WO2019082255A1

WO2019082255A1 - 圧縮機および冷凍サイクル装置

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Publication number: WO2019082255A1
Application number: PCT/JP2017/038265
Authority: WO
Inventors: 佐々木　亮; 聡経新井; 尚久五前
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2019-05-02
Also published as: JP6752376B2; JPWO2019082255A1; CN111247339A; KR20200054262A; CZ309414B6; CN111247339B; KR102328761B1; CZ2020217A3

Abstract

圧縮機において、吐出管（２２）は、容器（２０）の軸方向一端で容器（２０）の中心軸と重なる位置に設けられている。第１端子（２４ａ）および第２端子（２４ｂ）は、容器（２０）の軸方向一端で容器（２０）の中心軸とずれた位置に取り付けられている。第１接続線（２６ａ）および第２接続線（２６ｂ）は、容器（２０）の内周壁（２０ｄ）に沿って引き回され、平面視で互いに交差することなく、それぞれ容器（２０）の中で第１端子（２４ａ）および第２端子（２４ｂ）と電動機とを電気接続している。

Description

圧縮機および冷凍サイクル装置

　本発明は、圧縮機および冷凍サイクル装置に関するものである。

　密閉容器内に圧縮機構部と電動機部とが収容された密閉型電動圧縮機において、電動機部は、回転子と固定子とにより構成されている。回転子は、圧縮機構部に主軸を介して接続されている。固定子は、密閉容器に焼き嵌め等の方法により固定されている。固定子は、固定子の巻線に接続された接続線により、密閉容器に配置された気密端子に接続されている。気密端子を介して外部電源が印加されることで、圧縮機構部が駆動される。

　特許文献１から特許文献３には、低速回転時の高効率化と、高速回転速度での運転可能化との両立を図る手段として、密閉容器に２つの気密端子を設け、気密端子の一方を電動機部の巻線の第１の接続線と接続するとともに、気密端子の他方を電動機部の巻線の第２の接続線と接続した密閉型電動圧縮機が記載されている。

　特許文献２には、第１の接続線と第２の接続線とが密閉容器、回転子または吐出管に接触し、断線することを防止する手段として、第１の接続線と第２の接続線とを互いに連結する樹脂製の連結材を具備した密閉型電動圧縮機が記載されている。

特開２００６－２４６６７４号公報特開２００９－１９１８２２号公報特開２０１２－０８２７７６号公報

　特許文献１から特許文献３に記載の密閉型電動圧縮機では、接続線が吐出管の近くを通る。接続線は、長さ寸法によらず互いに交差しているか、長さ寸法が大きいほど互いに交差するおそれがあるか、あるいは、連結材によって互いに連結されている。そのため、密閉容器の上部空間に巻き上げられた油が接続線の交差部分または連結部分に滞留し、圧縮された冷媒ガスと一緒に吐出管から圧縮機外へと持ち出されやすくなる。その結果、油枯渇により圧縮機の信頼性が低下する。

　本発明は、接続線に滞留する油を減らすことを目的とする。

　本発明の一態様に係る圧縮機は、
　冷媒を圧縮する圧縮機構と、
　前記圧縮機構を駆動する電動機と、
　前記圧縮機構と前記電動機とを収容する容器と、
　前記容器の軸方向一端に取り付けられた第１端子および第２端子と、
　前記容器の内周壁に沿って引き回され、平面視で互いに交差することなく、それぞれ前記容器の中で前記第１端子および前記第２端子と前記電動機とを電気接続する第１接続線および第２接続線と
を備える。

　本発明では、接続線が容器の内周壁に沿って引き回されている。そのため、接続線の長さ寸法が大きくても、接続線が互いに交差せず、油が滞留する部分が接続線に生じにくい。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路図。実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路図。実施の形態１に係る圧縮機の縦断面図。実施の形態１に係る圧縮機の一部の横断面図。実施の形態１に係る圧縮機の一部の平面図。比較例に係る圧縮機の一部の平面図。実施の形態２に係る圧縮機の一部の平面図。実施の形態３に係る圧縮機の縦断面図。実施の形態４に係る圧縮機の縦断面図。

　以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、以下に説明する実施の形態のうち、２つ以上の実施の形態が組み合わせられて実施されても構わない。あるいは、以下に説明する実施の形態のうち、１つの実施の形態または２つ以上の実施の形態の組み合わせが部分的に実施されても構わない。

　実施の形態１．
　本実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。

　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１および図２を参照して、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１０の構成を説明する。

　図１は、冷房運転時の冷媒回路１１を示している。図２は、暖房運転時の冷媒回路１１を示している。

　冷凍サイクル装置１０は、本実施の形態では空気調和機であるが、冷蔵庫またはヒートポンプサイクル装置といった空気調和機以外の装置であってもよい。

　冷凍サイクル装置１０は、冷媒が循環する冷媒回路１１を備える。冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１２と、四方弁１３と、室外熱交換器である第１熱交換器１４と、膨張弁である膨張機構１５と、室内熱交換器である第２熱交換器１６とをさらに備える。圧縮機１２、四方弁１３、第１熱交換器１４、膨張機構１５および第２熱交換器１６は、冷媒回路１１に接続されている。

　圧縮機１２は、冷媒を圧縮する。四方弁１３は、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流れる方向を切り換える。第１熱交換器１４は、冷房運転時には凝縮器として動作し、圧縮機１２により圧縮された冷媒を放熱させる。すなわち、第１熱交換器１４は、圧縮機１２により圧縮された冷媒を用いて熱交換を行う。第１熱交換器１４は、暖房運転時には蒸発器として動作し、室外空気と膨張機構１５で膨張した冷媒との間で熱交換を行って冷媒を加熱する。膨張機構１５は、凝縮器で放熱した冷媒を膨張させる。第２熱交換器１６は、暖房運転時には凝縮器として動作し、圧縮機１２により圧縮された冷媒を放熱させる。すなわち、第２熱交換器１６は、圧縮機１２により圧縮された冷媒を用いて熱交換を行う。第２熱交換器１６は、冷房運転時には蒸発器として動作し、室内空気と膨張機構１５で膨張した冷媒との間で熱交換を行って冷媒を加熱する。

　冷凍サイクル装置１０は、制御装置１７をさらに備える。

　制御装置１７は、例えば、マイクロコンピュータである。図１および図２では、制御装置１７と圧縮機１２との接続しか示していないが、制御装置１７は、圧縮機１２だけでなく、冷媒回路１１に接続された圧縮機１２以外の構成要素に接続されてもよい。制御装置１７は、制御装置１７に接続されている各構成要素の状態を監視したり、制御したりする。

　冷媒回路１１を循環する冷媒としては、Ｒ３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７ＣまたはＲ４１０ＡといったＨＦＣ系冷媒が使用される。あるいは、Ｒ１１２３、Ｒ１１３２（Ｅ）、Ｒ１１３２（Ｚ）、Ｒ１１３２ａ、Ｒ１１４１、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）またはＲ１２３４ｚｅ（Ｚ）といったＨＦＯ系冷媒が使用される。あるいは、Ｒ２９０（プロパン）、Ｒ６００ａ（イソブタン）、Ｒ７４４（二酸化炭素）またはＲ７１７（アンモニア）といった自然冷媒が使用される。あるいは、その他の冷媒が使用される。あるいは、これらの冷媒のうち２種類以上の混合物が使用される。「ＨＦＣ」は、Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎの略語である。「ＨＦＯ」は、Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｏｌｅｆｉｎの略語である。

　図３を参照して、本実施の形態に係る圧縮機１２の構成を説明する。

　図３は、圧縮機１２の縦断面を示している。

　圧縮機１２は、本実施の形態では密閉型電動圧縮機である。圧縮機１２は、具体的には、多シリンダのロータリ圧縮機であるが、単シリンダのロータリ圧縮機、スクロール圧縮機またはレシプロ圧縮機であってもよい。

　圧縮機１２は、容器２０と、圧縮機構３０と、電動機４０と、クランク軸５０とを備える。

　容器２０は、具体的には、密閉容器である。容器２０の底部には、冷凍機油２５が貯留されている。容器２０には、冷媒を容器２０の中に吸入するための吸入管２１と、冷媒を容器２０の外に吐出するための吐出管２２とが取り付けられている。

　電動機４０は、容器２０に収容されている。具体的には、電動機４０は、容器２０の内側上部に設置されている。電動機４０は、本実施の形態では集中巻のモータであるが、分布巻のモータであってもよい。

　圧縮機構３０は、容器２０に収容されている。具体的には、圧縮機構３０は、容器２０の内側下部に設置されている。すなわち、圧縮機構３０は、容器２０内で電動機４０の下方に配置されている。

　クランク軸５０は、電動機４０と圧縮機構３０とを連結している。クランク軸５０は、冷凍機油２５の給油路と電動機４０の回転軸とを形成している。

　冷凍機油２５は、クランク軸５０の回転に伴い、クランク軸５０の下部に設けられたオイルポンプ等の給油機構によって汲み上げられる。そして、冷凍機油２５は、圧縮機構３０の各摺動部へ供給され、圧縮機構３０の各摺動部を潤滑する。冷凍機油２５としては、合成油であるＰＯＥ、ＰＶＥまたはＡＢ等が使用される。「ＰＯＥ」は、Ｐｏｌｙｏｌｅｓｔｅｒの略語である。「ＰＶＥ」は、Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　Ｅｔｈｅｒの略語である。「ＡＢ」は、Ａｌｋｙｌｂｅｎｚｅｎｅの略語である。

　電動機４０は、クランク軸５０を回転させる。圧縮機構３０は、クランク軸５０の回転によって駆動されることで冷媒を圧縮する。すなわち、圧縮機構３０は、クランク軸５０を介して伝達される電動機４０の回転力によって駆動されることで冷媒を圧縮する。この冷媒は、具体的には、吸入管２１に吸入された低圧のガス冷媒である。圧縮機構３０で圧縮された高温かつ高圧のガス冷媒は、圧縮機構３０から容器２０内の空間に吐出される。

　クランク軸５０は、偏心軸部５１と、主軸部５２と、副軸部５３とを有する。これらは、軸方向において主軸部５２、偏心軸部５１、副軸部５３の順に設けられている。すなわち、偏心軸部５１の軸方向一端側に主軸部５２、偏心軸部５１の軸方向他端側に副軸部５３が設けられている。偏心軸部５１、主軸部５２および副軸部５３は、それぞれ円柱状である。主軸部５２および副軸部５３は、互いの中心軸が一致するように、すなわち、同軸に設けられている。偏心軸部５１は、中心軸が主軸部５２および副軸部５３の中心軸からずれるように設けられている。主軸部５２および副軸部５３が中心軸周りに回転すると、偏心軸部５１は偏心回転する。

　以下では、容器２０の詳細を説明する。

　容器２０は、胴部２０ａと、容器上部２０ｂと、容器下部２０ｃとを有する。

　胴部２０ａは、円筒状である。容器上部２０ｂは、胴部２０ａの上側の開口を塞いでいる。容器上部２０ｂは、容器２０の軸方向一端に相当する。容器下部２０ｃは、胴部２０ａの下側の開口を塞いでいる。容器下部２０ｃは、容器２０の軸方向他端に相当する。胴部２０ａと容器上部２０ｂとが溶接により連結され、胴部２０ａと容器下部２０ｃとが溶接により連結されることで、容器２０は密閉されている。胴部２０ａには、吸入マフラ２３に接続される吸入管２１が設けられている。容器上部２０ｂには、吐出管２２が設けられている。

　以下では、電動機４０の詳細を説明する。

　電動機４０は、本実施の形態ではブラシレスＤＣモータであるが、誘導電動機等、ブラシレスＤＣモータ以外のモータであってもよい。「ＤＣ」は、Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔの略語である。

　電動機４０は、固定子４１と、回転子４２とを有する。

　固定子４１は、円筒状であり、容器２０の内周面に接するように固定されている。回転子４２は、円柱状であり、固定子４１の内側に空隙を介して設置されている。空隙の幅は、例えば、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。

　固定子４１は、固定子鉄心４３と、巻線４４とを有する。固定子鉄心４３は、鉄を主成分とする複数枚の電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、軸方向に積層し、カシメにより固定して製作される。各電磁鋼板の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。固定子鉄心４３は、外径が容器２０の胴部２０ａの内径よりも大きく、容器２０の胴部２０ａの内側に焼き嵌めにより固定されている。巻線４４は、固定子鉄心４３に巻かれている。具体的には、巻線４４は、固定子鉄心４３に絶縁部材を介して集中巻で巻かれている。巻線４４は、芯線と、芯線を覆う少なくとも一層の被膜とからなる。本実施の形態において、芯線の材質は、銅である。被膜の材質は、ＡＩ／ＥＩである。「ＡＩ」は、Ａｍｉｄｅ－Ｉｍｉｄｅの略語である。「ＥＩ」は、Ｅｓｔｅｒ－Ｉｍｉｄｅの略語である。絶縁部材の材質は、ＰＥＴである。「ＰＥＴ」は、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅの略語である。

　なお、固定子鉄心４３の電磁鋼板同士を固定する方法は、カシメに限らず、溶接等、他の方法であってもよい。固定子鉄心４３を容器２０の胴部２０ａの内側に固定する方法は、焼き嵌めに限らず、圧入または溶接等、他の方法であってもよい。巻線４４の芯線の材質は、アルミニウムであってもよい。絶縁部材の材質は、ＰＢＴ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＬＣＰ、ＰＰＳまたはフェノール樹脂であってもよい。「ＰＢＴ」は、Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ　Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅの略語である。「ＦＥＰ」は、Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ　Ｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅの略語である。「ＰＦＡ」は、Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ　Ａｌｋａｎｅの略語である。「ＰＴＦＥ」は、Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅの略語である。「ＬＣＰ」は、Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒの略語である。「ＰＰＳ」は、Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ　Ｓｕｌｆｉｄｅの略語である。

　回転子４２は、回転子鉄心４５と、永久磁石４６とを有する。回転子鉄心４５は、固定子鉄心４３と同じように、鉄を主成分とする複数枚の電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、軸方向に積層し、カシメにより固定して製作される。各電磁鋼板の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。永久磁石４６は、回転子鉄心４５に形成された複数個の挿入孔に挿入されている。永久磁石４６は、磁極を形成する。永久磁石４６としては、フェライト磁石または希土類磁石が使用される。

　なお、回転子鉄心４５の電磁鋼板同士を固定する方法は、カシメに限らず、溶接等、他の方法であってもよい。

　回転子鉄心４５の平面視中心には、クランク軸５０の主軸部５２が焼き嵌めまたは圧入される軸孔が形成されている。すなわち、回転子鉄心４５の内径は、主軸部５２の外径よりも小さくなっている。図示していないが、回転子鉄心４５の軸孔の周囲には、軸方向に貫通する複数個の貫通孔が形成されている。それぞれの貫通孔は、後述する吐出マフラ３５から容器２０内の空間へ放出されるガス冷媒の通路の１つになる。それぞれの貫通孔は、容器２０の上部に導かれた冷凍機油２５を容器２０の下部に落とすための通路の１つにもなる。

　図示していないが、電動機４０が誘導電動機として構成される場合には、回転子鉄心４５に形成された複数個のスロットにアルミニウムまたは銅等で形成される導体が充填または挿入される。そして、導体の両端をエンドリングで短絡したかご形巻線が形成される。

　容器上部２０ｂには、インバータ装置等の外部電源と接続する端子２４と、端子２４を保護するためのカバーが取り付けられるロッド２８とが設けられている。端子２４は、具体的には、ガラス端子等の気密端子である。本実施の形態において、端子２４は、溶接により容器２０に固定されている。端子２４には、電動機４０の巻線４４に接続端子４７を介して接続された接続線２６が接続されている。これにより、端子２４と電動機４０とが電気的に接続されている。

　容器上部２０ｂには、軸方向両端が開口した吐出管２２がさらに設けられている。圧縮機構３０から吐出されるガス冷媒は、回転子４２と、回転子４２の上方の油分離板２９とを順番に通り、容器２０内の空間から吐出管２２を介して外部の冷媒回路１１へ吐出される。

　油分離板２９は、冷媒とともに汲み上げられた容器２０内の冷凍機油２５を分離する。油分離板２９は、クランク軸５０に圧入により固定され、クランク軸５０の回転に伴って回転する。あるいは、油分離板２９は、回転子４２にリベット等の固定具を用いて固定され、回転子４２の回転に伴って回転する。冷凍機油２５は、冷媒よりも比重が大きい。そのため、油分離板２９は、遠心力によって冷凍機油２５を外周方向に飛ばして分離することができる。

　吐出管２２は、容器上部２０ｂの外周部に設置されてもよいが、本実施の形態では、クランク軸５０の真上で、容器上部２０ｂの中央部に設置されている。吐出管２２が容器上部２０ｂの外周部に設置されていたとすると、油分離板２９により分離された冷凍機油２５が吐出管２２に進入し、容器２０外へ吐出されることで、容器２０内の冷凍機油２５の量が減少し、圧縮機構３０の潤滑性が低下するおそれがある。そのような潤滑性の低下を防ぐため、吐出管２２は容器上部２０ｂの中央部に設置されることが望ましい。吐出管２２の外径は、容器上部２０ｂの外径の０．１倍以上０．２倍以下であることが望ましい。

　本実施の形態では、吐出管２２を容器上部２０ｂに取り付ける方法として、抵抗溶接が用いられている。吐出管２２は、リング材２７を介して容器上部２０ｂに接合されている。リング材２７の材質は、鉄である。吐出管２２にリング材２７を取り付け、リング材２７の傾斜部を容器上部２０ｂに押し当てることで、リング材２７の全周に容器上部２０ｂが隙間なく接触し、溶接性が向上する。吐出管２２は、容器２０の中でリング材２７よりも圧縮機構３０に近い位置まで延びている。このように、リング材２７よりも吐出管２２を圧縮機構３０に向けて突出させることでリング材２７の傾斜部にトラップされる冷凍機油２５が吐出管２２に進入することを抑制できる。

　なお、吐出管２２を容器上部２０ｂに取り付ける方法は、抵抗溶接に限らず、ロウ材を用いたガス溶接、または、レーザ溶接等、他の方法であってもよい。ただし、ガス溶接では入熱量が多く、入熱範囲が広い。そのため、吐出管２２をガス溶接により取り付けた後に、端子２４を抵抗溶接により取り付ける場合、容器上部２０ｂの端子２４を取り付ける部分の表面に歪が生じるおそれがある。歪が生じていると、容器上部２０ｂの表面と端子２４の表面とが接触せず、抵抗溶接時に溶接不良が発生するおそれがある。よって、吐出管２２の溶接においても、抵抗溶接またはレーザ溶接を用いて、入熱量の低減、および、入熱範囲の縮小を図ることが望ましい。

　以下では、図３だけでなく図４も参照して、圧縮機構３０の詳細を説明する。

　図４は、軸方向に沿って見た圧縮機１２の一部の横断面を示している。なお、図４において、断面を表すハッチングは省略している。

　圧縮機構３０は、シリンダ３１と、ローリングピストン３２と、主軸受３３と、副軸受３４と、吐出マフラ３５とを有する。

　シリンダ３１の内周は、平面視円形である。シリンダ３１の内部には、平面視円形の空間であるシリンダ室６１が形成されている。シリンダ３１の外周面には、冷媒回路１１からガス冷媒を吸入するための吸入口が設けられている。吸入口から吸入された冷媒は、シリンダ室６１で圧縮される。シリンダ３１は、軸方向両端が開口している。

　ローリングピストン３２は、リング状である。よって、ローリングピストン３２の内周および外周は、平面視円形である。ローリングピストン３２は、シリンダ室６１内で偏心回転する。ローリングピストン３２は、ローリングピストン３２の回転軸となるクランク軸５０の偏心軸部５１に摺動自在に嵌められている。

　シリンダ３１には、シリンダ室６１につながり、半径方向に延びるベーン溝６２が設けられている。ベーン溝６２の外側には、ベーン溝６２につながる平面視円形の空間である背圧室６３が形成されている。ベーン溝６２内には、シリンダ室６１を低圧の作動室である吸入室と高圧の作動室である圧縮室とに仕切るためのベーン６４が設置されている。ベーン６４は、先端が丸まった板状である。ベーン６４は、ベーン溝６２内で摺動しながら往復運動する。ベーン６４は、背圧室６３に設けられたベーンスプリングによって常にローリングピストン３２に押し付けられている。容器２０内が高圧であるため、圧縮機１２の運転が開始すると、ベーン６４の背圧室６３側の面であるベーン背面に容器２０内の圧力とシリンダ室６１内の圧力との差による力が作用する。このため、ベーンスプリングは、主に容器２０内とシリンダ室６１内の圧力に差がない圧縮機１２の起動時に、ベーン６４をローリングピストン３２に押し付ける目的で使用される。

　主軸受３３は、側面視逆Ｔ字状の軸受である。主軸受３３は、クランク軸５０の偏心軸部５１よりも上の部分である主軸部５２に摺動自在に嵌められている。クランク軸５０の内部には、給油路となる貫通孔５４が軸方向に沿って設けられており、主軸受３３と主軸部５２との間には、この貫通孔５４を介して吸い上げられた冷凍機油２５が供給されることで油膜が形成されている。主軸受３３は、シリンダ３１のシリンダ室６１およびベーン溝６２の上側を閉塞している。すなわち、主軸受３３は、シリンダ３１内の２つの作動室の上側を閉塞している。

　副軸受３４は、側面視Ｔ字状の軸受である。副軸受３４は、クランク軸５０の偏心軸部５１よりも下の部分である副軸部５３に摺動自在に嵌められている。副軸受３４と副軸部５３との間には、クランク軸５０の貫通孔５４を介して吸い上げられた冷凍機油２５が供給されることで油膜が形成されている。副軸受３４は、シリンダ３１のシリンダ室６１およびベーン溝６２の下側を閉塞している。すなわち、副軸受３４は、シリンダ３１内の２つの作動室の下側を閉塞している。

　主軸受３３と副軸受３４は、それぞれボルト等の締結具３６によってシリンダ３１に固定され、ローリングピストン３２の回転軸であるクランク軸５０を支持している。主軸受３３は、主軸受３３と主軸部５２との間の油膜の流体潤滑によって主軸部５２に接触せずに主軸部５２を支持している。副軸受３４は、主軸受３３と同様に、副軸受３４と副軸部５３との間の油膜の流体潤滑によって副軸部５３に接触せずに副軸部５３を支持している。

　図示していないが、主軸受３３には、シリンダ室６１で圧縮された冷媒を冷媒回路１１に吐出するための吐出口が設けられている。吐出口は、シリンダ室６１がベーン６４によって吸入室と圧縮室とに仕切られているときに圧縮室につながる位置にある。主軸受３３には、吐出口を開閉自在に閉塞する吐出弁が取り付けられている。吐出弁は、圧縮室内のガス冷媒が所望の圧力になるまで閉じ、圧縮室内のガス冷媒が所望の圧力になると開く。これにより、シリンダ３１からのガス冷媒の吐出タイミングが制御される。

　吐出マフラ３５は、主軸受３３の外側に取り付けられている。吐出弁が開いたときに吐出される高温かつ高圧のガス冷媒は、一旦吐出マフラ３５に入り、その後吐出マフラ３５から容器２０内の空間に放出される。

　なお、吐出口および吐出弁は、副軸受３４、あるいは、主軸受３３と副軸受３４との両方に設けられていてもよい。吐出マフラ３５は、吐出口および吐出弁が設けられている軸受の外側に取り付けられる。

　容器２０の横には、吸入マフラ２３が設けられている。吸入マフラ２３は、冷媒回路１１から低圧のガス冷媒を吸入する。吸入マフラ２３は、液冷媒が戻る場合に液冷媒が直接シリンダ３１のシリンダ室６１に入り込むことを抑制する。吸入マフラ２３は、シリンダ３１の外周面に設けられた吸入口に吸入管２１を介して接続されている。吸入口は、シリンダ室６１がベーン６４によって吸入室と圧縮室とに仕切られているときに吸入室につながる位置にある。吸入マフラ２３の本体は、溶接等により容器２０の胴部２０ａの側面に固定されている。

　クランク軸５０の偏心軸部５１、主軸部５２および副軸部５３の材質は、鋳造材または鍛造材である。主軸受３３および副軸受３４の材質は、鋳造材または焼結材であり、具体的には、焼結鋼、ねずみ鋳鉄または炭素鋼である。シリンダ３１の材質も、焼結鋼、ねずみ鋳鉄または炭素鋼である。ローリングピストン３２の材質は、鋳造材であり、具体的には、モリブデン、ニッケルおよびクロムを含有する合金鋼、または、鉄系鋳造材である。ベーン６４の材質は、高速度工具鋼である。

　図示していないが、圧縮機１２がスイング式のロータリ圧縮機として構成される場合には、ベーン６４が、ローリングピストン３２と一体に設けられる。クランク軸５０が駆動されると、ベーン６４は、ローリングピストン３２に回転自在に取り付けられた支持体の溝に沿って往復運動する。ベーン６４は、ローリングピストン３２の回転に従って揺動しながら半径方向へ進退することによって、シリンダ室６１の内部を圧縮室と吸入室とに区画する。支持体は、横断面が半円形状の２個の柱状部材で構成される。支持体は、シリンダ３１の吸入口と吐出口との中間部に形成された円形状の保持孔に回転自在に嵌められる。

　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図３および図４を参照して、本実施の形態に係る圧縮機１２の動作を説明する。圧縮機１２の動作は、本実施の形態に係る冷媒圧縮方法に相当する。

　端子２４から接続線２６を介して電動機４０の固定子４１に電力が供給される。これにより、固定子４１の巻線４４に電流が流れ、巻線４４から磁束が発生する。電動機４０の回転子４２は、巻線４４から発生する磁束と、回転子４２の永久磁石４６から発生する磁束との作用によって回転する。具体的には、回転子４２は、固定子４１の巻線４４に電流が流れることで発生する回転磁界と回転子４２の永久磁石４６の磁界との吸引反発作用によって回転する。回転子４２の回転によって、回転子４２に固定されたクランク軸５０が回転する。クランク軸５０の回転に伴い、圧縮機構３０のローリングピストン３２が圧縮機構３０のシリンダ３１のシリンダ室６１内で偏心回転する。シリンダ３１とローリングピストン３２との間の空間であるシリンダ室６１は、ベーン６４によって吸入室と圧縮室とに分割されている。クランク軸５０の回転に伴い、吸入室の容積と圧縮室の容積とが変化する。吸入室では、徐々に容積が拡大することにより、吸入マフラ２３から吸入管２１を介して低圧のガス冷媒が吸入される。圧縮室では、徐々に容積が縮小することにより、中のガス冷媒が圧縮される。圧縮され、高圧かつ高温となったガス冷媒は、吐出マフラ３５から容器２０内の空間に吐出される。吐出されたガス冷媒は、さらに、電動機４０を通過して容器上部２０ｂにある吐出管２２から容器２０の外へ吐出される。容器２０の外へ吐出された冷媒は、冷媒回路１１を通って、再び吸入マフラ２３に戻ってくる。

　＊＊＊構成の詳細の説明＊＊＊
　図３のほかに、図５および図６を参照して、本実施の形態に係る圧縮機１２の構成の詳細を説明する。

　図５は、軸方向に沿って見た圧縮機１２の一部の上面を示している。

　容器上部２０ｂは、平面視において円形状である。

　容器上部２０ｂの中心部には、吐出管２２が設けられている。すなわち、吐出管２２は、容器２０の軸方向一端で容器２０の中心軸と重なる位置に設けられている。

　容器上部２０ｂにおいて、吐出管２２の周りには、複数の端子２４が設けられている。すなわち、複数の端子２４は、容器２０の軸方向一端で容器２０の中心軸とずれた位置に取り付けられている。複数の端子２４は、複数の接続線２６を介して容器２０内の電動機４０と電気的に接続している。各端子２４は、容器上部２０ｂに設けられた貫通孔に嵌められている。各端子２４の最外殻は、その貫通孔の内周縁に当接している。

　図５では省略しているが、容器上部２０ｂには、軸方向に沿って延びるロッド２８も設けられている。

　なお、容器上部２０ｂには、温度センサ等の付属品がさらに取り付けられてもよい。

　複数の端子２４には、第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂが含まれる。

　なお、複数の端子２４には、第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂとは別の端子２４が含まれていてもよい。

　複数の接続線２６には、容器２０の中で第１端子２４ａと電動機４０とを電気接続する第１接続線２６ａと、容器２０の中で第２端子２４ｂと電動機４０とを電気接続する第２接続線２６ｂとが含まれる。

　なお、複数の端子２４に第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂとは別の端子２４が含まれる場合、複数の接続線２６には、容器２０の中で当該別の端子２４と電動機４０とを電気接続する別の接続線２６が含まれていてもよい。

　第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂは、容器２０の内周壁２０ｄに沿って引き回されている。そのため、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂのいずれか、あるいは、両方の長さ寸法が大きくても、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂが平面視で互いに交差することなく、それぞれ容器２０の中で第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂと電動機４０とを電気接続することができる。

　仮に、図６に示すように、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂが平面視で互いに交差していたとすると、容器２０の上部空間に巻き上げられた冷凍機油２５が第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂの交差部分に滞留し、圧縮された冷媒ガスと一緒に吐出管２２から容器２０の外へと持ち出されやすくなる。その結果、密閉容器の気密端子が１つしかない場合に比して、油循環率が増加してしまい、油枯渇により圧縮機１２の信頼性が低下するおそれがある。本実施の形態では、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂの交差部分を生じさせないことで、油枯渇による圧縮機１２の信頼性の低下を防止することができる。

　なお、複数の接続線２６に第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂとは別の接続線２６が含まれる場合、第１接続線２６ａおよび当該別の接続線２６も、平面視で互いに交差せず、かつ、第２接続線２６ｂおよび当該別の接続線２６も、平面視で互いに交差しないことが求められる。よって、当該別の接続線２６も、容器２０の内周壁２０ｄに沿って引き回されることが望ましい。

　本実施の形態では、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂは、それぞれ複数のリード線である。具体的には、第１接続線２６ａが３本のリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３で構成され、第２接続線２６ｂが３本のリード線Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６で構成されている。

　第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂのそれぞれに含まれる複数のリード線の端には、電動機４０と接続される複数の接続端子４７が設けられている。具体的には、リード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の端に、それぞれ接続端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が設けられ、リード線Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６の端に、それぞれ接続端子Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６が設けられている。

　第１接続線２６ａに含まれる少なくとも１本のリード線および第２接続線２６ｂに含まれる少なくとも１本のリード線は、それぞれ第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂより互いに近づく方向に取り出されてから、容器２０の内周壁２０ｄに沿って互いに離れる方向に引き回されている。具体的には、３本のリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の集合および２本のリード線Ｗ４，Ｗ５の集合が、それぞれ第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂより互いに近づく方向に取り出されてから、容器２０の内周壁２０ｄに沿って互いに離れる方向に引き回されている。すなわち、リード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、第１端子２４ａより取り出されてから、平面視でほぼＵ字状に曲げられ、それぞれ曲げられた箇所から接続端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３までの部分が容器２０の内周壁２０ｄに沿って引き回されている。リード線Ｗ４，Ｗ５は、第２端子２４ｂよりリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に近づく方向に取り出されてから、平面視でほぼＵ字状に曲げられ、それぞれ曲げられた箇所から接続端子Ｔ４，Ｔ５までの部分が容器２０の内周壁２０ｄに沿ってリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３から離れる方向に引き回されている。そのため、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂのいずれか、あるいは、両方の長さ寸法がさらに大きくなっても、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂが平面視で互いに交差することなく、それぞれ容器２０の中で第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂと電動機４０とを電気接続することができる。

　本実施の形態では、リード線Ｗ６の長さ寸法が相対的に小さい。そのため、リード線Ｗ６は、第２端子２４ｂよりリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に近づく方向に取り出されてから、平面視でほぼＳ字状に曲げられ、２番目に曲げられた箇所から接続端子Ｔ６までの部分が容器２０の内周壁２０ｄに沿ってリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に近づく方向に引き回されている。しかし、リード線Ｗ６の長さ寸法が小さくない場合には、リード線Ｗ６も、リード線Ｗ４，Ｗ５と同様に配置されることが望ましい。すなわち、リード線Ｗ６も、第２端子２４ｂよりリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に近づく方向に取り出されてから、平面視でほぼＵ字状に曲げられ、それぞれ曲げられた箇所から接続端子Ｔ６までの部分が容器２０の内周壁２０ｄに沿ってリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３から離れる方向に引き回されることが望ましい。

　第１接続線２６ａに含まれる少なくとも１本のリード線は、平面視で第１端子２４ａと容器２０の内周壁２０ｄとを結ぶ最短の直線Ｌ１を跨いで引き回されている。同様に、第２接続線２６ｂに含まれる少なくとも１本のリード線は、平面視で第２端子２４ｂと容器２０の内周壁２０ｄとを結ぶ最短の直線Ｌ２を跨いで引き回されている。具体的には、第１接続線２６ａに含まれる複数のリード線の中で最長のリード線Ｗ１が、直線Ｌ１を跨いで引き回され、第２接続線２６ｂに含まれる複数のリード線の中で最長のリード線Ｗ４が、直線Ｌ２を跨いで引き回されている。そのため、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂのいずれか、あるいは、両方の長さ寸法がさらに大きくなっても、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂを互いから確実に引き離すことができる。

　第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂは、それぞれ３本のピン７１を有する。第１接続線２６ａと第１端子２４ａとの接続、および、第２接続線２６ｂと第２端子２４ｂとの接続には、それぞれ金属製の接続端子を樹脂製のカバーで覆って構成されるクラスタ７２が使用されている。３本のピン７１への接続を一度に行えるため、作業性が向上する。

　なお、第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂの間の誤結線を防止するため、第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂのいずれか一方にクラスタ７２を使用し、他方の端子２４にカバーなしの金属製の接続端子を使用してもよい。また、クラスタ７２への冷凍機油２５の滞留を防ぐために、第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂの両方にカバーなしの金属製の接続端子を使用してもよい。

　接続線２６の一端の接続端子４７と接続線２６の他端のクラスタ７２と吐出管２２との位置関係については、平面視で、接続端子４７とクラスタ７２との間に吐出管２２が配置される位置関係でもよいが、本実施の形態では、平面視で、接続端子４７とクラスタ７２との間に吐出管２２が配置されない位置関係になっている。このような位置関係を採用することによって、より確実に接続線２６を吐出管２２から離すことができる。接続線２６の他端にクラスタ７２を使用せず、カバーなしの金属製の接続端子を使用する場合についても同様である。

　＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
　本実施の形態では、接続線２６が容器２０の内周壁２０ｄに沿って引き回されている。そのため、接続線２６の長さ寸法が大きくても、接続線２６が互いに交差せず、冷凍機油２５が滞留する部分が接続線２６に生じにくい。

　本実施の形態では、固定子４１の巻線４４に電気的に接続された第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂが、交差することなく容器上部２０ｂの第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂに結線されている。そのため、冷凍機油２５が滞留しやすい接続線２６の交差部分が存在せず、冷凍機油２５が吐出管２２から冷媒ガスと一緒に圧縮機１２外へと持ちだされにくい。その結果、油循環率の増加を防止することができる。これにより、低速回転時の高効率化と、高速回転速度での運転可能化との両立が可能であり、かつ、信頼性の高い圧縮機１２を得ることができる。

　＊＊＊他の構成＊＊＊
　本実施の形態は、縦置き型の圧縮機１２だけでなく、横置き型の圧縮機において、椀形密閉容器が円筒型密閉容器の解放部に圧入され、中心に吐出管が設けられている場合にも適用することができる。

　接続線２６のたるみにより接続線２６が回転子４２に接触し、断線することを防止するために、端子２４の３本のピンに接続される、接続線２６を構成する３本のリード線同士をプラスチック製のスリーブで結束してもよい。その場合、スリーブへの冷凍機油２５の滞留を抑制するため、スリーブの長さが最短のリード線の６０％以下の長さであることが望ましい。具体的には、第１接続線２６ａを構成する３本のリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、これら３本のリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の中で最短のリード線Ｗ３の６０％以下の長さを持つスリーブによって束ねられることが望ましい。同様に、第２接続線２６ｂを構成する３本のリード線Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６は、これら３本のリード線Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６の中で最短のリード線Ｗ６の６０％以下の長さを持つスリーブによって束ねられることが望ましい。

　実施の形態２．
　本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を、図７を用いて説明する。

　本実施の形態では、各端子２４と、対応する複数の接続端子４７との位置関係に制限を設ける。すなわち、容器上部２０ｂの吐出管２２の中心と第１端子２４ａの中心とを結んだ直線Ｌ３に対し、±６０°の角度範囲である第１範囲に、電動機４０の固定子４１の巻線４４と第１接続線２６ａを構成する３本のリード線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３とをそれぞれ接続する３つの接続端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が配置される。同様に、容器上部２０ｂの吐出管２２の中心と第２端子２４ｂの中心とを結んだ直線Ｌ４に対し、±６０°の角度範囲である第２範囲に、電動機４０の固定子４１の巻線４４と第２接続線２６ｂを構成する３本のリード線Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６とをそれぞれ接続する３つの接続端子Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６が配置される。第１範囲と第２範囲は、平面視で互いに重複しないことが望ましい。

　このように、本実施の形態では、第１接続線２６ａの複数の接続端子４７は、それぞれ平面視で第１端子２４ａの中心と吐出管２２の中心とを結ぶ直線Ｌ３に対し、吐出管２２の中心周り±６０度の範囲内に配置されている。同様に、第２接続線２６ｂの複数の接続端子４７は、それぞれ平面視で第２端子２４ｂの中心と吐出管２２の中心とを結ぶ直線に対し、吐出管２２の中心周り±６０度の範囲内に配置されている。そのため、第１接続線２６ａを第１端子２４ａに、第２接続線２６ｂを第２端子２４ｂに結線することで、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂに含まれる各リード線が吐出管２２の近くを通らないようにすることができる。よって、冷凍機油２５が吐出管２２から冷媒ガスと一緒に圧縮機１２外へと持ちだされにくくなる。また、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂに含まれる各リード線を必要以上に延長せずとも容易に結線可能となる。よって、接続線２６同士を連結する連結材等の新たな部品を追加しなくとも、容器２０内で接続線２６がたるみ、回転子４２に接触して断線することも防止できる。

　実施の形態３．
　実施の形態１では、接続線２６が電動機４０の巻線４４に接続端子４７を介して接続されているが、図８に示すように、接続線２６が電動機４０の巻線４４と一体になっていてもよい。すなわち、端子２４には、電動機４０の巻線４４から延長された接続線２６が接続されていてもよい。

　実施の形態４．
　実施の形態１では、容器２０の胴部２０ａと容器下部２０ｃとが溶接により連結されているが、図９に示すように、容器２０の胴部２０ａと容器下部２０ｃとが一体成形されていてもよい。

　１０　冷凍サイクル装置、１１　冷媒回路、１２　圧縮機、１３　四方弁、１４　第１熱交換器、１５　膨張機構、１６　第２熱交換器、１７　制御装置、２０　容器、２０ａ　胴部、２０ｂ　容器上部、２０ｃ　容器下部、２０ｄ　内周壁、２１　吸入管、２２　吐出管、２３　吸入マフラ、２４　端子、２４ａ　第１端子、２４ｂ　第２端子、２５　冷凍機油、２６　接続線、２６ａ　第１接続線、２６ｂ　第２接続線、２７　リング材、２８　ロッド、２９　油分離板、３０　圧縮機構、３１　シリンダ、３２　ローリングピストン、３３　主軸受、３４　副軸受、３５　吐出マフラ、３６　締結具、４０　電動機、４１　固定子、４２　回転子、４３　固定子鉄心、４４　巻線、４５　回転子鉄心、４６　永久磁石、４７　接続端子、５０　クランク軸、５１　偏心軸部、５２　主軸部、５３　副軸部、５４　貫通孔、６１　シリンダ室、６２　ベーン溝、６３　背圧室、６４　ベーン、７１　ピン、７２　クラスタ、Ｌ１　直線、Ｌ２　直線、Ｌ３　直線、Ｌ４　直線、Ｔ１　接続端子、Ｔ２　接続端子、Ｔ３　接続端子、Ｔ４　接続端子、Ｔ５　接続端子、Ｔ６　接続端子、Ｗ１　リード線、Ｗ２　リード線、Ｗ３　リード線、Ｗ４　リード線、Ｗ５　リード線、Ｗ６　リード線。

Claims

　冷媒を圧縮する圧縮機構と、
　前記圧縮機構を駆動する電動機と、
　前記圧縮機構と前記電動機とを収容する容器と、
　前記容器の軸方向一端に取り付けられた第１端子および第２端子と、
　前記容器の内周壁に沿って引き回され、平面視で互いに交差することなく、それぞれ前記容器の中で前記第１端子および前記第２端子と前記電動機とを電気接続する第１接続線および第２接続線と
を備える圧縮機。
　前記第１接続線および前記第２接続線は、それぞれ複数のリード線であり、前記第１接続線に含まれる少なくとも１本のリード線および前記第２接続線に含まれる少なくとも１本のリード線は、それぞれ前記第１端子および前記第２端子より互いに近づく方向に取り出されてから、前記容器の内周壁に沿って互いに離れる方向に引き回されている請求項１に記載の圧縮機。
　前記第１接続線に含まれる少なくとも１本のリード線は、平面視で前記第１端子と前記容器の内周壁とを結ぶ最短の直線を跨いで引き回されている請求項２に記載の圧縮機。
　前記第１接続線および前記第２接続線は、それぞれ複数のリード線であり、前記複数のリード線は、前記複数のリード線の中で最短のリード線の６０％以下の長さを持つスリーブによって束ねられている請求項１に記載の圧縮機。
　前記冷媒を前記容器の外に吐出するために、前記容器の軸方向一端で前記容器の中心軸と重なる位置に設けられた吐出管をさらに備え、
　前記第１端子および前記第２端子は、前記容器の軸方向一端で前記容器の中心軸とずれた位置に取り付けられ、
　前記第１接続線および前記第２接続線は、それぞれ複数のリード線であり、前記複数のリード線の端には、前記電動機と接続される複数の接続端子が設けられ、前記第１接続線および前記第２接続線の前記複数の接続端子は、それぞれ平面視で前記第１端子および前記第２端子の中心と前記吐出管の中心とを結ぶ直線に対し、前記吐出管の中心周り±６０度の範囲内に配置されている請求項１に記載の圧縮機。
　請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機を備える冷凍サイクル装置。