JP7345131B2 - compressor - Google Patents

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Description

本発明は、圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置に関し、特にHFO1123等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いる場合に好適な圧縮機と冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a compressor and a refrigeration cycle device using the same, and particularly to a compressor and a refrigeration cycle device suitable for using a working medium containing an ethylene fluorohydrocarbon having a double bond such as HFO1123.

一般に、空気調和機等の冷凍サイクル装置は、圧縮機、必要に応じて四方弁、放熱器(または凝縮器)、キャピラリーチューブや膨張弁等の減圧器、蒸発器、等を配管接続して冷凍サイクルを構成し、その内部に作動媒体(冷媒)を循環させることにより、冷却または暖房作用を行っている。 In general, refrigeration cycle devices such as air conditioners are constructed by connecting a compressor, if necessary, a four-way valve, a radiator (or condenser), a pressure reducer such as a capillary tube or an expansion valve, an evaporator, etc. A cooling or heating effect is performed by configuring a cycle and circulating a working medium (refrigerant) inside the cycle.

これらの冷凍サイクル装置における作動媒体としては、フロン類(フロン類はR○○またはR○○○と記すことが、米国ASHRAE34規格により規定されている。以下、R○○またはR○○○と示す)と呼ばれるメタンまたはエタンから誘導されたハロゲン化炭化水素が知られている。 As the working medium in these refrigeration cycle devices, fluorocarbons (fluorocarbons are specified by the US ASHRAE34 standard to be written as R○○ or R○○○.Hereinafter, they will be referred to as R○○ or R○○○. Halogenated hydrocarbons derived from methane or ethane called methane or ethane are known.

上記のような冷凍サイクル装置用作動媒体としては、R410Aが多く用いられているが、R410A冷媒の地球温暖化係数(GWP)は2090と大きく、地球温暖化防止の観点から問題がある。 Although R410A is often used as a working fluid for refrigeration cycle devices as described above, the global warming potential (GWP) of R410A refrigerant is as large as 2090, which poses a problem from the perspective of preventing global warming.

そこで、地球温暖化防止の観点からは、GWPの小さな作動媒体として、二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体、例えば、HFO1123(1,1,2-トリフルオロエチレン)や、HFO1132(1,2-ジフルオロエチレン)が提案されている(例えば、特許文献1または特許文献2参照)。 Therefore, from the perspective of preventing global warming, working media containing ethylene-based fluorinated hydrocarbons having double bonds, such as HFO1123 (1,1,2-trifluoroethylene), are recommended as working media with low GWP. HFO1132 (1,2-difluoroethylene) has been proposed (see, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2).

国際公開第2012/157764号International Publication No. 2012/157764 国際公開第2012/157765号International Publication No. 2012/157765

しかしながら、HFO1123(1,1,2-トリフルオロエチレン)や、HFO1132(1,2-ジフルオロエチレン)は、R410Aなどの従来の作動媒体に比べて安定性が低く、ラジカルを生成した場合、自己分解反応により別の化合物に変化する恐れがある。自己分解反応は大きな熱放出を伴って圧力上昇するため、圧縮機や冷凍サイクル装置の信頼性を低下させる恐れがある。このため、HFO1123やHFO1132を圧縮機や冷凍サイクル装置に用いる場合には、この自己分解反応を抑制する必要がある。 However, HFO1123 (1,1,2-trifluoroethylene) and HFO1132 (1,2-difluoroethylene) have lower stability than conventional working fluids such as R410A, and when they generate radicals, they self-decompose. There is a possibility that it may change into another compound due to reaction. Self-decomposition reactions cause a pressure increase accompanied by large heat release, which may reduce the reliability of compressors and refrigeration cycle equipment. Therefore, when HFO1123 or HFO1132 is used in a compressor or a refrigeration cycle device, it is necessary to suppress this self-decomposition reaction.

このような自己分解反応は、過度に高温高圧となった雰囲気下にて、高エネルギが付加されると、これが起点となって発生する。 Such a self-decomposition reaction starts when high energy is applied in an atmosphere of excessively high temperature and pressure.

例えば、一例を挙げると、正常な運転条件下ではない状態、すなわち、凝縮器側の送風ファン停止、冷凍サイクル回路の閉塞等によって、吐出圧力(冷凍サイクルの高圧側)が過度に上昇する。 For example, the discharge pressure (on the high pressure side of the refrigeration cycle) increases excessively under conditions other than normal operating conditions, such as when the blower fan on the condenser side stops or the refrigeration cycle circuit is blocked.

このような状態下で圧縮機のロック異常が生じ、このロック異常下においても、圧縮機への電力供給が続けられると、圧縮機の電動機へ電力が過剰に供給され、電動機が異常に発熱する。その結果、電動機の固定子を構成する固定子巻線の絶縁が溶融破壊されて導線同士でレイヤーショートと呼ばれる現象を引き起こし、これが高エネルギ源となって自己分解反応を誘起することになる。 Under these conditions, the compressor locks abnormally, and if power continues to be supplied to the compressor even under this lock abnormality, excessive power will be supplied to the compressor's motor, causing the motor to generate abnormal heat. . As a result, the insulation of the stator windings that make up the motor's stator melts and breaks down, causing a phenomenon called layer short between conductors, which becomes a source of high energy and induces a self-decomposition reaction.

そして、不均化自己分解反応が発生すると圧縮機内の圧力が異常に上昇し、圧縮機の信頼性が低下する恐れがある。 When the disproportionation autolysis reaction occurs, the pressure within the compressor may rise abnormally, which may reduce the reliability of the compressor.

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、HFO1123等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いた圧縮機及び冷凍サイクル装置であって、その安全性を高いものとすることを目的としたものである。 The present invention was made in view of the above points, and is a compressor and refrigeration cycle device using a working medium containing an ethylene fluorinated hydrocarbon having a double bond such as HFO1123. The purpose is to make it high.

本発明は、上記目的を達成するため、その圧縮機は、電動機要素における通電部を作動流体から隔離するための隔壁を設けて、前記通電部を前記作動流体と異なる成分又は組成の流体下に設置した構成としている。そして、冷凍サイクル装置は上記圧縮機を用いた構成としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a compressor that includes a partition wall for isolating a current-carrying part of a motor element from a working fluid, so that the current-carrying part is placed under a fluid having a composition different from that of the working fluid. The configuration is as follows. The refrigeration cycle device is configured using the compressor described above.

これにより、通電部は前記作動流体と異なる成分または組成の環境下に位置するので、例えば作動流体としてHFO1123を含む冷媒を圧縮する圧縮機の電動機要素の通電部において、レイヤーショートが発生したとしても、前記作動流体に対して高エネルギが付加されることを回避でき、前記作動流体が自己分解反応を起こすことを防止できる。そして、冷凍サイクル装置の安全性や信頼性を高いものとすることができる。 As a result, the current-carrying part is located in an environment with different components or composition from the working fluid, so even if a layer short occurs in the current-carrying part of the motor element of a compressor that compresses a refrigerant containing HFO1123 as the working fluid, for example, , it is possible to avoid adding high energy to the working fluid, and it is possible to prevent the working fluid from causing a self-decomposition reaction. In addition, the safety and reliability of the refrigeration cycle device can be improved.

本発明は、上記構成により、圧縮機の電動機要素の通電部においてレイヤーショートが発生したとしても、前記作動流体に対して高エネルギが付加されることを回避できるため、前記作動流体が自己分解反応を起こすことを防止でき、HFO1123等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いても圧縮機及びそれを用いた冷凍サイクル装置の安全性や信頼性を高いものとすることができる。 In the present invention, with the above configuration, even if a layer short occurs in the current-carrying part of the electric motor element of the compressor, it is possible to avoid adding high energy to the working fluid, so that the working fluid undergoes self-decomposition reaction. Even if a working medium containing an ethylene-based fluorinated hydrocarbon having a double bond such as HFO1123 is used, the safety and reliability of a compressor and a refrigeration cycle device using the same can be made high. be able to.

本発明の実施の形態1における圧縮機の概略構成図Schematic configuration diagram of a compressor in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2、3における圧縮機の概略構成図Schematic configuration diagram of a compressor in Embodiments 2 and 3 of the present invention 本発明の実施の形態4における圧縮機の概略構成図Schematic configuration diagram of a compressor in Embodiment 4 of the present invention 本発明の実施の形態5における圧縮機の概略構成図Schematic configuration diagram of a compressor in Embodiment 5 of the present invention 本発明の実施の形態6における圧縮機の概略構成図Schematic configuration diagram of a compressor in Embodiment 6 of the present invention 本発明の実施の形態9における空気調和機の冷凍サイクル図Refrigeration cycle diagram of an air conditioner in Embodiment 9 of the present invention 同空気調和機の室内機を示す概略断面図A schematic cross-sectional view showing the indoor unit of the air conditioner

第1の発明は、圧縮機であり、この圧縮機は作動流体を圧縮する圧縮機構と前記圧縮機構を駆動する電動機要素を備え、前記電動機要素における固定子巻線及び固定子巻線への給電部等の通電部を隔壁によって前記作動流体から隔離し、前記通電部を前記作動流体と異なる成分または組成の環境下に設置した構成としている。 A first invention is a compressor, which includes a compression mechanism that compresses a working fluid and an electric motor element that drives the compression mechanism, and a stator winding in the electric motor element and a power supply to the stator winding. The current-carrying parts such as the parts are isolated from the working fluid by a partition wall, and the current-carrying parts are installed in an environment having a different component or composition from the working fluid.

これにより、通電部は前記作動流体と異なる成分または組成の環境下に位置するので、圧縮機の電動機要素の通電部においてレイヤーショートが発生したとしても、作動流体に対して高エネルギが付加されることを回避でき、例えばHFO1123を含む作動流体を用いた場合でも、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止できる。すなわち、HFO1123等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いても圧縮機の安全性や信頼性を高いものとすることができる。 As a result, the current-carrying part is located in an environment with different components or composition from the working fluid, so even if a layer short occurs in the current-carrying part of the motor element of the compressor, high energy is added to the working fluid. For example, even when a working fluid containing HFO1123 is used, it is possible to prevent the working fluid from causing a self-decomposition reaction. That is, even if a working medium containing an ethylene-based fluorohydrocarbon having a double bond such as HFO1123 is used, the safety and reliability of the compressor can be made high.

第2の発明は、第1の発明において、前記圧縮機構部と前記電動機要素との間と、前記電動機構要素と大気雰囲気との間に隔壁を設け、前記電動機要素を作動流体から隔離する構成としている。 A second aspect of the present invention is a configuration in which a partition wall is provided between the compression mechanism section and the electric motor element and between the electric mechanism element and the atmospheric atmosphere to isolate the electric motor element from the working fluid. It is said that

これにより、第1の発明と同様、電動機要素の通電部においてレイヤーショートが発生したとしても、作動流体に対して高エネルギが付加されることを回避でき、圧縮機の安全性や信頼性を高いものとすることができる。また、前記電動機要素の通電部を作動流体から隔離するために電動機要素の固定子と回転子との間に隔壁を設ける等のことをしなくてもよい。よって、電動機固定子と回転子との距離を現状通り小さいまま維持することができ、電動機の効率を高いものにすることができる。また、前記圧縮機構部と隔離する隔壁により前記回転子が作動流体や潤滑油の液滴と接触するのを防止できるため、撹拌損失を抑えることもできる。さらに、前記隔壁内の電動機要素設置環境下にある気体もしくは液体の熱膨張率を圧縮機構設置側の作動流体と同等レベルのものとしておけば、圧縮動作時における隔壁内の気体もしくは液体の圧力を圧縮機構部側の作動流体圧力と近い圧力にすることができ、作動流体と隔壁内環境間の圧力差を小さくして、隔壁のシール部で発生する摺動損失や粘性損失を抑えることもできる。 As a result, as in the first invention, even if a layer short occurs in the current-carrying part of the motor element, it is possible to avoid adding high energy to the working fluid, thereby increasing the safety and reliability of the compressor. can be taken as a thing. Furthermore, it is not necessary to provide a partition wall between the stator and rotor of the motor element in order to isolate the current-carrying portion of the motor element from the working fluid. Therefore, the distance between the motor stator and the rotor can be maintained as small as it currently is, and the efficiency of the motor can be increased. Further, since the rotor can be prevented from coming into contact with droplets of working fluid or lubricating oil by the partition wall that is isolated from the compression mechanism, stirring loss can also be suppressed. Furthermore, if the coefficient of thermal expansion of the gas or liquid in the environment in which the electric motor element is installed in the partition wall is set to the same level as the working fluid on the side where the compression mechanism is installed, the pressure of the gas or liquid in the partition wall during compression operation can be reduced. The pressure can be made close to the working fluid pressure on the compression mechanism side, reducing the pressure difference between the working fluid and the environment inside the bulkhead, and suppressing sliding loss and viscous loss that occur at the sealing part of the bulkhead. .

第3の発明は、第1の発明において、前記電動機要素を圧縮機構とともに密閉容器内に収納するとともに、前記電動機要素の通電部を作動流体から隔離する隔壁を設置した構成としている。 A third aspect of the present invention is based on the first aspect, in which the electric motor element is housed together with the compression mechanism in a closed container, and a partition wall is installed to isolate the current-carrying portion of the electric motor element from the working fluid.

これにより、電動機要素を圧縮機構とともに密閉容器内に収納した形態のまま電動機要素の通電部を作動流体から隔離して作動流体に対し高エネルギが付加されることを回避でき、圧縮機の安全性や信頼性を高いものとすることができる。 This makes it possible to isolate the energized part of the motor element from the working fluid while the motor element is housed together with the compression mechanism in a sealed container, thereby avoiding the addition of high energy to the working fluid, thereby increasing the safety of the compressor. and reliability can be made high.

第4の発明は、第3の発明において、前記隔壁は、固定子における固定子積層板の上端面または下端面の外周側および内周側から立ち上がり、固定子巻線の上下コイルエンド部をそれぞれ個別に覆う構成として、前記作動流体から前記通電部を隔離した構成としている。 A fourth invention is based on the third invention, wherein the partition wall rises from the outer circumferential side and the inner circumferential side of the upper end surface or the lower end surface of the stator laminated plate in the stator, and extends from the upper and lower coil end portions of the stator winding, respectively. The current-carrying portion is individually covered so as to be isolated from the working fluid.

これにより、作動流体から通電部を隔離する隔壁を、前記電動機積層板の上端面より上側または前記電動機積層板下端面よりも下側に集約することができる。よって、例えば電動機要素の固定子と回転子との間に隔壁を設ける等して通電部を隔離する必要がなく、前記電動機の固定子と回転子との間の距離を小さいままに保つことができ、圧縮機の信頼性を向上させつつ、電動機効率を高く保つことができる。 Thereby, the partition wall that isolates the current-carrying portion from the working fluid can be concentrated above the upper end surface of the motor laminate or below the lower end surface of the motor laminate. Therefore, there is no need to isolate the current-carrying parts by, for example, providing a partition between the stator and rotor of the electric motor element, and the distance between the stator and rotor of the electric motor can be kept small. This makes it possible to maintain high motor efficiency while improving the reliability of the compressor.

第5の発明は、第3または第4の発明において、前記隔壁は、前記電動機要素の固定子積層板を含む固定子および固定子巻線、給電部等の通電部を一体に作動流体から隔離する構成として、作動流体から通電部を隔離する構成としている。 A fifth invention is based on the third or fourth invention, wherein the partition wall integrally isolates a stator including a stator laminated plate of the motor element, a stator winding, a current-carrying part such as a power supply part, etc. from the working fluid. In order to do this, the current-carrying part is isolated from the working fluid.

これにより、隔壁をより簡易な構造とすることができる。また、電動機要素の通電部を覆う隔壁を封止する際に同種材料の接合となるために接合が容易となる。 This allows the partition wall to have a simpler structure. Further, when sealing the partition wall that covers the current-carrying portion of the motor element, the joining is facilitated because the same materials are joined.

第6の発明は、第1の発明において、前記電動機要素の固定子と回転子との間に隔壁を設け、前記電動機要素の固定子及び固定子巻線、給電部等の通電部を大気雰囲気下に設置した構成としている。 A sixth invention is based on the first invention, wherein a partition is provided between the stator and the rotor of the electric motor element, and the stator and stator windings of the electric motor element, current-carrying parts such as a power supply part are placed in an atmospheric environment. It is configured so that it is installed at the bottom.

これにより、大気に対して電動機固定子の放熱を行いつつ、冷媒の漏洩を抑えることができ、電動機要素の効率および信頼性を向上することができる。 This makes it possible to radiate heat from the motor stator to the atmosphere while suppressing refrigerant leakage, thereby improving the efficiency and reliability of the motor elements.

第7の発明は、第1の発明において、前記圧縮機構部と前記電動機要素との間に隔壁を設け、前記電動機要素を大気雰囲気下に設置する構成としている。 According to a seventh invention, in the first invention, a partition is provided between the compression mechanism section and the electric motor element, and the electric motor element is installed in an atmospheric atmosphere.

これにより、固定子及び固定子巻線、給電部等の通電部を部分的に回転子から隔離することなく電動機要素を大気雰囲気下に設置することができ、大気に対して電動機固定子の放熱を行いつつ、前記電動機固定子と回転子との距離を小さくすることができ、電動機の効率を向上させることができる。 As a result, the motor elements can be installed in the atmosphere without partially isolating current-carrying parts such as the stator, stator windings, and power supply parts from the rotor. While doing so, the distance between the motor stator and rotor can be reduced, and the efficiency of the motor can be improved.

第8の発明は、第1~第5の発明において、前記電動機要素の通電部を設置する環境は気体雰囲気とした構成としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the first to fifth aspects of the present invention, the environment in which the current-carrying portion of the motor element is installed is a gas atmosphere.

これにより、電動機周囲環境の電気絶縁性が大きくなって、例えばレイヤーショートによる電気入力の影響をごく小さな領域で留めることができる。 As a result, the electrical insulation of the environment surrounding the motor increases, and the influence of electrical input due to layer shorts, for example, can be kept to a very small area.

第9の発明は、第1~第5の発明において、電動機要素の通電部を設置する環境は液体中とした声生徒している。 A ninth aspect of the invention is that in the first to fifth aspects, the environment in which the current-carrying part of the motor element is installed is in a liquid.

これにより、電動機周囲環境の熱容量が大きくなって、例えばレイヤーショートによる高エネルギ付加に起因する温度上昇の影響をごく小さな領域で吸収することができる。 As a result, the heat capacity of the environment surrounding the motor increases, and the influence of temperature rise caused by high energy addition due to layer shorts, for example, can be absorbed in a very small area.

第10の発明は、第1~第5の発明において、前記電動機要素を設置する環境を、原子価あるいは最外殻電子が閉殻となっている元素または分子を含む気体または液体を隔壁内に封入して構築した構成としている。 A tenth invention is that in the first to fifth inventions, the environment in which the motor element is installed is sealed in a partition wall with a gas or liquid containing an element or molecule whose valence or outermost electron is a closed shell. The structure was constructed using the following methods.

これにより、圧縮機の電動機要素の通電部においてレイヤーショートが発生したとしても、作動流体に対して高エネルギが付加されることを回避できるため、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止できる。すなわち、圧縮機の電動機要素の通電部においてレイヤーショートが発生したとしても、前記電動機要素が設置されている隔壁内が不活性な環境下であるのでレイヤーショートの際の高エネルギの付加による電動機要素周囲環境の反応を抑えることができる。よって、HFO1123等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いても圧縮機の安全性及び信頼性を高いものとすることができる。 As a result, even if a layer short occurs in the current-carrying portion of the motor element of the compressor, it is possible to avoid adding high energy to the working fluid, thereby preventing the working fluid from causing a self-decomposition reaction. In other words, even if a layer short occurs in the current-carrying part of the motor element of the compressor, the inside of the partition where the motor element is installed is in an inert environment, so the motor element will be damaged due to the high energy added during the layer short. It is possible to suppress the reaction of the surrounding environment. Therefore, even if a working medium containing an ethylene fluorinated hydrocarbon having a double bond such as HFO1123 is used, the safety and reliability of the compressor can be improved.

第11の発明は、第1~第5の発明において、前記電動機要素を設置する環境を、第18族元素を含む気体、または液体を隔壁内に封入して構築した構成としている。 According to an eleventh invention, in the first to fifth inventions, the environment in which the electric motor element is installed is constructed by sealing a gas or liquid containing a Group 18 element in the partition wall.

これにより、第10の発明と同様、圧縮機の電動機要素の通電部においてレイヤーショートが発生したとしても、作動流体に対して高エネルギが付加されることを回避できるため、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止できる。また、圧縮機の電動機要素の通電部においてレイヤーショートが発生したとしても、電動機要素が設置されている隔壁内が不活性な環境下であるのでレイヤーショートの際の高エネルギの付加による電動機要素周囲環境の反応を抑えることができ、圧縮機の安全性及び信頼性を高いものとすることができる。 As a result, like the tenth invention, even if a layer short occurs in the current-carrying part of the electric motor element of the compressor, it is possible to avoid adding high energy to the working fluid, so that the working fluid undergoes a self-decomposition reaction. can be prevented from occurring. In addition, even if a layer short occurs in the current-carrying part of the motor element of the compressor, the inside of the bulkhead where the motor element is installed is an inert environment, so the area around the motor element due to the addition of high energy when the layer short occurs. Environmental reactions can be suppressed, and the safety and reliability of the compressor can be increased.

第12の発明は、第1~第5または第10、第11の発明において、前記電動機要素を設置する環境を、窒素、二酸化炭素を含む気体、または液体を隔壁内に封入して構築した構成としている。 A twelfth invention is that in the first to fifth, tenth, or eleventh inventions, the environment in which the electric motor element is installed is constructed by sealing a gas or liquid containing nitrogen or carbon dioxide in the partition wall. It is said that

これにより、第10の発明と同様、圧縮機の電動機要素の通電部においてレイヤーショートが発生したとしても、作動流体に対して高エネルギが付加されることを回避できるため、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止できる。さらに、前記電動機要素周囲環境の不活性化を安価な気体もしくは液体で構築することができる。 As a result, like the tenth invention, even if a layer short occurs in the current-carrying part of the electric motor element of the compressor, it is possible to avoid adding high energy to the working fluid, so that the working fluid undergoes a self-decomposition reaction. can be prevented from occurring. Furthermore, the inertization of the environment surrounding the motor element can be constructed from inexpensive gases or liquids.

第13の発明は、第1~第5または第8~第12の発明において、前記電動機要素を設置する環境は、大気圧下における熱伝導率が0.001~0.3[W/mK]である気体を隔壁内に封入して構築した構成としている。 A thirteenth invention is the first to fifth or eighth to twelfth inventions, wherein the environment in which the electric motor element is installed has a thermal conductivity of 0.001 to 0.3 [W/mK] under atmospheric pressure. The structure is constructed by sealing a gas within the partition wall.

これにより、前記電動機要素の放熱をより効率的に行うことができる。 Thereby, heat dissipation from the motor element can be performed more efficiently.

第14の発明は、第1~第5または第8~第13の発明において、前記電動機要素を設置する環境は、大気圧下における熱伝導率が0.05~0.7[W/mK]である液体を隔壁内に封入して構築した構成としている。 A fourteenth invention is the first to fifth or eighth to thirteenth inventions, wherein the environment in which the electric motor element is installed has a thermal conductivity of 0.05 to 0.7 [W/mK] under atmospheric pressure. The structure is constructed by sealing a liquid within the partition wall.

これにより、第13の発明と同様、前記電動機要素の放熱をより効率的に行うことができる。 Thereby, similarly to the thirteenth invention, heat radiation from the electric motor element can be performed more efficiently.

第15の発明は、冷凍サイクル装置であり、この冷凍サイクル装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを環状に接続して冷凍サイクル回路を構成し、前記冷凍サイクル回路に、二重結合を含み、かつ炭素を二つ有する冷媒ガスを含む作動流体を封入するとともに、前記圧縮機を前記第1から第14の発明に記載の圧縮機とした構成としている。 A fifteenth invention is a refrigeration cycle device, and the refrigeration cycle device includes a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator connected in a ring to form a refrigeration cycle circuit. A working fluid containing a refrigerant gas containing a double bond and two carbon atoms is sealed in the compressor, and the compressor is configured to be the compressor according to any one of the first to fourteenth inventions.

これにより、圧縮機とともに冷凍サイクル装置も安全性の高いものとすることができる。 Thereby, both the compressor and the refrigeration cycle device can be made highly safe.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る圧縮機の概略構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a compressor according to Embodiment 1 of the present invention.

本実施の形態の圧縮機は、密閉容器1内に電動機要素2と圧縮機構部3を設けて構成している。密閉容器1は、吸入管(図示せず)と吐出管(図示せず)によって空気調和機等の冷凍サイクル装置に接続される。 The compressor of this embodiment is configured by providing a motor element 2 and a compression mechanism section 3 in a closed container 1. The airtight container 1 is connected to a refrigeration cycle device such as an air conditioner through a suction pipe (not shown) and a discharge pipe (not shown).

圧縮機構部3は、密閉容器1の上部に配置され、電動機要素2は、圧縮機構部3の下部に配置されている。そして、上記電動機要素2と圧縮機構部3とは、回転軸4によって連結されている。 The compression mechanism section 3 is arranged at the upper part of the closed container 1, and the electric motor element 2 is arranged at the lower part of the compression mechanism section 3. The electric motor element 2 and the compression mechanism section 3 are connected by a rotating shaft 4.

電動機要素2は、固定子5及び回転子6を備えた集中巻方式のDCブラシレスモータで構成している。固定子5は固定子積層板を積層して構成した固定子鉄心に巻線7を巻き付けて構成してあり、インバータ回路部(図示せず)によって通電され、インバータ駆動される。回転子6は、回転軸4に固定されており、かつ回転軸4とともに回転する。 The electric motor element 2 is constituted by a concentrated winding DC brushless motor including a stator 5 and a rotor 6. The stator 5 is constructed by winding a winding 7 around a stator core formed by laminating stator laminated plates, and is energized by an inverter circuit (not shown) and driven by the inverter. The rotor 6 is fixed to the rotating shaft 4 and rotates together with the rotating shaft 4.

圧縮機構部3は、例えば二連式のロータリ式圧縮機構によって構成してあり、前記回転軸4の回転によってローリングピストン(図示せず)が回転駆動され、作動媒体の吸入、圧縮を行う。 The compression mechanism section 3 is constituted by, for example, a double rotary type compression mechanism, and a rolling piston (not shown) is rotationally driven by the rotation of the rotating shaft 4, and sucks in and compresses the working medium.

密閉容器1の適所には、給電用の端子8が設けられおり、リード線等の給電部9を介して固定子の巻線7に電流を流すようになっており、前記端子8に接続した給電部9、巻線7が電動機要素2の通電部10となっている。 A power supply terminal 8 is provided at a suitable location in the airtight container 1, and current is passed through the stator winding 7 via a power supply part 9 such as a lead wire. The power feeding section 9 and the winding 7 serve as a current conducting section 10 of the motor element 2.

ここで、上記圧縮機は、電動機要素2の通電部10を密閉容器1内の前記圧縮機構部3が設けられている部分の作動流体から隔離するための隔壁11を設けて、前記通電部10が前記作動流体と異なる成分または組成の環境下に設置される構成としている。例えば、この例では電動機要素2と圧縮機構部3との間に隔壁11を設けることにより、固定子5の巻線7と給電部9、つまり通電部10を作動流体から隔離する構成としている。そして、上記電動機要素2は大気雰囲気との間にも隔壁11aを設け、通電部10を有する電動機要素2収納部分を密封している。なお、この例では電動機要素2を密閉容器1内に設けているので密閉容器1の底壁が隔壁の代わりとなり、隔壁11aは必ずしも必要とするものではない。 Here, the compressor is provided with a partition wall 11 for isolating the current-carrying part 10 of the electric motor element 2 from the working fluid in a portion of the airtight container 1 where the compression mechanism part 3 is provided. The working fluid is configured to be installed in an environment having a different component or composition from the working fluid. For example, in this example, a partition wall 11 is provided between the electric motor element 2 and the compression mechanism section 3 to isolate the winding 7 of the stator 5 and the power feeding section 9, that is, the current conducting section 10 from the working fluid. A partition wall 11a is also provided between the electric motor element 2 and the atmosphere, and the housing portion of the electric motor element 2 having the current-carrying part 10 is hermetically sealed. In this example, since the motor element 2 is provided inside the closed container 1, the bottom wall of the closed container 1 serves as a partition wall, and the partition wall 11a is not necessarily required.

以上のように構成された圧縮機について、次にその作用効果を説明する。 Next, the functions and effects of the compressor configured as described above will be explained.

インバータ回路部から端子8を介して電動機要素2に通電すると、固定子5の巻線7に電流が流れ、磁界が発生し、回転軸4が回転する。回転軸4が回転すると、回転軸4の偏心軸部(図示せず)がローリングピストン(図示せず)回転させ、作動媒体の吸入、圧縮を繰り返し、所定の圧縮動作を行う。 When the motor element 2 is energized from the inverter circuit section via the terminal 8, current flows through the winding 7 of the stator 5, a magnetic field is generated, and the rotating shaft 4 rotates. When the rotating shaft 4 rotates, an eccentric shaft portion (not shown) of the rotating shaft 4 rotates a rolling piston (not shown) to repeatedly suck and compress the working medium, thereby performing a predetermined compression operation.

ここで、上記圧縮機の作動媒体として二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体、具体的にはHFO1123(1,1,2-トリフルオロエチレン)を含む冷媒を用いており、正常な運転条件下ではない状態、例えば、凝縮器側の送風ファン停止、冷凍サイクル回路の閉塞等が生じると、吐出圧力(冷凍サイクルの高圧側)が過度に上昇する。 Here, a working medium containing an ethylene-based fluorinated hydrocarbon having a double bond is used as a working medium of the compressor, specifically a refrigerant containing HFO1123 (1,1,2-trifluoroethylene), When conditions other than normal operating conditions occur, for example, the blower fan on the condenser side stops, the refrigeration cycle circuit is blocked, etc., the discharge pressure (on the high pressure side of the refrigeration cycle) increases excessively.

このような状態下で圧縮機のロック異常が生じ、このロック異常下においても、圧縮機への電力供給が続けられると、圧縮機の電動機要素2へ電力が過剰に供給され、電動機要素2が異常に発熱する。その結果、固定子5を構成する巻線7の絶縁が溶融破壊されて導線同士でレイヤーショートを引き起こす。この際、電動機要素2の巻線7や給電部9からなる通電部10が隔壁11によって作動流体から隔離されているため、レイヤーショートが作動流体への高エネルギ源となることがなく、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止することができる。 Under such conditions, a lock abnormality occurs in the compressor, and if power continues to be supplied to the compressor even under this lock abnormality, excessive power is supplied to the motor element 2 of the compressor, causing the motor element 2 to I get an abnormal fever. As a result, the insulation of the winding 7 constituting the stator 5 is melted and destroyed, causing a layer short between the conducting wires. At this time, since the current-carrying part 10 consisting of the winding 7 of the motor element 2 and the power supply part 9 is isolated from the working fluid by the partition wall 11, layer shorts do not become a source of high energy to the working fluid, and the working fluid can be prevented from causing a self-decomposition reaction.

つまり、電動機要素2を圧縮機構部3とともに密閉容器1内に収納した従来と同様の形態のままでも、電動機要素2の固定子5における通電部10を確実に作動流体から隔離して、圧縮機の安全性及び信頼性を高いものとすることができる。 In other words, even if the electric motor element 2 is housed in the airtight container 1 together with the compression mechanism part 3 in the same form as before, the current-carrying part 10 in the stator 5 of the electric motor element 2 is reliably isolated from the working fluid, and the compressor The safety and reliability of the system can be improved.

また、前記電動機要素2の通電部10を作動流体から隔離すべく例えば電動機要素2の固定子5と回転子6との間に隔壁11を設ける等のことをしなくてもよい。よって、電動機要素2の固定子5と回転子6との距離を現状通り小さいまま維持することができ、電動機要素2の効率を低下させることなく高く維持することができる。 Furthermore, it is not necessary to provide a partition wall 11 between the stator 5 and rotor 6 of the electric motor element 2 in order to isolate the current-carrying portion 10 of the electric motor element 2 from the working fluid. Therefore, the distance between the stator 5 and the rotor 6 of the electric motor element 2 can be maintained as small as it is, and the efficiency of the electric motor element 2 can be maintained high without decreasing.

加えて、前記圧縮機構部3と隔離する隔壁11により前記回転子6が作動流体や潤滑油の液滴と接触するのを防止できるため、撹拌損失を抑えることもできる。 In addition, the partition wall 11 separating the compression mechanism section 3 can prevent the rotor 6 from coming into contact with droplets of working fluid or lubricating oil, so that stirring loss can also be suppressed.

さらに、前記隔壁11内の電動機要素設置環境下にある気体もしくは液体の熱膨張率を圧縮機構設置側の作動流体と同等レベルのものとしておけば、圧縮動作時における隔壁内の気体もしくは液体の圧力を圧縮機構部側の作動流体圧力と近い圧力にすることができ、作動流体と隔壁内環境間の圧力差を小さくして、隔壁11のシール部で発生する摺動損失や粘性損失を抑えることもできる。例えば作動媒体をHFO1123(1,1,2-トリフルオロエチレン)を含む冷媒とした場合、電動機要素設置環境下にある気体もしくは液体はR32とすると好適である。 Furthermore, if the coefficient of thermal expansion of the gas or liquid in the environment in which the electric motor element is installed in the partition wall 11 is set to the same level as that of the working fluid on the side where the compression mechanism is installed, the pressure of the gas or liquid in the partition wall during compression operation can be increased. can be brought to a pressure close to the working fluid pressure on the compression mechanism side, reducing the pressure difference between the working fluid and the environment inside the partition wall, and suppressing sliding loss and viscous loss occurring at the sealing part of the partition wall 11. You can also do it. For example, when the working medium is a refrigerant containing HFO1123 (1,1,2-trifluoroethylene), it is preferable that the gas or liquid in the environment in which the motor element is installed is R32.

(実施の形態2)
図2は実施の形態2における圧縮機の概略構成図で、この実施の形態の構成では前記実施の形態1と同様、密閉容器1内に電動機要素2と圧縮機構部3が設けてあり、電動機要素2を構成する固定子5の巻線7及び素のコイルエンド部7aと給電部9とからなる通電部10を隔壁11で覆って、密閉容器1内の作動流体から通電部10を隔離している。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a compressor according to a second embodiment. In the configuration of this embodiment, a motor element 2 and a compression mechanism section 3 are provided in a closed container 1, as in the first embodiment. The current-carrying part 10 consisting of the winding 7 of the stator 5 constituting the element 2, the bare coil end part 7a, and the power supply part 9 is covered with a partition wall 11 to isolate the current-carrying part 10 from the working fluid in the closed container 1. ing.

本実施の形態においても、電動機要素2を圧縮機構部3とともに密閉容器1内に収納した形態のまま電動機要素2の固定子5における通電部10を確実に作動流体から隔離することができる。よって、前記通電部10でレイヤーショートが起こっても、通電部10が作動流体から隔離されているため、レイヤーショートが作動流体への高エネルギ源となることがなく、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止することができる。 Also in this embodiment, the current-carrying portion 10 in the stator 5 of the motor element 2 can be reliably isolated from the working fluid while the motor element 2 is housed in the closed container 1 together with the compression mechanism portion 3. Therefore, even if a layer short occurs in the current-carrying section 10, since the current-carrying section 10 is isolated from the working fluid, the layer short will not become a source of high energy to the working fluid, and the working fluid will not undergo a self-decomposition reaction. It is possible to prevent this from happening.

また、回転子6が作動流体や潤滑油の液滴と接触するのを防止できるため、撹拌損失を抑えることもできる。 Further, since the rotor 6 can be prevented from coming into contact with droplets of working fluid or lubricating oil, stirring loss can also be suppressed.

なお、本実施の形態において隔壁内の環境は、例えば大気圧よりも低い負圧の状態でも、また、大気を封入していてもよく、作動流体から隔離されていれば本実施の形態の範疇に入るものである。 Note that in this embodiment, the environment inside the partition wall may be in a negative pressure state lower than atmospheric pressure, or may be filled with the atmosphere, and as long as it is isolated from the working fluid, it falls within the scope of this embodiment. It is something that goes into.

(実施の形態3)
本実施の形態3の圧縮機は、前記図2に示す隔壁11を、固定子5の積層板の上端面及び下端面に夫々個々に設けて通電部10を作動流体から隔離する構成としている。すなわち、隔壁11はドーナツ状板の外周側および内周側に立ち上がり壁を有する断面略コ字状に形成して、固定子5の固定子積層板の上端面及び下端面に接合している。
(Embodiment 3)
The compressor of the third embodiment has a structure in which the partition walls 11 shown in FIG. 2 are individually provided on the upper and lower end surfaces of the laminated plates of the stator 5 to isolate the current-carrying portion 10 from the working fluid. That is, the partition wall 11 is formed into a substantially U-shaped cross section with rising walls on the outer and inner circumferential sides of a donut-shaped plate, and is joined to the upper and lower end surfaces of the stator laminated plate of the stator 5.

これにより、前記実施の形態1,2と同様、電動機要素2を圧縮機構部3とともに密閉容器1内に収納した形態のものであっても、実施の形態2で記載したように電動機要素2における通電部10の給電部9や巻線7及びそのコイルエンド部7aを隔壁11で覆って作動流体から隔離することができる。よって、前記通電部10でレイヤーショートが起こっても、通電部10が作動流体から隔離されているため、レイヤーショートが作動流体への高エネルギ源となることがなく、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止することができる。 As a result, even if the electric motor element 2 is housed in the airtight container 1 together with the compression mechanism section 3 as in the first and second embodiments, the electric motor element 2 can be removed as described in the second embodiment. The power feeding part 9 of the current carrying part 10, the winding 7, and its coil end part 7a can be covered with the partition wall 11 and isolated from the working fluid. Therefore, even if a layer short occurs in the current-carrying section 10, since the current-carrying section 10 is isolated from the working fluid, the layer short will not become a source of high energy to the working fluid, and the working fluid will not undergo a self-decomposition reaction. It is possible to prevent this from happening.

また、実施の形態1と同様、電動機要素2の固定子5と回転子6との間に隔壁11を設ける等のことをしなくてもよいので、回転子6と固定子5の距離を小さいままにして電動機要素2の効率を高いものに維持することができ、しかも回転子6が作動流体や潤滑油の液滴と接触するのを防止できるため、撹拌損失を抑えることもできる。 Further, as in the first embodiment, it is not necessary to provide a partition wall 11 between the stator 5 and rotor 6 of the electric motor element 2, so the distance between the rotor 6 and stator 5 can be reduced. Since the efficiency of the motor element 2 can be maintained at a high level by leaving the rotor 6 alone, and the rotor 6 can be prevented from coming into contact with droplets of working fluid or lubricating oil, stirring loss can also be suppressed.

なお、本実施の形態において隔壁11と固定子積層板の接合は、例えば溶接でも、圧入でも、カシメでもよく、隔壁内部と作動流体を隔離して流体の混合を防止できれば良いものである。また、隔壁内の環境は、例えば大気圧よりも低い負圧の状態でも、また、大気を封入していてもよく、作動流体から隔離されていれば本実施の形態の範疇に入るものである。 In this embodiment, the partition wall 11 and the stator laminated plate may be joined by, for example, welding, press-fitting, or caulking, as long as the inside of the partition wall and the working fluid can be isolated and mixing of the fluids can be prevented. Further, the environment within the partition wall may be in a state of negative pressure lower than atmospheric pressure, for example, or the atmosphere may be enclosed, and as long as it is isolated from the working fluid, it falls within the scope of this embodiment. .

(実施の形態4)
図3は実施の形態4における圧縮機の概略構成図で、この実施の形態の構成では固定子積層板を含む固定子5および通電部10の全体を作動流体から一体に隔離する隔壁11を設置した構成としている。すなわち、前記実施の形態3で説明した固定子積層板の上端面及び下端面に接合した個々の隔壁11を一体にしたものであり、その一部は回転子6と固定子5の間にも位置することになるものである。
(Embodiment 4)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a compressor according to Embodiment 4. In the configuration of this embodiment, a partition wall 11 is installed to integrally isolate the entire stator 5 including the stator laminate and the current-carrying section 10 from the working fluid. The structure is as follows. That is, the individual partition walls 11 bonded to the upper and lower end surfaces of the stator laminate described in the third embodiment are integrated, and a part of the partition walls 11 are also formed between the rotor 6 and the stator 5. This is where it will be located.

これにより、前記各実施の形態と同様、電動機要素2を圧縮機構部3とともに密閉容器1内に収納した形態のものであっても、電動機要素2における通電部10を隔壁11で覆い、作動流体から通電部10を隔離することができる。よって、前記通電部10でレイヤーショートが起こっても、通電部10が作動流体から隔離されているため、レイヤーショートが作動流体への高エネルギ源となることがなく、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止することができる。 As a result, even if the electric motor element 2 is housed in the airtight container 1 together with the compression mechanism part 3, as in each of the embodiments described above, the current-carrying part 10 in the electric motor element 2 is covered with the partition wall 11, and the working fluid is The current-carrying section 10 can be isolated from the surrounding air. Therefore, even if a layer short occurs in the current-carrying section 10, since the current-carrying section 10 is isolated from the working fluid, the layer short will not become a source of high energy to the working fluid, and the working fluid will not undergo a self-decomposition reaction. It is possible to prevent this from happening.

なお、その他の作用効果は実施の形態1と同様であり、説明は省略する。 Note that the other effects are the same as those in Embodiment 1, and their explanation will be omitted.

(実施の形態5)
図4は実施の形態5における圧縮機の概略構成図で、この実施の形態では圧縮機構部3と電動機要素2の回転子6を作動流体下に設置し、電動機要素2の固定子5と通電部10は隔壁11により作動流体から隔離された大気雰囲気下に設置した構成としている。すなわち、電動機要素2の回転子6を圧縮機構部3とともに密閉容器1内に収納して作動流体下に設置し、電動機要素2の回転子6以外の固定子5及び通電部10は隔壁11となる密閉容器1の壁により作動流体から隔離した大気雰囲気下に設置した構成としている。
(Embodiment 5)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a compressor according to Embodiment 5. In this embodiment, the compression mechanism section 3 and the rotor 6 of the electric motor element 2 are installed under the working fluid, and the stator 5 of the electric motor element 2 and the energized The section 10 is installed in an atmospheric atmosphere and isolated from the working fluid by a partition wall 11. That is, the rotor 6 of the electric motor element 2 is housed in the closed container 1 together with the compression mechanism part 3 and installed under the working fluid, and the stator 5 and the current-carrying part 10 other than the rotor 6 of the electric motor element 2 are connected to the partition wall 11. The structure is such that it is installed in an atmospheric atmosphere isolated from the working fluid by the wall of the sealed container 1.

本実施の形態においては、電動機要素2の固定子5及び通電部10が大気雰囲気下に設置されているので、前記通電部10でレイヤーショートが起こっても、通電部10が大気雰囲気下にあって作動流体から隔離されているため、レイヤーショートが作動流体への高エネルギ源となることがなく、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止することができる。 In this embodiment, the stator 5 and the current-carrying section 10 of the electric motor element 2 are installed in the atmospheric atmosphere, so even if a layer short occurs in the current-carrying section 10, the current-carrying section 10 is not exposed to the atmospheric atmosphere. Since the layer is isolated from the working fluid, a layer short does not become a source of high energy to the working fluid, and it is possible to prevent the working fluid from causing a self-decomposition reaction.

また、電動機要素2の固定子5が大気雰囲気下に位置することによって、固定子5は大気へ放熱を行うことが可能になるため固定子温度の上昇を抑えることができる。そのため、電動機要素2の効率を高く保ちつつ、レイヤーショートの発生も抑えることができる。 Further, since the stator 5 of the electric motor element 2 is located in the atmosphere, the stator 5 can radiate heat to the atmosphere, so that an increase in stator temperature can be suppressed. Therefore, while keeping the efficiency of the motor element 2 high, it is possible to suppress the occurrence of layer shorts.

また、回転軸4が隔壁11を貫通することがなく、隔壁11にシール部を設ける必要がないので、シールに伴う摺動損失や微小な冷媒の漏洩も抑えることができる。 Further, since the rotating shaft 4 does not penetrate the partition wall 11 and there is no need to provide a seal portion on the partition wall 11, it is possible to suppress sliding loss and minute leakage of refrigerant due to sealing.

これにより、圧縮機の安全性を高いものとすることができる。 Thereby, the safety of the compressor can be increased.

なお、本実施の形態において通電部周囲の大気の湿度は任意の値でよく、また、雨水等の水滴が電動機要素に付着していてもよく、気体と液体の体積比率が気体>液体であれば本実施の形態の範疇に入るものである。 Note that in this embodiment, the humidity of the atmosphere around the current-carrying part may be any value, water droplets such as rainwater may be attached to the motor element, and the volume ratio of gas to liquid may be gas>liquid. This falls within the scope of this embodiment.

(実施の形態6)
図5は実施の形態6における圧縮機の概略構成図で、この実施の構成では密閉容器1内に圧縮機構部3のみを収納して作動流体下に設置し、電動機要素2は通電部10を含めその全体を密閉容器1の壁面で構成する隔壁11により作動流体から隔離した大気圧雰囲気下に設置し、圧縮機構部3と回転子6は隔壁11を貫通する回転軸4を介して動力を伝達する構成としている。
(Embodiment 6)
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a compressor according to a sixth embodiment. In this embodiment, only the compression mechanism section 3 is housed in a closed container 1 and installed under the working fluid, and the electric motor element 2 has a current-carrying section 10. The entire system including the compressor is installed in an atmospheric pressure atmosphere separated from the working fluid by a partition wall 11 formed from the wall surface of the closed container 1, and the compression mechanism section 3 and the rotor 6 receive power via the rotating shaft 4 passing through the partition wall 11. The structure is designed to communicate.

本実施の形態においても、電動機要素2の固定子5及び通電部10が大気雰囲気下に設置されているので、前記通電部10でレイヤーショートが起こっても、通電部10が大気雰囲気下にあって作動流体から隔離されているため、レイヤーショートが作動流体への高エネルギ源となることがなく、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止することができる。 Also in this embodiment, the stator 5 and the current-carrying part 10 of the motor element 2 are installed in the atmospheric atmosphere, so even if a layer short occurs in the current-carrying part 10, the current-carrying part 10 is not exposed to the atmospheric atmosphere. Since the layer is isolated from the working fluid, a layer short does not become a source of high energy to the working fluid, and it is possible to prevent the working fluid from causing a self-decomposition reaction.

また、電動機要素2の固定子5が大気雰囲気下に位置することによって、固定子5は大気へ放熱を行うことが可能になって固定子温度の上昇を抑えることができる。そのため、電動機の効率を高く保ちつつ、レイヤーショートの発生も抑えることができる。 Further, since the stator 5 of the electric motor element 2 is located in the atmosphere, the stator 5 can radiate heat to the atmosphere, thereby suppressing a rise in stator temperature. Therefore, it is possible to keep the efficiency of the electric motor high while also suppressing the occurrence of layer shorts.

また、回転子6と固定子5の間に隔壁11がなく、回転子6と固定子5の距離を小さくすることができるため、電動機の効率を高く保つことができるし、作動流体や潤滑油、またはその混合物の密閉容器内の液面の上昇に伴う攪拌損失の発生も抑えることができる。 In addition, there is no partition wall 11 between the rotor 6 and stator 5, and the distance between the rotor 6 and stator 5 can be reduced, so the efficiency of the electric motor can be kept high, and working fluid and lubricating oil can be maintained. It is also possible to suppress the occurrence of agitation loss due to a rise in the liquid level in a closed container of , or a mixture thereof.

なお、隔壁11に回転軸4を通す孔を設け、孔に冷媒の漏洩を防止するシール機構を設ける必要があるが、シール機構はOリング等の接触によるものでもよいし、ラビリンスシール等の非接触のものでもよい。 Note that it is necessary to provide a hole in the partition wall 11 through which the rotating shaft 4 passes, and to provide a sealing mechanism in the hole to prevent leakage of the refrigerant, but the sealing mechanism may be a contact mechanism such as an O-ring, or a non-contact mechanism such as a labyrinth seal. It may also be a contact item.

また、本実施の形態において通電部周囲の大気の湿度は任意の値でよく、また、雨水等の水滴が電動機要素に付着していてもよく、気体と液体の体積比率が気体>液体であれば本実施の形態の範疇に入るものである。 Further, in this embodiment, the humidity of the atmosphere around the current-carrying part may be any value, water droplets such as rainwater may adhere to the motor element, and the volume ratio of gas to liquid may be gas>liquid. This falls within the scope of this embodiment.

(実施の形態7)
本実施の形態7における圧縮機は、前記実施の形態1~5で説明した電動機要素2の通電部10を隔離している隔壁内の環境を、原子価あるいは最外殻電子が閉殻となっている元素または分子を含む気体や第18族元素を含む気体、例えばアルゴンガス等の気体雰囲気としたものである。
(Embodiment 7)
The compressor in Embodiment 7 has a structure in which the environment inside the partition wall isolating the current-carrying portion 10 of the motor element 2 described in Embodiments 1 to 5 is made up of valences or outermost electrons in a closed shell. The atmosphere is a gas containing a group 18 element or a group 18 element, such as argon gas.

本実施の形態においても作動流体が自己分解反応を起こすことを防止することができるが、更にこの実施の形態では、通電部10が気体雰囲気下にあることにより、レイヤーショートが起こった際にも、電動機周囲環境の電気絶縁性が大きいので、電気入力の影響をごく小さな領域で留めることができる。 In this embodiment as well, it is possible to prevent the working fluid from causing a self-decomposition reaction, but furthermore, in this embodiment, since the current-carrying part 10 is in a gas atmosphere, it is possible to prevent the working fluid from causing a self-decomposition reaction. Since the environment surrounding the motor has great electrical insulation, the influence of electrical input can be kept to a very small area.

これにより、圧縮機の安全性及び信頼性を高いものとすることができる。 Thereby, the safety and reliability of the compressor can be improved.

なお、本実施の形態において通電部10は乾き度が1.0未満の気体雰囲気下であってもよく、又その気体も数種類の気体が混合もしくは不純物気体が混合しているような混合気体であってもよく、通電部周囲の環境において気体の体積比率が、液体の体積比率を上回っていれば本実施の形態の範疇に入るものである。 In this embodiment, the current-carrying part 10 may be in a gas atmosphere with a dryness of less than 1.0, and the gas may be a mixture of several types of gas or a mixture of impurity gases. However, if the volume ratio of gas exceeds the volume ratio of liquid in the environment around the current-carrying part, it falls within the scope of this embodiment.

(実施の形態8)
本実施の形態8における圧縮機は、前記実施の形態1~5で説明した電動機要素2の通電部10を隔離している隔壁内の環境を、原子価あるいは最外殻電子が閉殻となっている元素または分子を含む液体や第18族元素を含む液体環境としている。
(Embodiment 8)
The compressor in Embodiment 8 has a structure in which the environment within the partition wall isolating the current-carrying portion 10 of the motor element 2 described in Embodiments 1 to 5 is a closed shell of valence or outermost shell electrons. The liquid environment is a liquid containing elements or molecules of Group 18, or a liquid environment containing Group 18 elements.

本実施の形態においても作動流体が自己分解反応を起こすことを防止することができるが、更にこの実施の形態では、通電部10が液体環境下にあることにより、レイヤーショートが起こった際にも、電動機周囲環境の熱容量が大きいので、高エネルギ付加に起因する温度上昇の影響をごく小さな領域で吸収することができる。 In this embodiment as well, it is possible to prevent the working fluid from causing a self-decomposition reaction, but furthermore, in this embodiment, since the current-carrying part 10 is in a liquid environment, it is possible to prevent the working fluid from causing a self-decomposition reaction. Since the heat capacity of the environment surrounding the motor is large, the effect of temperature rise due to high energy addition can be absorbed in a very small area.

これにより、圧縮機の安全性及び信頼性を高いものとすることができる。 Thereby, the safety and reliability of the compressor can be improved.

なお、本実施の形態において通電部10は乾き度が0以上の液体下であってもよく、又その液体も種類の液体が混合もしくは不純物液体が混合しているような混合液体であってもよく、通電部周囲の環境において液体の体積比率が、気体の体積比率を上回っていれば本実施の形態の範疇に入るものである。 Note that in this embodiment, the current-carrying unit 10 may be under a liquid whose dryness is 0 or more, and the liquid may be a mixed liquid such as a mixture of different liquids or an impurity liquid. Generally, if the volume ratio of liquid in the environment around the current-carrying part exceeds the volume ratio of gas, it falls within the scope of this embodiment.

ここで、上記電動機周囲環境は、前記実施の形態7,8に示すもの以外に窒素、二酸化炭素を含む気体、または液体であってもよい。 Here, the environment surrounding the electric motor may be a gas containing nitrogen or carbon dioxide, or a liquid, other than those shown in the seventh and eighth embodiments.

また、上記電動機周囲環境を構成する気体もしくは液体は、大気圧下における熱伝導率が0.001~0.3[W/mK]である気体、もしくは大気圧下における熱伝導率が0.05~0.7[W/mK]である液体とするのが好ましい。 Further, the gas or liquid constituting the environment surrounding the electric motor is a gas having a thermal conductivity of 0.001 to 0.3 [W/mK] at atmospheric pressure, or a gas having a thermal conductivity of 0.05 at atmospheric pressure. It is preferable to use a liquid having a power of ~0.7 [W/mK].

このようにすることによって、固定子5の熱の放散効果が高まって固定子巻線の温度を、その絶縁被覆が溶融する温度以下に抑えることが可能となり、レイヤーショートそのものの発生も防ぐことができる。よって、圧縮機の安全性をより高いものとすることができる。 By doing this, the heat dissipation effect of the stator 5 increases, making it possible to suppress the temperature of the stator winding below the temperature at which its insulation coating melts, and also preventing the occurrence of layer shorts. can. Therefore, the safety of the compressor can be made higher.

(実施の形態9)
本実施の形態9は冷凍サイクル装置を示し、この例では前記各実施の形態で説明した圧縮機を用いて構成した空気調和機を示す。図6は空気調和機の冷凍サイクル図、図7は同空気調和機の室内機を示す概略断面図である。
(Embodiment 9)
Embodiment 9 shows a refrigeration cycle device, and this example shows an air conditioner configured using the compressor described in each of the above embodiments. FIG. 6 is a refrigeration cycle diagram of the air conditioner, and FIG. 7 is a schematic sectional view showing an indoor unit of the air conditioner.

図6、図7において、この空気調和機は、室外機51と、室外機51に接続された室内機52から構成されている。室外機51には、冷媒を圧縮する圧縮機53、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁54、冷媒と外気の熱を交換する室外熱交換器55、冷媒を減圧する減圧器56、室外送風機59が配設されている。また、室内機52には、冷媒と室内空気の熱を交換する室内熱交換器57と、室内送風機58とが配設されている。そして、前記圧縮機53、四方弁54、室内熱交換器57、減圧器56、室外熱交換器55を冷媒回路で連結してヒートポンプ式冷凍サイクルを形成している。 6 and 7, this air conditioner includes an outdoor unit 51 and an indoor unit 52 connected to the outdoor unit 51. The outdoor unit 51 includes a compressor 53 that compresses the refrigerant, a four-way valve 54 that switches the refrigerant circuit during cooling/heating operation, an outdoor heat exchanger 55 that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, a pressure reducer 56 that reduces the pressure of the refrigerant, and an outdoor A blower 59 is provided. Further, the indoor unit 52 is provided with an indoor heat exchanger 57 that exchanges heat between the refrigerant and indoor air, and an indoor blower 58. The compressor 53, four-way valve 54, indoor heat exchanger 57, pressure reducer 56, and outdoor heat exchanger 55 are connected through a refrigerant circuit to form a heat pump type refrigeration cycle.

なお、本実施形態による冷媒回路には、HFO1123等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を、単体、もしくは2成分混合または3成分混合した冷媒を使用している。 Note that the refrigerant circuit according to the present embodiment uses a refrigerant in which a working medium containing an ethylene-based fluorohydrocarbon having a double bond such as HFO1123 is used alone or in a two-component mixture or a three-component mixture.

上記構成からなる空気調和機は、冷房運転時には、四方弁54を圧縮機53の吐出側と室外熱交換器55とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機53によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁54を通って室外熱交換器55に送られる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、減圧器56に送られる。減圧器56では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室内機52に送られる。室内機52では、冷媒は室内熱交換器57に入り室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。さらに冷媒は室外機51に戻り、四方弁54を経由して圧縮機53に戻される。 In the air conditioner having the above configuration, during cooling operation, the four-way valve 54 is switched so that the discharge side of the compressor 53 and the outdoor heat exchanger 55 communicate with each other. As a result, the refrigerant compressed by the compressor 53 becomes a high-temperature, high-pressure refrigerant and is sent to the outdoor heat exchanger 55 through the four-way valve 54. The refrigerant then exchanges heat with the outside air to radiate heat, becomes a high-pressure liquid refrigerant, and is sent to the pressure reducer 56. The pressure is reduced in the pressure reducer 56 to become a low-temperature, low-pressure two-phase refrigerant, which is sent to the indoor unit 52. In the indoor unit 52, the refrigerant enters the indoor heat exchanger 57, exchanges heat with indoor air, absorbs heat, and evaporates into a low-temperature gas refrigerant. At this time, the indoor air is cooled to cool the room. Furthermore, the refrigerant returns to the outdoor unit 51 and is returned to the compressor 53 via the four-way valve 54.

暖房運転時には、四方弁54を圧縮機53の吐出側と室内機52とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機53によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁54を通り、室内機52に送られる。高温高圧の冷媒は室内熱交換器57に入り、室内空気と熱交換して放熱し、冷却され高圧の液冷媒となる。この時、室内空気は加熱されて室内を暖房する。その後、冷媒は減圧器56に送られ、減圧器56において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器55に送られて外気と熱交換して蒸発気化し、四方弁54を経由して圧縮機53へ戻される。 During heating operation, the four-way valve 54 is switched so that the discharge side of the compressor 53 and the indoor unit 52 communicate with each other. As a result, the refrigerant compressed by the compressor 53 becomes a high-temperature, high-pressure refrigerant and is sent to the indoor unit 52 through the four-way valve 54 . The high-temperature, high-pressure refrigerant enters the indoor heat exchanger 57, exchanges heat with indoor air, radiates heat, and is cooled to become a high-pressure liquid refrigerant. At this time, the indoor air is heated to heat the room. Thereafter, the refrigerant is sent to the pressure reducer 56, where it is depressurized to become a low-temperature, low-pressure two-phase refrigerant.The refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger 55, where it is evaporated by exchanging heat with the outside air, and passed through the four-way valve 54. and is returned to the compressor 53.

上記のように構成された空気調和機は、その圧縮機53を前記各実施の形態で示した圧縮機とすることによって、HFO1123を含む作動流体を用いた場合であっても、作動流体が自己分解反応を起こすことを防止でき、安全性及び信頼性の高い冷凍システムとすることができる。 In the air conditioner configured as described above, by using the compressor 53 as the compressor shown in each of the above embodiments, even when using a working fluid containing HFO1123, the working fluid is self-sufficient. It is possible to prevent a decomposition reaction from occurring and provide a highly safe and reliable refrigeration system.

以上、本発明の圧縮機及びそれを用いた冷凍サイクル装置について、上記各実施の形態を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 Although the compressor of the present invention and the refrigeration cycle device using the same have been described above using the above embodiments, the present invention is not limited thereto.

例えば、本実施の形態では、圧縮機構部3として、二連式の圧縮機構部を有するロータリ式圧縮機を例にして説明したが、これは一つの圧縮機構部を有するロータリ式圧縮機であってもよいし、他の圧縮形式、例えば、スクロール式、レシプロ式などの容積式圧縮機、もしくは、遠心式圧縮機等、いずれの圧縮機であってもよいものである。 For example, in the present embodiment, a rotary compressor having a double compression mechanism is used as the compression mechanism 3, but this is a rotary compressor having one compression mechanism. Alternatively, the compressor may be of any other type, such as a positive displacement compressor such as a scroll type or a reciprocating type, or a centrifugal type compressor.

また、電動機要素2はインナーローター式の電動機を例にして説明したが、実施の形態6のような場合は、アウターローター式の電動機要素であっても適用できるものである。 Moreover, although the electric motor element 2 has been described using an inner rotor type electric motor as an example, in a case like the sixth embodiment, an outer rotor type electric motor element can also be applied.

また、通電部10を作動流体から隔離する構成として実施の形態1~6を例示したが、これらは任意に適宜組み合わせて使用してもよく、これによって通電部10をより確実に作動流体から隔離することができ好適である。 Furthermore, although Embodiments 1 to 6 have been illustrated as configurations for isolating the current-carrying section 10 from the working fluid, these may be used in any appropriate combination, thereby more reliably isolating the current-carrying section 10 from the working fluid. It is possible and suitable.

また、冷凍サイクル装置としては空気調和機を例にして説明したが、これは圧縮機、凝縮器、膨張手段、および蒸発器等の構成要素が配管にて接続され、かつ、室外機を有する冷凍サイクル装置であれば具体的な適用例は特に限定されず、例えば、ヒートポンプ式給湯機等であってもよいものである。 In addition, we have explained an air conditioner as an example of a refrigeration cycle device, but this is a refrigeration system in which components such as a compressor, condenser, expansion means, and evaporator are connected via piping, and has an outdoor unit. The specific example of application is not particularly limited as long as it is a cycle device, and for example, it may be a heat pump water heater or the like.

上述したように本発明は、作動媒体としてHFO1123等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いていても安全な圧縮機及び冷凍サイクル装置とすることができる。よって、各種の圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置に幅広く適用することができる。 As described above, the present invention can provide a compressor and a refrigeration cycle device that are safe even when a working medium containing an ethylene-based fluorohydrocarbon having a double bond, such as HFO1123, is used as the working medium. Therefore, it can be widely applied to various compressors and refrigeration cycle devices using the compressors.

1 密閉容器
2 電動機要素
3 圧縮機構部
4 回転軸
5 固定子
6 回転子
7 巻線
7a コイルエンド部
8 端子
9 給電部
10 通電部
11、11a 隔壁
51 室外機
52 室内機
53 圧縮機
54 四方弁
55 室外熱交換器
56 減圧器
57 室内熱交換器
58 室内送風機
59 室外送風機
1 Airtight container 2 Electric motor element 3 Compression mechanism section 4 Rotating shaft 5 Stator 6 Rotor 7 Winding 7a Coil end section 8 Terminal 9 Power supply section 10 Current carrying section 11, 11a Partition wall 51 Outdoor unit 52 Indoor unit 53 Compressor 54 Four-way valve 55 Outdoor heat exchanger 56 Pressure reducer 57 Indoor heat exchanger 58 Indoor blower 59 Outdoor blower

Claims (2)

作動流体を圧縮する圧縮機構と前記圧縮機構を駆動する電動機要素を備え、
前記電動機要素は、固定子及び回転子を備え、
前記固定子は、固定子積層板を積層して構成した固定子鉄心に巻線を巻き付けて構成し、
記巻線及び前記巻線への給電部等の通電部を隔壁によって前記作動流体から隔離し、
前記巻線及び前記通電部を前記作動流体と異なる成分または組成の環境下に設置した圧縮機であって、
前記隔壁を、ドーナツ状板の外周側および内周側に立ち上がり壁を有する断面略コ字状に形成し、
前記隔壁を、前記固定子積層板の上端面及び下端面に夫々個々に接合した
ことを特徴とする圧縮機。
comprising a compression mechanism that compresses a working fluid and an electric motor element that drives the compression mechanism,
the electric motor element comprises a stator and a rotor;
The stator is configured by winding a winding around a stator core configured by laminating stator laminate plates,
Isolating the winding and a current-carrying part such as a power supply part to the winding from the working fluid by a partition,
A compressor in which the winding and the current-carrying part are installed in an environment having a different component or composition from the working fluid,
The partition wall is formed into a substantially U-shaped cross section with rising walls on the outer circumferential side and the inner circumferential side of the donut-shaped plate,
The partition walls were individually bonded to the upper and lower end surfaces of the stator laminate.
A compressor characterized by :
前記電動機要素の前記通電部を設置する前記環境は、気体雰囲気としたことを特徴する請求項1に記載の圧縮機。 The compressor according to claim 1 , wherein the environment in which the current - carrying portion of the motor element is installed is a gas atmosphere.
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