WO2016151907A1 - 密閉型回転圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

　密閉型回転圧縮機は、密閉ケースの内部で圧縮機構部を駆動する電動機部を備えている。電動機部は、複数の永久磁石を有するロータと、ロータを取り囲んだ状態で密閉ケースに固定され、ロータの外周部との間にギャップゲージが挿入可能なエアギャップを規定するステータとを有する。ロータの外周部は、ロータの軸心を中心とする円弧を描いて湾曲された複数の大径円弧部と、隣り合う大径円弧部の間を連結し、ロータの軸心からの距離が大径円弧部よりも小さい複数の連結部とを含む非円形の形状を有し、ロータの軸方向に沿う両端部にロータに対し同軸状に位置された真円部が設けられている。ステータは、ロータの外周部に向けて突出された複数のティースと、ティースに集中巻きされた巻線とを有している。ティースの先端部によって規定されるステータの内周面の半径をａ、ロータの軸心から大径円弧部までの距離をｂ、ロータの前記真円部の半径をｃとした時、ａ、ｂおよびｃは、ｃ＞ｂ－（ａ－ｂ）／２の関係を満たす。

Description

密閉型回転圧縮機および冷凍サイクル装置

　本発明の実施形態は、密閉型回転圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。

　冷凍サイクル装置に用いられる密閉型回転圧縮機は、密閉ケースに収容された電動機部および圧縮機構部を備えている。電動機部は、密閉ケースの内周面に固定されたステータと、圧縮機構部に回転軸を介して連結されたロータと、を有している。ロータは、ステータの内側に同軸状に位置されており、当該ロータの外周面とステータの内周面との間に狭小のエアギャップが形成されている。

　この種の電動機部では、エアギャップをステータおよびロータの全周に亘って均一に保つことが必要である。当該エアギャップが均一でない場合、ロータがステータに対し偏心したり傾くことがあり得る。この結果、ステータとロータとの間での磁気吸引力の平衡が崩れてしまい、騒音や振動を招く要因となる。特に、ステータの軸心とロータの軸心との間の偏心量がエアギャップの１／２を上回ると、騒音が一段と大きくなる傾向にある。　
　この改善策として、従来、専用のギャップゲージを用いてステータとロータとの間のエアギャップを全周に亘って均一に保つようにした密閉型回転圧縮機が知られている。ギャップゲージは、例えば線膨張係数が異なる二枚の金属板を互いに積層した構成を有し、密閉型回転圧縮機を組み立てる際にエアギャップに挿入される。

　エアギャップに挿入されたギャップゲージを加熱すると、当該ギャップゲージが円弧状に湾曲するように変形し、ステータの内周面およびロータの外周面に接触する。これにより、ステータおよびロータは、密閉ケースの内部で夫々の軸心が一致するように互いの位置が調整される。

　この後、ロータに連結された圧縮機構部を密閉ケースに固定することで、ステータおよびロータは、同軸度を維持したまま密閉ケースの内部に収容される。

　ギャップゲージは、圧縮機構部を密閉ケースに固定した後、冷却することで元の形状に戻し、エアギャップから取り外す。これにより、ステータおよびロータとの間に全周に亘って均一なエアギャップが形成され、ロータの偏心等に基づく騒音の発生を防止できる。

特開２０１４－１９０２８６号公報

　ところで、近年、永久磁石モータを電動機部に採用した密閉型回転圧縮機が提供されている。永久磁石モータは、ステータに巻回される巻線を集中巻きとし、ロータの永久磁石を電磁鋼板に設けた磁石収容孔に挿入した構成を有している。永久磁石モータでは、ロータの回転時に生じる誘起電圧の波形を正弦波に近づけることで、低騒音化を図ることができる。

　具体的には、磁極数が２ｎ（ｎは２以上の整数）の永久磁石を鉄心に備えたロータと、３ｎ個のティースを有するステータと、を含む永久磁石モータでは、ロータの外周部は、磁極数と同数の大径円弧部と、隣り合う大径円弧部の間に跨る複数の連結部とで構成されている。連結部は、ロータの中心からの距離が大径円弧部よりも小さい。このため、ロータの外周部は、大径円弧部および連結部に対応した複数箇所でロータの中心からの距離が互いに異なる非円形の形状を有している。

　この種の永久磁石モータを採用した密閉型回転圧縮機を組み立てる際、前記ギャップゲージを用いてステータとロータとの間のエアギャップを全周に亘って均一に保つことが試みられている。

　しかしながら、永久磁石モータは、ロータの外周部が非円形の形状であるため、外周部が真円形のロータに比べてギャップゲージを挿入すべき箇所が少ない。そのため、ギャップゲージを用いたとしても、密閉ケースの内部でステータおよびロータの軸心が一致するように互いの位置を精度よく調整することが困難となり、密閉型回転圧縮機の運転時に騒音が発生し易くなるのを否めない。

　本発明の目的は、ロータの外周部の形状が非円形であるにも拘らず、ギャップゲージを用いてステータおよびロータの軸心を精度よく位置合わせすることができ、騒音や振動を低減できる密閉型回転圧縮機および当該密閉型回転圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を得ることにある。

　実施形態によれば、冷凍サイクル装置に用いる密閉型回転圧縮機は、密閉ケースと、前記密閉ケースに収容され、前記密閉ケースの内部で冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記密閉ケースに収容され、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備えている。前記電動機部は、前記圧縮機構部に連結されたロータと、前記ロータの内部に設けられ、前記ロータの周方向に間隔を存して配置された複数の永久磁石と、前記ロータを取り囲んだ状態で前記密閉ケースの内周面に固定され、前記ロータの外周部との間にギャップゲージが挿入可能なエアギャップを規定するステータと、を有している。

　前記ロータの外周部は、前記ロータの周方向に間隔を存して配置され、前記ロータの軸心を中心とする円弧を描いて湾曲された複数の大径円弧部と、隣り合う前記大径円弧部の間を連結し、前記ロータの前記軸心からの距離が前記大径円弧部よりも小さい複数の連結部と、を含む非円形の形状を有するとともに、前記ロータの軸方向に沿う両端部に前記ロータに対し同軸状に位置された真円部が設けられている。前記ステータは、前記ステータの周方向に間隔を存して配置され、前記ロータの外周部に向けて突出された複数のティースと、前記ティースに集中巻きされた巻線と、を有している。

　前記ティースの先端部によって規定される前記ステータの内周面の半径をａ、前記ロータの前記軸心から前記大径円弧部までの距離をｂ、前記ロータの前記真円部の半径をｃとした時、前記ａ、ｂおよびｃは、
　　　　　　　　　　　 ｃ＞ｂ－（ａ－ｂ）／２
の関係を満たしている。

図１は、第１の実施形態に係る冷凍サイクル装置に組み込まれた密閉型回転圧縮機の断面図である。 図２は、図１のＦ２－Ｆ２線に沿う断面図である。 図３は、第１の実施形態に係る密閉型回転圧縮機の電動機部の断面図である。 図４は、第１の実施形態において、ステータのティースとロータの大径円弧部との間に形成されたエアギャップにギャップゲージを挿入した状態を示す断面図である。 図５は、第１の実施形態において、ステータのティースとロータの連結部との間に形成されたエアギャップを示す断面図である。 図６は、第２の実施形態に係る密閉型回転圧縮機の電動機部の断面図である。 図７は、図６のＦ７－Ｆ７線に沿う断面図である。 図８は、第３の実施形態に係る密閉型回転圧縮機の電動機部の下端部を概略的に示す断面図である。

　[第１の実施形態]
　以下第１の実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。

　図１は、冷凍サイクル装置１の冷凍サイクル回路Ｒに組み込まれた密閉型回転圧縮機Ｋの断面図である。冷凍サイクル回路Ｒは、密閉型回転圧縮機Ｋ、凝縮器２、膨張装置３、蒸発器４およびアキュームレータ５を主要な要素として備えている。前記複数の要素は、冷媒が循環する冷媒管Ｐを介して互いに連通されている。冷凍サイクル回路Ｒに用いられる冷媒は、例えばＨＦＣ系冷媒、ＨＦＯ系冷媒、ＨＣ（炭化水素）系冷媒または二酸化炭素（ＣＯ_２）系冷媒である。

　図１に示すように、密閉型回転圧縮機Ｋは、いわゆる縦形のロータリコンプレッサであって、密閉ケース１０、電動機部１１および圧縮機構部１２を備えている。密閉ケース１０は、円筒状の周壁１０ａを有するとともに、鉛直方向に沿うように起立されている。密閉ケース１０の上端部には、吐出管１０ｂが設けられている。吐出管１０ｂは、冷媒管Ｐを介して凝縮器２に接続されている。

　電動機部１１は、密閉ケース１０の軸方向に沿う中間部に収容されている。電動機部１１は、例えばインバータで駆動されるインナーロータ型のブラシレスＤＣ同期モータである。電動機部１１は、密閉ケース１０の周壁１０ａの内周面に固定された円筒状のステータ１４と、ステータ１４で取り囲まれたロータ１５と、を備えている。

　密閉ケース１０の底部に油溜り部１６が形成されている。油溜り部１６には、潤滑油が貯溜されている。潤滑油としては、例えばポリオールエステル油、エーテル系油、鉱物油、アルキベンゼン油、ＰＡＧ油の単一油もしくは混合油が用いられる。

　圧縮機構部１２は、油溜り部１６に貯溜された潤滑油の中に浸漬されている。圧縮機構部１２は、シリンダ１８および回転軸１３を主要な要素として備えている。シリンダ１８は、密閉ケース１０の周壁１０ａの内周面に例えばスポット溶接等の手段で固定されている。

　主軸受１９がシリンダ１８の上面に取り付けられている。さらに、副軸受２０がシリンダ１８の下面に取り付けられている。主軸受１９および副軸受２０は、シリンダ１８の内径部を閉塞している。シリンダ１８の内径部、主軸受１９および副軸受２０で囲まれた空間は、シリンダ室Ｓを構成している。シリンダ室Ｓは、吸込管１７を介してアキュームレータ５に接続されている。

　回転軸１３は、主軸受１９および副軸受２０により回転自在に支持され、密閉ケース１０の中心を通る鉛直線Ｏ１の上に同軸状に位置されている。回転軸１３は、鉛直線Ｏ１に対し偏心されたクランクピン部１３ａを有している。クランクピン部１３ａは、シリンダ室Ｓに位置されている。

　さらに、回転軸１３は、主軸受１９を貫通して圧縮機構部１２の上方に同軸状に延長された接続端部１３ｂを有している。回転軸１３の接続端部１３ｂは、電動機部１１のロータ１５を同軸状に貫通するとともに、当該ロータ１５に連結されている。

　リング状のローラ２１がクランクピン部１３ａの外周面に嵌合されている。ローラ２１は、回転軸１３が回転した時に、シリンダ室Ｓの内部で偏心運動するとともに、ローラ２１の外周面の一部がシリンダＳの内周面に摺動可能に線接触するようになっている。

　シリンダ１８は、ベーンスロット(図示せず)を有している。ベーンスロットは、シリンダ１８の径方向に直線状に延びているとともに、一端がシリンダ室Ｓに開口されている。ベーンスロットにベーン（図示せず）が往復動可能に収容されている。ベーンは、円弧状に湾曲された先端を有し、当該先端がローラ２１の外周面に摺動可能に押し付けられている。

　ベーンは、ローラ２１と協働してシリンダ室Ｓを吸入領域と圧縮領域とに区画するとともに、ローラ２１の偏心運動に追従してシリンダ室Ｓに突出したり、シリンダ室Ｓから退去する方向に移動するようになっている。これにより、シリンダ室Ｓの吸入領域および圧縮領域の容積が変化し、吸込管１７からシリンダ室Ｓに吸い込まれた気相冷媒が圧縮される。

　図１に示すように、吐出孔を有する吐出マフラ２２が主軸受１９の上に取り付けられている。吐出マフラ２２は、主軸受１９に設けた吐出弁機構２３を覆っている。吐出弁機構２３は、シリンダ室Ｓで加圧された気相冷媒が所定の圧力に達した時に開放する。この結果、シリンダ室Ｓで加圧された高温・高圧の気相冷媒が吐出マフラ２２の内部に吐出される。

　さらに、高温・高圧の気相冷媒は、電動機部１１を構成する複数の部品間に設けられたガス通路を通じて密閉ケース１０の上部に導かれるとともに、吐出管１０ｂから冷媒管Ｐを経由して凝縮器２に導かれる。

　凝縮器２に導かれた高温・高圧の気相冷媒は、例えば空気との熱交換により凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。高圧の液相冷媒は、膨張装置３を通過する過程で減圧されて低圧の気液二相冷媒に変化する。気液二相冷媒は、蒸発器４を通過する過程で空気から熱を奪って蒸発し、低温・低圧の気相冷媒に変化する。蒸発器４を通過する空気は、液相冷媒の蒸発潜熱により冷やされ、冷風となって例えば空調(冷房)すべき場所に送られる。

　蒸発器４を通過した気相冷媒は、アキュームレータ５に導かれる。冷媒中に蒸発器４で蒸発しきれなかった液相冷媒が混入している場合は、アキュームレータ５で気相冷媒と液相冷媒とに分離される。液相冷媒から分離された気相冷媒は、吸込管１７を経て密閉型回転圧縮機Ｋのシリンダ室Ｓに吸い込まれる。シリンダ室Ｓに吸い込まれた気相冷媒は、再び高温・高圧の気相冷媒に圧縮されて冷媒管Ｐに吐出され、上述の作用を繰り返す。

　次に、密閉型回転圧縮機Ｋの電動機部１１について、図２ないし図５を加えて説明する。図２は、図１のＦ２－Ｆ２線に沿う断面図である。電動機部１１のロータ１５は、例えば複数の電磁鋼板を密閉ケース１０の軸方向に積層した構成を有し、当該ロータ１５の中心部に回転軸１３の接続端部１３ｂが固定されている。

　ロータ１５の磁極数は、２ｎ（ｎは２以上の整数）で表すことができる。本実施形態では、ｎ＝３とすることで、ロータ１５の磁極数を６としている。具体的に述べると、板状の第１ないし第６の永久磁石２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆがロータ１５の内部に設けられている。第１ないし第６の永久磁石２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆは、電磁鋼板の外周部に設けた六つの磁石収容孔２６に個々に挿入されている。

　さらに、第１ないし第６の永久磁石２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆは、
ロータ１５の周方向に沿うように沿うような姿勢で配置されているとともに、ロータ１５の周方向に間隔を存して配列されている。

　図２、図４および図５に示すように、ロータ１５の外周部は、磁極数と同じ六つの大径円弧部１５ａと、六つの連結部１５ｂと、で構成されている。本実施形態によると、大径円弧部１５ａは、ロータ１５の軸心Ｏ２を中心とする半径Ｒの円弧を描くように湾曲された形状を有するとともに、第１ないし第６の永久磁石２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆに対応した位置でロータ１５の周方向に間隔を存して並んでいる。

　連結部１５ｂは、隣り合う大径円弧部１５ａの間を結ぶように、ロータ１５の周方向に間隔を存して並んでいる。言い換えると、連結部１５ｂは、互いに隣り合う第１ないし第６の永久磁石２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆの端部に対応した位置でロータ１５の周方向に間隔を存して並んでいる。したがって、大径円弧部１５ａおよび連結部１５ｂは、ロータ１５の周方向に交互に並んでいる。

　さらに、連結部１５ｂは、ロータ１５の軸心Ｏ２からの距離が大径円弧部１５ａの半径Ｒよりも小さな直線状に形成されている。この結果、ロータ１５は、軸心Ｏ２から外周部までの距離が大径円弧部１５ａおよび連結部１５ｂの位置で互いに異なる非円形の形状を有している。

　連結部１５ｂは、直線状に形成することに限定されない。例えば、連結部１５ｂは、第１ないし第６の永久磁石２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆが挿入された磁石収容孔２６と干渉しない程度に円弧状に窪んだ形状であってもよい。さらに、連結部１５ｂの表面に数多くの刻み目あるいは凹凸を設けても何ら差し支えない。

　ステータ１４は、複数の電磁鋼板を密閉ケース１０の軸方向に積層した構成を有し、ロータ１５を全長に亘って取り囲んでいる。ステータ１４は、密閉ケース１０の周壁１０ａの内周面に固定されたヨーク１４ａと、ヨーク１４ａの内周面に形成された複数のティース１４ｂと、を備えている。ティース１４ｂの数は、３ｎで表すことができる。本実施形態では、ｎ＝３とすることで、ティース１４ｂの数を９としている。

　図２に示すように、ティース１４ｂは、ヨーク１４ａの内周面からロータ１５の外周部に向けて突出されている。ティース１４ｂは、ステータ１４の周方向に間隔を存して配列されているとともに、ステータ１４の軸方向に延びている。ロータ１５の外周部と向かい合うティース１４ｂの先端部１４ｃは、ロータ１５の軸心Ｏ２を中心とする円弧を描くように湾曲されている。

　隣り合うティース１４ｂおよびヨーク１４ａで囲まれた領域は、複数のスロット２７を規定している。スロット２７は、ステータ１４の軸方向に延びているとともに、ステータ１４の周方向に間隔を存して配列されている。さらに、巻線２８がステータ１４の各ティース１４ｂに集中巻きされている。巻線２８は、スロット２７に収容されている。

　図２に破線で囲って示すように、ロータ１５の外周部に位置する六つの大径円弧部１５ａのうち一つ置きの三つの大径円弧部１５ａがティース１４ｂの先端部１４ｃと対向した状態では、当該三つの大径円弧部１５ａとティース１４ｂの先端部１４ｃとの間に図４に示すうようなエアギャップＧ１が形成される。エアギャップＧ１の大きさは、ロータ１５の周方向に沿って均一である。

　一方、残りの三つの大径円弧部１５ａは、図２および図５に示すように、隣り合うティース１４ｂの間に跨るとともに巻線２８が収容されたスロット２７と対向する。この結果、残りの三つの大径円弧部１５ａとティース１４ｂの先端部１４ｃとの間にエアギャップＧ２が形成される。エアギャップＧ２の大きさは、ロータ１５の周方向に不均一であるとともに、前記エアギャップＧ１よりも大きい。

　このような構成を有する電動機部１１において、ステータ１４およびロータ１５が密閉ケース１０の内部で同軸状に精度よく位置合わせされていれば、ロータ１５が回転した時に得られる誘起電圧の波形を正弦波に近づけることができる。よって、密閉型回転圧縮機Ｋが発する騒音を低く抑えることができる。

　ところで、本実施形態によると、ロータ１５の外周部は、六つの大径円弧部１５ａと六つの連結部１５ｂとがロータ１５の周方向に交互に並んだ非円形の形状を有している。このため、特許文献１に開示されたギャップゲージを用いてロータ１５とステータ１４との間の同軸度を確保しようとしても、外周部が真円形のロータに比べてギャップゲージを挿入すべき箇所が大幅に制限されてしまう。そこで、本実施形態の密閉型回転圧縮機Ｋでは、以下に述べるような対策が講じられている。

　図３は、密閉型回転圧縮機Ｋの電動機部１１の断面図である。図３に示すように、ロータ１５の軸方向に沿う上端部および下端部に第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂが取り付けられている。第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂは、夫々真円形状に形成された真円部の一例であって、ロータ１５の軸心Ｏ２に対し同軸状に配置されている。第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの直径は、互いに均等である。

　図４に示すように、円弧状に湾曲されたティース１４ｂの先端部１４ｃで規定されるステータ１４の内周面の半径をａ、ロータ１５の軸心Ｏ２から大径円弧部１５ａまでの距離で規定される大径円弧部１５ａの半径をｂ、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの半径をｃとした時、ａ、ｂ、ｃは、
　　　　　　　　　　　 ｃ＞ｂ－（ａ－ｂ）／２
の関係を満たしている。

　すなわち、本実施形態では、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの半径ｃとロータ１５の大径円弧部１５ａの半径ｂとの差が、ステータ１４の内周面の半径ａとロータ１５の大径円弧部１５ａの半径ｂとの差の半分以下に設定されている。さらに、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの半径ｃは、大径円弧部１５ａの半径ｂと同等かそれ以下（ｃ≦ｂ）に設定されている。

　このことから、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの直径は、ロータ１５の大径円弧部１５ａの直径と同一か、又は僅かに小さい。しかも、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂは、共に真円形であるので、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの外周面とステータ１４の内周面との間の隙間は、全周に亘って均等である。

　密閉型回転圧縮機Ｋを組み立てるに当たっては、密閉ケース１０の周壁１０ａの内周面にステータ１４を固定した状態で、当該ステータ１４の内側に圧縮機構部１２が連結されたロータ１５を挿入する。引き続いて、ステータ１４とロータ１５との間に複数のギャップゲージ４０を挿入する。ギャップゲージ４０は、ステータ１４およびロータ１５の周方向に間隔を存した複数個所でステータ１４とロータ１５との間の隙間に挿入される。

　ギャップゲージ４０は、例えば熱膨張係数が異なる二種類の金属板を積層した構成を有し、ロータ１５の軸方向に延びている。図４に示すように、ギャップゲージ４０は、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの外周面の曲率に沿うように円弧状に湾曲されている。ギャップゲージ４０は、加熱することで曲率が増加するように全体が曲げ変形するようになっている。

　本実施形態によると、ロータ１５の上端部に位置する第１の端板３０ａおよびロータ１５の下端部に位置する第２の端板３０ｂは、ロータ１５の大径円弧部１５ａよりも外径が僅かに小さいか、又は同一の真円形の形状を有している。このため、ギャップゲージ４０は、ステータ１４の内周面となるティース１４ｂの先端部１４ｃとロータ１５の第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂとの間、もしくはティース１４ｂの先端部１４ｃとロータ１５の大径円弧部１５ａとの間に挿入され、ステータ１４とロータ１５との間で第１の端板３０ａと第２の端板３０ｂとの間に跨った状態となる。

　特にロータ１５の連結部１５ｂに対応した位置では、図３に最もよく示されるように、第１の端板３０ａの外周面および第２の端板３０ｂの外周面がロータ１５の連結部１５ｂよりもロータ１５の径方向に沿う外側に張り出しているので、ギャップゲージ４０が連結部１５ｂに接することはない。

　ステータ１４とロータ１５との間にギャップゲージ４０を挿入した状態において、例えばギャップゲージ４０とティース１４ｂの先端部１４ｃとの間、あるいはギャップゲージ４０と第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂとの間に隙間が存在する場合は、ギャップゲージ４０を加熱する。これにより、ギャップゲージ４０は曲率が増加するように曲がり、ギャップゲージ４０とティース１４ｂ、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂとの間の隙間が消失する。

　したがって、ステータ１４およびロータ１５は、夫々の軸心が密閉ケース１０の中心を通る鉛直線Ｏ１の上で一致するように互いの位置が調整される。

　ステータ１４とロータ１５の軸心が互いに一致したら、ロータ１５に回転軸１３を介して連結された圧縮機構部１２を密閉ケース１０に固定する。この結果、ステータ１４およびロータ１５は、互いに同軸度を維持したままの状態で密閉ケース１０の内部に収容される。

　最後に、ギャップゲージ４０を冷却して元の形状に戻し、当該ギャップゲージ４０をステータ１４とロータ１５との間から取り外す。

　第１の実施形態によれば、ロータ１５の上端部および下端部に真円状の第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂをロータ１５に対し同軸状に設けたことで、第１の端板３０ａとティース１４ｂの先端部１４ｃとの間の隙間および第２の端板３０ｂとティース１４ｂの先端部１４ｃとの間の隙間がステータ１４およびロータ１５の全周に亘って略均一となる。

　そのため、ロータ１５の外周部の形状が非円形であるにも拘らず、大径円弧部１５ａおよび連結部１５ｂの位置に制約されることなく複数のギャップゲージ４０をステータ１４とロータ１５との間に挿入することができる。

　この結果、ギャップゲージ４０を用いてステータ１４およびロータ１５の軸心が一致するように互いの位置を精度よく調整することが可能となる。よって、ステータ１４とロータ１５との間で磁気吸引力が平衡状態を維持し、密閉型回転圧縮機Ｋの騒音や振動を低減することができる。

　特に、ステータ１４の軸心とロータ１５の軸心との間のずれ量が、ステータ１４の内周面の半径ａとロータ１５の大径円弧部１５ａの半径ｂとの間の差の半分以上となると、密閉型回転圧縮機Ｋの運転騒音が急激に大きくなる傾向にあるが、上述の技術を採用することで密閉型回転圧縮機Ｋの運転騒音を低く抑えることができる。

　加えて、第１の実施形態では、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの半径ｃがロータ１５の大径円弧部１５ａの半径ｂと同等かそれ以下（ｃ≦ｂ）に設定されている。そのため、第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂがステータ１４とロータ１５との間にギャップゲージ４０を挿入する際の障害となることはない。それとともに、例えば密閉型回転圧縮機Ｋの運転時に回転軸１３が撓んでロータ１５が密閉ケース１０の中心を通る鉛直線Ｏ１に対し振れ回ったとしても、ロータ１５がステータ１４のティース１４ｂに接触するのを防止できる。

[第２の実施形態]
　図６および図７は、第２の実施形態を開示している。第２の実施形態は、ロータ１５の構成が第１の実施形態と相違している。それ以外の密閉型回転圧縮機Ｋの構成は、第１の実施形態と同一である。そのため、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

　図６は、密閉型回転圧縮機Ｋの電動機部１１の断面図、図７は、図６のＦ７－Ｆ７線に沿う断面図である。図６および図７に示すように、ロータ１５の上端部および下端部に夫々真円部５１ａ，５１ｂが一体に形成されている。真円部５１ａ，５１ｂは、真円形の電磁鋼板で構成され、ロータ１５に対し同軸状に位置されている。

　さらに、ロータ１５の上端部に位置された真円部５１ａの上に第１の端板３０ａが同軸状に積層されている。同様に、ロータ１５の下端部に位置された真円部５１ｂの下に第２の端板３０ｂが同軸状に積層されている。第１の端板３０ａおよび第２の端板３０ｂの直径は、例えばロータ１５の軸心Ｏ２から連結部１５ｂまでの距離と同一に設定されている。

　本実施形態によると、　円弧状に湾曲されたティース１４ｂの先端部１４ｃで規定されるステータ１４の内周面の半径をａ、ロータ１５の軸心Ｏ２から大径円弧部１５ａまでの距離で規定される大径円弧部１５ａの半径をｂ、ロータ１５の真円部５１ａ，５１ｂの半径をｃとした時、ａ、ｂ、ｃは、
　　　　　　　　　　　 ｃ＞ｂ－（ａ－ｂ）／２
の関係を満たしている。

　さらに、ロータ１５の真円部５１ａ，５１ｂの半径ｃは、大径円弧部１５ａの半径ｂと同等かそれ以下（ｃ≦ｂ）に設定されている。

　第２の実施形態によると、ロータ１５の上端部および下端部に真円部５１ａ，５１ｂを同軸状に設けたことで、ロータ１５の真円部５１ａとティース１４ｂの先端部１４ｃとの間の隙間およびロータ１５の真円部５１ｂとティース１４ｂの先端部１４ｃとの間の隙間がステータ１４およびロータ１５の全周に亘って略均一となる。

　そのため、ロータ１５の外周部の形状が非円形であるにも拘らず、大径円弧部１５ａおよび連結部１５ｂの位置に制約されることなく複数のギャップゲージ４０をステータ１４とロータ１５との間に挿入することができる。

　この結果、ギャップゲージ４０を用いてステータ１４およびロータ１５の軸心が一致するように互いの位置を精度よく調整することができる。よって、前記第１の実施形態と同様に、ステータ１４とロータ１５との間で磁気吸引力が平衡状態を維持し、密閉型回転圧縮機Ｋの騒音や振動を低減できる。

[第３の実施形態]
　図８は、第３の実施形態を開示している。図８に密閉型回転圧縮機Ｋの電動機部１１の下端部の一部を拡大して示すように、ロータ１５の下端部に位置された第２の端板３０ｂは、その外周部にテーパ部６１を備えている。テーパ部６１は、ロータ１５の上方に進むに従い第２の端板３０ｂの径方向内側に向けて傾斜されている。言い換えると、テーパ部６１は、第２の端板３０ｂの上面の外周部と外周面とで規定される角部が斜めにカットされた形状を有している。

　第３の実施形態によると、ステータ１４とロータ１５との間の隙間に上方からギャップゲージ４０を挿入した時に、ギャップゲージ４０の下端は、図８に矢印で示すように、テーパ部６１にガイドされてステータ１４と第２の端板３０ｂとの間の隙間に導かれる。このため、ギャップゲージ４０の下端が第２の端板３０ｂに引っ掛かるのを防止でき、作業性を改善することができる。

　このようなテーパ部６１は、第２の実施形態におけるロータ１５にも同様に適用可能である。すなわち、ロータ１５の下端部に位置された真円部５１ｂの外周部にテーパ部６１を設けることで、ギャップゲージ４０の下端が真円部５１ｂに引っ掛かるのを防止でき、作業性を改善することができる。

　以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は、例として提示したものであり、実施形態の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　Ｒ…冷凍サイクル回路、Ｋ…密閉型回転圧縮機、Ｐ…冷媒管、Ｇ１，Ｇ２…エアギャップ、２…凝縮器、３…膨張装置、４…蒸発器、１０…密閉ケース、１１…電動機部、１２…圧縮機構部、１４…ステータ、１４ｂ…ティース、１５…ロータ、１５ａ…大径円弧部、１５ｂ…連結部、２８…巻線、３０ａ，３０，５１ａ，５１ｂ…真円部（第１の端板、第２の端板）、４０…ギャップゲージ。

Claims (7)

1. 　密閉ケースと、
   　前記密閉ケースに収容され、前記密閉ケースの内部で冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
   　前記密閉ケースに収容され、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備えた密閉型回転圧縮機であって、
   　前記電動機部は、前記圧縮機構部に連結されたロータと、前記ロータの内部に設けられ、前記ロータの周方向に間隔を存して配置された複数の永久磁石と、前記ロータを取り囲んだ状態で前記密閉ケースの内周面に固定され、前記ロータの外周部との間に板状のギャップゲージが挿入可能なエアギャップを規定するステータと、を有し、
   　前記ロータの外周部は、前記ロータの周方向に間隔を存して配置され、前記ロータの軸心を中心とする円弧を描いて湾曲された複数の大径円弧部と、隣り合う前記大径円弧部の間を連結し、前記ロータの前記軸心からの距離が前記大径円弧部よりも小さい複数の連結部と、を含む非円形の形状を有するとともに、前記ロータの軸方向に沿う両端部に前記ロータに対し同軸状に位置された真円部が設けられ、
   　前記ステータは、前記ステータの周方向に間隔を存して配置され、前記ロータの外周部に向けて突出された複数のティースと、前記ティースに集中巻きされた巻線と、を有し、
   　前記ティースの先端部によって規定される前記ステータの内周面の半径をａ、前記ロータの前記軸心から前記大径円弧部までの距離をｂ、前記ロータの前記真円部の半径をｃとした時、前記ａ、ｂおよびｃは、
   　　　　　　　　　　　 ｃ＞ｂ－（ａ－ｂ）／２
   の関係を満たす密閉型回転圧縮機。
2. 　前記ロータは、磁極数が２ｎ（ｎは２以上の整数）であり、前記ステータの前記ティースの数が３ｎ個である請求項１に記載の密閉型回転圧縮機。
3. 　前記ロータの前記真円部の半径は、前記ロータの前記軸心から前記大径円弧部までの距離で規定される前記大径円弧部の半径と同等かそれ以下である請求項１に記載の密閉型回転圧縮機。
4. 　前記真円部は、前記ロータの両端部に同軸状に取り付けられた真円形の端板で構成された請求項１又は請求項３に記載の密閉型回転圧縮機。
5. 　前記真円部は、前記ロータの両端部に一体に形成された請求項１又は請求項３に記載の密閉型回転圧縮機。
6. 　前記圧縮機構部の側に位置された前記ロータの前記真円部の外周部に、前記圧縮機構部から遠ざかるに従い前記真円部の径方向内側に向けて傾斜されたテーパ部が設けられた請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の密閉型回転圧縮機。
7. 　冷媒が循環するとともに、凝縮器、膨張装置および蒸発器が接続された冷媒管と、
   　前駆凝縮器と前記蒸発器との間で前記冷媒管に接続された請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の密閉型回転圧縮機と、
   　を備えた冷凍サイクル装置。

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