JPH05195955A - 冷凍圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機本体を駆動するモ−タを内蔵し、冷媒
がこのモ−タをとおっている密閉形の冷凍圧縮機におい
て、モ−タの特性を低下させることなしに、腐食性冷媒
からモ−タを保護することにある。 【構成】 モ−タが少なくとも固定子部分を冷媒に侵さ
れない薄膜によって包囲されている。固定子を構成する
電線は、これによって、薄膜部材によって腐食性冷媒か
ら遮断され、冷媒による腐食をうけず、しかも、固定子
および固定子コアが圧力をうけるので、薄膜の厚みを薄
くすることができ、固定子と回転子との距離をおおきく
させない。 【効果】 冷媒液あるいはガスによるモ−タの電線の腐
食を確実に防ぐことができ、厚みをきわめて薄くするこ
とができるためモ−タ特性の低下も防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷凍圧縮機にかかわ
り、さらに詳しくは、圧縮ユニットを駆動するモ−タを
内臓し、モ−タが冷媒液もしくはガスに接触する冷凍圧
縮機の改良に関している。

【０００２】

【従来の技術】この種の冷凍圧縮機は、冷媒がモ−タを
とおって圧縮ユニットに吸い込まれるかあるいは圧縮ユ
ニットからモ−タをとおって吐き出されるようになって
いるため、モ−タの固定子を構成している電線の被覆が
冷媒（潤滑油を含んでいる）によって腐食される。冷媒
がアンモニア冷媒の場合には、いまのところ、これに耐
えうる被覆が存在していない。

【０００３】この問題を解決するために、キャンド形モ
−タが提供されている。このモ−タは、たとえば雑誌
「冷媒」の１９９０年１１月号の８９ペ−ジに記載され
ているように、キャンと称する薄肉中空部材によって固
定子と回転子とを分離し、冷媒をキャンの内側をとお
し、キャンの外側にある固定子にとおさないようにさせ
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】キャンド形モ−タを駆
動源とする冷凍圧縮機は、固定子が冷媒の通路に存在し
ないため、冷媒がアンモニア冷媒のような腐食性のある
ものであっても、固定子を形成する電線の線材や被覆な
どを冷媒による腐食から保護することができる。しか
し、冷媒圧力がたかいときに、キャン自体に耐圧性を要
求されるため、キャンの厚みが大きくなり、固定子から
回転子への磁界の強さが減少し、モ−タの出力が大きく
低下する。このため、冷凍圧縮機の駆動源として、実用
化にいたっていないのが現状である。

【０００５】本発明は、冷媒液あるいはガスによるモ−
タの電線の腐食を確実に防ぐことができ、しかも、モ−
タの特性を低下させることなしにこれをおこなえる、冷
凍圧縮機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧縮ユニットを作動させるモ−タを内蔵
し、冷媒がこのモ−タをとおっている密閉形の冷凍圧縮
機において、モ−タが少なくとも固定子部分を冷媒に侵
されない薄膜によって包囲されていることを特徴として
いる。

【０００７】本発明において、薄膜はたとえば合成樹
脂、ワニスあるいは金属箔から構成される。金属箔の場
合には金属箔と被包囲物とのあいだに形成される空間を
真空状態にさせてもよい。

【０００８】

【作用】モ−タにおける固定子が薄膜によって包囲さ
れ、冷媒液あるいはガスから遮断されているため、たと
えばアンモニア冷媒であっても、さらに潤滑油を含んで
いても、薄膜の材質を選択することによって、モ−タを
とおる冷媒液あるいはガスによって固定子を構成してい
る電線の線材や被覆などを腐食させない。そして、冷媒
圧力が高いときにも、固定子および固定子コアが圧力を
うけ、薄膜がこれを負担せず、薄膜の厚みを小さくする
ことができるため、固定子から回転子への磁界の強さが
減少せず、モ−タの効率を低下させない。

【０００９】

【実施例】本発明の冷凍圧縮機の実施例は、以下に、図
面とともに説明する。

【００１０】この冷凍圧縮機は、スクリュ−圧縮機から
なっていて、図１に示すように、圧縮ユニットにおけ
る、冷媒ガスを圧縮するスクリュ−ロ−タ１０は、これ
らを駆動するモ−タ１１とともに、ひとつのケ−シング
１２の内部に収容されている。

【００１１】ケ−シング１２は本体１３、内部側カバ−
１４および外部側カバ−１５、１６からなっている。本
体１３は、一端にカバ−１６を、他端にカバ−１５を取
り付けられている。もうひとつの外部側カバ−１６は内
部側カバ−１４を覆うように位置して本体１３に取り付
けられている。外部側カバ−１５にはロ−タ１０にたい
して外部から冷媒ガスをとり入れるための吸込口１７
が、カバ−１４にはロ−タ１０によって圧縮された冷媒
ガスをカバ−１６の内部にみちびく通路１８が、そし
て、カバ−１６には冷媒ガスを外部にみちびくための吐
出口１９がそれぞれ設けられ、冷媒ガスが外部から吸込
口１７からモ−タ１１をとおってロ−タ１０に吸い込ま
れ、ロ−タ１０によって圧縮された冷媒ガスが通路１８
をとおって、吐出口１９から外部に吐き出されるように
している。

【００１２】ロ−タ１０は、おすロ−タおよびめすロ−
タからなっていて、スライド弁２１とともに本体１３に
形成された孔に収容されている。これらのロ−タのう
ち、おす側のロ−タはシャフト２２が本体１３にある軸
受２３、カバ−１４にある軸受２４によって保持されて
いる。図では、軸受２４は、カバ−１４と断面位置が異
なっているため、片側のみが示されている。めす側のロ
−タのシャフトも、同様に、本体１３およびカバ−１４
にある軸受に保持されている。スライド弁２１は油圧シ
リンダによってスライドするようにさせられている。油
圧シリンダはカバ−１４に組み込まれていて、ピストン
２５がロッド２６によってスライド弁２１に連結され、
ピストン２５を移動させ、スライド弁２１を動かすこと
によって、冷媒ガスを外部に放出するポ−トを開閉させ
て、この圧縮機の負荷を変えられるようにしている。

【００１３】モ−タ１１は本体１３の内部に組み込まれ
ている。ロ−タ１０のシャフトは、おす側ロ−タのシャ
フト２２のみがモ−タ１１の回転軸に結合され、モ−タ
１１がおす側のロ−タを回転させることによって、各々
のロ−タシャフトにある歯車によってめす側のロ−タを
従動回転させている。モ−タ１１は固定子２７が本体１
３に固定されている。回転子２８がロ−タシャフト２２
の延長部分に取り付けられている。コイル２９はこれと
ともに固定子を構成する固定子コアにある溝に挿入され
ている。そして、コイルを形成する電線はこれに接続さ
れた口出線３１によって本体１３にある電源端子３２に
接続されている。

【００１４】さらに、本体１３には、冷媒ガスを冷却し
かつロ−タ１０を潤滑するための油を吐出するポ−トが
ロ−タ１０の吸い込み側あるいはロ−タ１０のあいだに
設けられていて、外部にある油タンクからの油がこれら
の油通路をとおって本体１３の内部にみちびかれ、冷媒
ガスといっしょにロ−タ１０に圧縮されるようにしてい
る。そして、カバ−１６の内部にはオイルセパレ−タ３
３が組み込まれ、本体１３にはロ−タ１０の下部に位置
して油溜室３４を、カバ−１４のフランジとなる部分に
はこの油溜室につながる油通路３５が設けられていて、
オイルセパレ−タ３３によって冷媒ガスから分離された
油が油通路３５をとおって油溜室３４にみちびかれ、油
溜室３４から油タンクに回収されるようにしている。

【００１５】この冷凍圧縮機は、凝縮機、膨張弁および
蒸発器とともに、冷凍サイクルを構成させられる。ケ−
シング１２はカバ−１６にある吐出口１９を凝縮器の吸
い込み側に、吐き出し側を膨張弁にそれぞれつながれ
る。そして、膨張弁は蒸発器の入口側につながれ、蒸発
器の出口側はケ−シング１２のカバ−１５にある吸込口
１７につながれる。

【００１６】この冷凍圧縮機では、ケ−シング１２が作
動すると、蒸発器において熱交換された低温低圧な冷媒
ガスが吸込口１７からケ−シング１２の内部に吸い込ま
れ、モ−タ１１を冷却したあと、ロ−タ１０に吸入され
る。これらのロ−タによって圧縮され、高温、高圧とな
った冷媒ガスは、通路１８をとおってカバ−１５の内部
に送り出され、オイルセパレ−タ３３をとおって吐出口
１９から吐出される。油を分離された高温高圧の冷媒ガ
スは、凝縮器で冷却されかつ凝縮して中温、高圧な冷媒
液になり、この冷媒液は膨張弁において膨張させられた
あと、蒸発器において熱交換され、低温低圧な冷媒ガス
になる。蒸発器をでた冷媒ガスは、ふたたびケ−シング
１２の吸込口１７から吸入され、モ−タ１１を冷却した
あと、ロ−タ１０に吸入され、ふたたび、これらの一連
の冷凍サイクルがおこなわれる。

【００１７】他方、この冷凍圧縮機が作動すると、油が
外部に配置された油タンクからの油が本体１３にある油
通路３５をとおってロ−タ１０の吸い込み側あるいはこ
れらのロ−タのあいだに供給される。高温になった油
は、冷媒ガスとの混合状態でもって通路１８をとおって
オイルセパレ−タ３３にみちびかれ、オイルセパレ−タ
３３にあるデミスタによって冷媒ガスから分離され、吐
出口１９から排出させられる。分離された油は、ロ−タ
１０のシャフト２２を保持する軸受に供給された油とい
っしょに、本体１３の底部にある油溜室３４にあつめら
れたあと、油タンクに回収される。

【００１８】本発明による冷凍圧縮機において、固定子
２７は表面全体があるいはこれを構成する電線が薄膜４
１によって完全に被覆されている。薄膜自体は冷媒によ
って腐食されない高分子材料からなっている。薄膜４１
はポリエステル樹脂、四弗化エチレン樹脂、アミドイミ
ド樹脂などの高分子化合物やワニス、あるいは、金属箔
からなっている。固定子全体を包囲する薄膜４１は、樹
脂フィルムもしくは金属箔によって固定子２７を包む
か、あるいは樹脂フィルムもしくは金属箔を固定子全体
に巻き付けることによって、あるいは、樹脂やワニスを
固定子２７にスプレ−あるいは塗布することによって形
成される。固定子２７を構成する電線を包囲する薄膜４
１は、電線の各々に樹脂フィルムもしくは金属箔を巻き
付けることによって、あるいは、樹脂やワニスをスプレ
−あるいは塗布し、樹脂やワニスを硬化させることによ
って形成される。また、薄膜４１は、あらかじめ固定子
２７が挿入される固定子コアにある溝に樹脂やワニスを
充填したあと、固定子２７を溝内の樹脂やワニスに浸漬
し、樹脂やワニスを硬化させることによって形成され
る。そして、この冷凍圧縮機のように、固定子２７と電
源端子３２とをつなぐ口出線３１も冷媒に接触している
場合、口出線３１にも薄膜４２が同様にして形成されて
いる。

【００１９】具体的に説明すると、固定子２７を構成す
るコイル２９の電線４５は、たとえば図２に示すよう
に、外側を樹脂フィルムによって囲い、樹脂フィルムを
加熱成形することによって形成され薄膜４１を形成され
たあと、固定子２７のコア４３にある溝４４に挿入され
る。口出線４２も同様にして薄膜４２を形成される。ま
た、固定子２７を構成するコイル２９の電線４５は、図
３に示すように、あらかじめコア４３の溝４４に樹脂や
ワニスなどの高分子化合物を充填したあとに、溝４４の
内部の高分子化合物に浸漬されることによって、あるい
は、コア４３の溝４４に高分子化合物をスプレ−あるい
は塗布し、コア４３の溝４４に挿入することによって薄
膜４１を形成される。

【００２０】この冷凍圧縮機の運転が、前述のようにし
てなされ、冷媒がモ−タ１１をとおってケ−シング１２
に吸い込まれるときに、冷媒が固定子２７および固定子
２７と電源端子３２とをつなぐ口出線３１に接触するこ
とになるが、これらが高分子化合物からなる薄膜４１、
４２によって包囲されているため、冷媒が固定子２７を
構成する電線４５および固定子２７と電源端子３２とに
またがる固定子２７の口出線３１に直接に接触せず、こ
れらの電線４５の被覆あるいは線材もしくは双方の腐食
を完全に防止することができる。

【００２１】また、薄膜４１、４２はコイル２９を形成
する電線４５のまわりだけ包囲し、回転子２８と固定子
２７のコア４３とのあいだの電磁力が作用する面になん
らのマイナス効果も生じないので、モ−タ１１の出力を
低下させない。すなわち。モ−タ１１において、回転子
２８の外表面４６は固定子４２のコア４３の表面４７に
対面している。モ−タ１１の効率は、これらの表面４
６、４７のあいだの距離が大きいほど下がり、さらに、
障害物が表面４６と表面４７とのあいだに存在しても低
下する。本発明による冷凍圧縮機では、前述のように、
電線４５が高分子化合物の薄膜４１、４２によって包囲
され、固定子２７の表面４６と回転子２８の表面４７と
の距離が小さいばかりか、冷媒の圧力が高いときにも、
薄膜４１、４２が電線４５に密着し、圧力を固定子２７
のコア４３および電線４５によってうけ、薄膜４１、４
２に負担をかけないので、薄膜４１、４２の厚さを薄く
することができ、モ−タ１１の効率を減少させない。

【００２２】

【発明の効果】本発明の冷凍圧縮機は、以上説明したよ
うに、モ−タにおけるが薄膜によって囲われ、冷媒液あ
るいはガスから遮断されているため、冷媒液あるいはガ
スによるモ−タの電線の腐食を確実に防ぐことができ、
厚みをきわめて薄くすることができるため、モ−タ特性
の低下も防止することができ、しかも、大幅な設計変更
なしに、既存の冷凍圧縮機に適用することもできるの
で、きわめて低コストである。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷凍圧縮機の断面図である。

【図２】固定子の拡大断面図である。

【図３】固定子の他の構成を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１０、２１…圧縮ユニット、１１…モ−タ、２７…コイ
ル、４１、４２…薄膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮ユニットを作動させるモ−タを内蔵
   し、冷媒がこのモ−タをとおっている密閉形の冷凍圧縮
   機において、モ−タが少なくとも固定子部分を冷媒に侵
   されない薄膜によって包囲されていることを特徴とする
   冷凍圧縮機。