａ及び試料Ｂに含まれるオリゴマの含有率を減算した値を、オリゴマの冷凍機油６及び冷媒７への溶出率とした。

図５は、本実施の形態１の実施例２に係るオートクレーブ試験の結果を示す棒グラフである。縦軸はオリゴマの溶出率とし、単位を重量パーセント（ｗｔ％）とした。横軸は、左側から試料ＡでＲ４１０Ａを用いたもの、試料ＡでＲ３２を用いたもの、試料ＢでＲ４１０Ａを用いたもの、及び試料ＢでＲ３２を用いたものとした。

Ｒ４１０Ａを用いた場合の試料Ａの溶出率は０．１９％、Ｒ３２を用いた場合の試料Ａの溶出率は０．３３％、Ｒ４１０Ａを用いた場合の試料Ｂの溶出率は０．２７％、Ｒ３２を用いた場合の試料Ｂの溶出率は０．４１％となった。多分散度２．７の試料Ｂの方が、Ｒ４１０Ａ及びＲ３２のいずれを用いた場合であっても、多分散度２．２の試料Ａよりも溶出率が２〜３割程度大きくなった。また、Ｒ３２の方が、試料Ａ及び試料Ｂのいずれを用いた場合であっても、Ｒ４１０Ａよりも溶出率が大きくなった。

試料Ａとの比較に用いた試料Ｂは、実機の冷媒圧縮機の内部を模擬したオートグレーブ試験の結果、試料Ａよりもオリゴマの溶出率が大きくなった。試料Ｂよりも多分散度の大きいＰＥＴフィルムを絶縁フィルムに用いた場合、冷媒圧縮機において、オリゴマの溶出量が大きくなり、冷媒配管の詰まりが発生する可能性が更に高くなる。したがって、オリゴマの溶出量を試料Ｂの溶出量未満に抑制するために、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１におけるＰＥＴフィルム２の多分散度は２．６以下に調製される。

本実施の形態１に係る絶縁フィルム１は、多分散度が２．６以下のポリマで構成されたＰＥＴフィルム２を用いることにより、絶縁フィルム１の端面からＰＥＴフィルム２のオリゴマが溶出するのを抑制することができる。

（実施例３）
実施例３では、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１のオートクレーブ試験後の強度を引張試験で評価した。

実施例３のオートクレーブ試験では、上述の実施例２と同様に図４の圧力容器４を用いて試験を行った。実施例３では、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の試料５、及び従来のＰＥＴ絶縁フィルムの試料５を用い、試料５は３号ダンベル試験片（ＪＩＳ Ｋ−６２５１規格）とした。

実施例３では、冷凍機油６としてエーテル油を用いた。エーテル油は、エーテル油（冷凍機油６）の単位体積あたりの比表面積が、０．２６ｃｍ^−１となる条件にて、温度２５℃かつ湿度５０％の環境に２４時間放置した際の吸水率が、０．１〜０．５重量％となる。ここで、エーテル油の単位体積あたりの比表面積は、エーテル油の大気接触面積をエーテル油の体積で除算することによって算出される。実施例３のオートクレーブ試験では、冷凍機油６、すなわちエーテル油の含有水分率を０．０重量％、０．１重量％、０．２重量％、又は０．３重量％に調製した。実施例３のオートクレーブ試験では、冷媒７としてＲ３２を用いた。実施例３のオートクレーブ試験の試験条件は、温度１５０℃、１６８時間、圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇとした。

実施例３では、オートクレーブ試験前の各試料及びオートクレーブ試験後の各試料について、引張試験速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離３０ｍｍで引張試験を実施した。オートクレーブ試験前の各試料の強度を１００とした場合の、オートクレーブ試験後の各試料の強度保持率を比較して評価した。

図６は、本実施の形態１の実施例３に係る引張試験の結果を示すグラフである。縦軸はオートクレーブ試験後の強度保持率（％）とした。横軸は、冷凍機油６の水分率（油中水分率）とし、単位を重量パーセント（ｗｔ％）とした。

図６に示すように、従来のＰＥＴ絶縁フィルムの強度保持率は、０．２重量％以上の水分率の冷凍機油６を用いた場合、８０％以下に劣化した。これに対し、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１は、０．３重量％の水分率の冷凍機油６を用いた場合においても、８０％以上の強度保持率を有した。

以上のとおり、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１によれば、含水性の高いエーテル油等を冷凍機油６に用いても、加水分解による絶縁フィルム１の強度劣化を抑制することができる。したがって、本実施の形態１によれば、絶縁フィルム１の信頼性及び耐久性を向上させ、長期間にわたる使用が可能となる。

（実施例４）
実施例４では、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１の界面での剥離強度を評価した。図７は、本実施の形態１の実施例４に係る剥離強度の測定方法を概略的に示す図である。

剥離強度の測定は、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１と、界面をエポキシ系接着剤で接着した従来の絶縁フィルムを用いて行った。

剥離強度の測定には、ＳＡＩＣＡＳ装置（ダイプラ・ウィンテス社製）を用いた。鋭利な切刃９で絶縁フィルム１の表面、すなわち、ＰＰＳフィルム３の外表面（符号（Ａ））からＰＥＴフィルム２とＰＰＳフィルム３との間の積層境界面に向けて斜方に切り込みを入れて（符号（Ｂ））切削した。切刃９が、ＰＥＴフィルム２とＰＰＳフィルム３との間の積層境界面に到達した後に、積層境界面から水平方向に切り込みを入れた（符号（Ｃ））。積層境界面から水平方向に切り込みを入れるときにかかる力を切刃９の刃幅で除することで界面剥離強度を求めた。

図８は、本実施の形態１の実施例４に係る剥離強度測定の結果を示す表である。従来の絶縁フィルムでは剥離強度が２．３３（ｋＮ／ｍ）であったのに対し、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１では剥離強度が２．７３であり、従来の絶縁フィルムの１．２倍程度大きくなった。

従来の絶縁フィルムでは、絶縁フィルムの使用時に、界面部分に剥離部分が生じる場合があった。また、従来から、絶縁フィルムにポリエチレンナフタレートフィルムを用いることで耐熱温度を上昇させ、オリゴマ抽出量を抑制することが提案されていた。しかしながら、ポリエチレンナフタレートフィルムは加工性が悪く、絶縁フィルムに割れが発生してしまう不具合があった。

これに対し、本実施の形態１に係る絶縁フィルム１では、従来の絶縁フィルムよりも強固に密着しているため、加工性を向上させ、歩留まりを改善できる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０、冷媒圧縮機１１、及び電動機１７の構造について説明する。図９は、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１０を示す概略的な冷媒回路図である。図９に記載の矢印は、冷媒の流れ方向を示している。

冷凍サイクル装置１０は、冷媒圧縮機１１、凝縮器１２、絞り装置１３（減圧装置）、及び蒸発器１４を直列に冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成している。冷凍サイクル装置１０において、冷媒圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器１２に流入する。凝縮器１２では、内部を流通する冷媒と、外部媒体（例えば、空気）との熱交換が行われ、冷媒の凝縮熱が外部媒体に放熱される。これにより、凝縮器１２に流入した冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、絞り装置１３で減圧されて低圧の二相冷媒となる。絞り装置１３を通過した低圧の二相冷媒は、蒸発器１４に流入する。蒸発器１４では、内部を流通する冷媒と、外部媒体（例えば、空気）との熱交換が行われ、冷媒の蒸発熱が外部媒体から吸熱される。これにより、蒸発器１４に流入した冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒又は乾き度の高い低圧の二相冷媒となる。蒸発器１４を通過した低圧のガス冷媒又は乾き度の高い低圧の二相冷媒は、冷媒圧縮機１１に吸入されて圧縮され、高温高圧のガス冷媒となる。冷凍サイクル装置１０では、以上のサイクルが繰り返される。

図１０は、本実施の形態２に係る冷媒圧縮機１１の内部構造を概略的に示す断面図である。冷媒圧縮機１１の密閉容器１５の内部には、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する圧縮機構部１６と、圧縮機構部１６を駆動する電動機１７とを備えている。また、密閉容器１５の内部の底部には冷凍機油６が貯留されている。また、冷媒圧縮機１１の吸入側は、吸入マフラ１９を備えている。

図１１は、本実施の形態２に係る電動機１７の内部構造を概略的に示す断面図である。図１１は、図１０の冷媒圧縮機１１における電動機１７の水平方向の断面図に相当するものである。電動機１７は、固定子２０と、固定子２０の内周側に回転可能に配置された回転子２１とを備える。固定子２０は、固定子コア２２と、固定子コア２２の内周側に環状に配置された複数個のスロット２３とを有している。

図１２は、本実施の形態２に係る電動機１７のスロット２３の構造を概略的に示す拡大図である。スロット２３は、回転子２１の中心方向にスロット開口部２４が向くように配置されている。スロット２３の内部には、固定子コア２２に巻回される複数の巻線２５がセパレータ２６によって２相に分割されて収容されており、各相の複数の巻線２５は相互に絶縁されている。スロット開口部２４の側の相にある巻線２５が、スロット開口部２４から脱離するのを回避するために、スロット開口部２４にはウェッジ２７が配置されている。ウェッジ２７によって、スロット開口部２４の側の相にある巻線２５は、回転子２１及び固定子コア２２と絶縁されている。更に、スロット２３の周縁部に沿って、スロットセル２８が配置されており、固定子コア２２と複数の巻線２５とを絶縁している。

図１３は、本実施の形態２に係る固定子コア２２に巻かれた巻線２５のコイルエンド３０をスロット２３の側から見た概略的な側面図である。コイルエンド３０は、固定子２０の各スロット２３の間にある巻線２５の渡り部である。コイルエンド３０では、複数の巻線２５が固定子コア２２の上に配置され、相間紙２９によって３相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）に分割されている。相間紙２９によって、３相の複数の巻線２５は各相間で相互に絶縁されている。また、相間紙２９の一端は固定子コア２２の内部に固定されている。

本実施の形態２において、上述の実施の形態１の絶縁フィルム１は、セパレータ２６、ウェッジ２７、スロットセル２８、及び相間紙２９の材料となるものである。

従来、冷媒圧縮機１１の電動機１７においては、絶縁フィルムとしてエステル結合をもつＰＥＴフィルムが主に使用されてきた。一方で、近年、地球温暖化防止の観点から、冷媒としてＲ３２を用いる冷媒圧縮機１１が提案されている。

しかしながら、Ｒ３２を冷媒として用いた場合、冷媒物性上、従来のＲ４１０Ａよりも冷媒圧縮機１１の吐出温度が上昇する。吐出温度の上昇によって、冷媒回路中に含まれる少量の水分によって、ポリエステル系絶縁フィルムであるＰＥＴフィルムの加水分解が加速されるため、ＰＥＴフィルムの強度保持率が低下して絶縁の信頼性が低下する懸念があった。

また、冷媒圧縮機１１の吐出温度上昇により、ＰＥＴフィルムの内部に含まれるオリゴマ成分等の溶出量が増加する。溶出したオリゴマ成分は、冷凍サイクル装置１０の絞り装置１３等の低温箇所で析出するため、キャピラリチューブ等の冷凍サイクル装置１０の絞り部分が、析出したオリゴマ成分によって閉塞する可能性があった。

加水分解性に優れ、オリゴマ溶出が少なく、耐熱性が高い絶縁フィルムとして、ＰＥＴフィルムの両面に、ＰＰＳフィルムを配置し、界面を接着剤等の接着剤で接着することにより積層した絶縁フィルムが提案されている。しかしながら、絶縁フィルムに接着剤を用いているため、接着剤の溶出により冷媒配管内に析出物が生成するという問題があった。

これに対し、本実施の形態２では、上述の実施の形態１の絶縁フィルム１は、セパレータ２６、相間紙２９として各相の巻線２５の間を分割するように配置されている。また、絶縁フィルム１は、ウェッジ２７としてスロット開口部２４に配置されている。更に、絶縁フィルム１は、スロットセル２８として固定子コア２２と巻線２５との間に配置されている。

上述の実施の形態１の絶縁フィルム１は、上述の実施の形態１で説明したように、全体の厚みが１２０〜３５０μｍ程度となるように調整し、従来のＰＥＴフィルムとほぼ同程度の厚さとすることができる。したがって、本実施の形態２の電動機１７では、巻線２５の巻き付け密度の減少を回避できる。

また、上述の実施の形態１の絶縁フィルム１は、上述の実施の形態１の実施例１で説明したように、接着剤を用いていないため、接着剤が溶出することを回避できる。したがって、本実施の形態２の冷媒圧縮機１１では、冷媒回路の絞り部分（例えば、キャピラリチューブ等）が閉塞する可能性を低減し、電動機１７、冷媒圧縮機１１及び冷凍サイクル装置１０の長期信頼性を向上させることが可能となる。

また、上述の実施の形態１の絶縁フィルム１は、上述の実施の形態１の実施例２で説明したように、ＰＥＴフィルム２の多分散度が２．６以下のポリマで構成されることにより、絶縁フィルム１の端面からＰＥＴフィルム２のオリゴマが溶出するのを抑制することができる。したがって、本実施の形態２の冷媒圧縮機１１では、冷媒回路の絞り部分が閉塞する可能性を更に低減し、電動機１７、冷媒圧縮機１１及び冷凍サイクル装置１０の長期信頼性を向上させることが可能となる。

また、上述の実施の形態１の絶縁フィルム１は、上述の実施の形態１の実施例３で説明したように、加水分解による絶縁フィルム１の強度劣化を抑制することができる。したがって、本実施の形態２の冷媒圧縮機１１は、冷媒回路内に水分を含みやすい既設の配管を利用する場合においても用いることが可能となる。

更に、水分を含みやすい冷凍機油６を用いた場合でも、上述の実施の形態１の絶縁フィルム１を電動機１７に用いることによって、冷媒圧縮機１１及び冷凍サイクル装置１０の信頼性及び長期耐久性を向上できる。例えば、水分を含みやすい冷凍機油６とは、冷凍機油６の単位体積あたりの比表面積が、０．２６ｃｍ^−１となる条件にて、温度２５℃かつ湿度５０％の環境に２４時間放置した際の吸水率が、０．１〜０．５重量％となるものである。ここで、冷凍機油６の単位体積あたりの比表面積は、冷凍機油６の大気接触面積を冷凍機油６の体積で除算することによって算出されるものである。

また、上述の実施の形態１の絶縁フィルム１は、上述の実施の形態１の実施例４で説明したように、従来の絶縁フィルムよりも強固に密着している。したがって、本実施の形態２の電動機１７に絶縁フィルム１を用いる場合の、絶縁フィルム１の切断、プレス、曲げ、スロット２３への挿入等の製造工程において、積層境界面の剥離を防止できるので歩留まりを向上させることが可能である。

その他の実施の形態．
上述の実施の形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態２の冷媒圧縮機１１はロータリ式圧縮機のみに限られず、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒を使用するレシプロ式圧縮機又はスクロール式圧縮機としてもよい。

また、上述の実施の形態２の冷凍サイクル装置１０は、空気調和装置のみに限られず、冷蔵庫、自動販売機、除湿器、乾燥機、給湯機等としてもよい。

また、上述の実施の形態は互いに組み合わせて用いることが可能である。

１ 絶縁フィルム、２ ＰＥＴフィルム、３ ＰＰＳフィルム、４ 圧力容器、５ 試料、６ 冷凍機油、７ 冷媒、８ 試料容器、９ 切刃、１０ 冷凍サイクル装置、１１ 冷媒圧縮機、１２ 凝縮器、１３ 絞り装置、１４ 蒸発器、１５ 密閉容器、１６ 圧縮機構部、１７ 電動機、１９ 吸入マフラ、２０ 固定子、２１ 回転子、２２ 固定子コア、２３ スロット、２４ スロット開口部、２５ 巻線、２６ セパレータ、２７ ウェッジ、２８ スロットセル、２９ 相間紙、３０ コイルエンド、４１ 蓋、４２ 中空容器。

Claims (7)

1. ポリエチレンテレフタレートフィルムと、
   前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に配置された２つのポリフェニレンサルファイドフィルムと
   を備え、
   前記ポリエチレンテレフタレートフィルムは、ゲル浸透クロマトグラフィで測定される分子量分布において、数平均分子量あたりの重量平均分子量が２．６以下となるポリマを含み、
   前記２つのポリフェニレンサルファイドフィルムが、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムに接着剤を用いずにそれぞれ接合されており、
   冷媒としてＲ３２を用い、含有水分率が０．３重量％のエーテル油を冷凍機油として用いて、１５０℃、１６８時間のオートクレーブ試験を行った後の強度保持率が８０％以上である
   絶縁フィルム。
2. ポリエチレンテレフタレートフィルムと、
   前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に配置された２つのポリフェニレンサルファイドフィルムと
   を備え、
   前記ポリエチレンテレフタレートフィルムは、ゲル浸透クロマトグラフィで測定される分子量分布において、数平均分子量あたりの重量平均分子量が２．６以下となるポリマを含み、
   前記２つのポリフェニレンサルファイドフィルムが、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムに接着剤を用いずにそれぞれ接合されており、且つ、
   クロロホルムを用いたソックスレー抽出試験における抽出率が、０．１重量％以下である
   絶縁フィルム。
3. 冷媒としてＲ３２を用い、含有水分率が０．３重量％のエーテル油を冷凍機油として用いて、１５０℃、１６８時間のオートクレーブ試験を行った後の強度保持率が８０％以上である請求項２に記載の絶縁フィルム。
4. 前記オートクレーブ試験で用いられる前記冷凍機油は、
   前記冷凍機油の単位体積あたりの比表面積が０．２６ｃｍ^−１となる条件にて、温度２５℃かつ湿度５０％の環境に２４時間放置した際の吸水率が、０．１〜０．５重量％である請求項１又は３に記載の絶縁フィルム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁フィルムを固定子に備える電動機。
6. 請求項５に記載の電動機を備える冷媒圧縮機。
7. 請求項６に記載の冷媒圧縮機を備える冷凍サイクル装置。

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