WO2019130550A1 - 圧縮機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2019130550A1
WO2019130550A1 PCT/JP2017/047246 JP2017047246W WO2019130550A1 WO 2019130550 A1 WO2019130550 A1 WO 2019130550A1 JP 2017047246 W JP2017047246 W JP 2017047246W WO 2019130550 A1 WO2019130550 A1 WO 2019130550A1
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WO
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aluminum wire
temperature
unit
compressor
refrigerant
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PCT/JP2017/047246
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English (en)
French (fr)
Inventor
増本 浩二
良平 宇野
雄介 中川
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation

Definitions

  • the present invention relates to a compressor and a refrigeration cycle apparatus including a motor including an aluminum wire wound around a magnetic steel sheet.
  • an aluminum wire may be adopted as a winding for the purpose of resource saving such as cost reduction.
  • high-density aligned winding is required, and concentrated winding of direct winding in which the winding is directly wound around an iron core is progressing centering on a small motor (see, for example, Patent Document 1).
  • the discharge gas refrigerant temperature of the scroll compressor can be reduced.
  • the temperature of the discharge gas refrigerant that increases when the difference or ratio between the suction gas refrigerant pressure of the gas refrigerant to be compressed and the discharge gas refrigerant pressure of the gas refrigerant to be discharged after compression can be reduced. Therefore, high compression ratio operation becomes possible, the operating range of the mounted air conditioner or refrigerator is increased, and, for example, the heating operation capacity is increased.
  • the liquid refrigerant to be liquid-injected may be mixed with the gas refrigerant in the middle of compression or mixed with the gas refrigerant immediately before compression.
  • the scroll compressor when the liquid refrigerant is mixed with the gas refrigerant in the process of compression, the possibility of structural damage is a concern. For this reason, in the scroll compressor, the efficiency may be good if the liquid refrigerant is liquid-injected into the gas refrigerant before compression.
  • Patent No. 5917109 gazette
  • a motor employs a stator core of a concentrated winding system. And an aluminum wire is adopted as a winding which winds directly on a stator core via an insulating member.
  • the motor is thermally shrunk as the temperature is lowered as it was in the manufacturing configuration.
  • a magnetic steel sheet mainly composed of iron is adopted for the stator core. For this reason, the contraction amount of the magnetic steel sheet at a low temperature is smaller than the contraction amount of the aluminum wire.
  • the aluminum wire tends to shrink more than the stator core.
  • the windings are arranged on the surface of the stator relative to the stator core. Because of this, the windings are colder than the stator core. Such cold state winding on the surface of the stator core tends to further contract with respect to the stator core, and stress is generated in the winding. The stress appears as strain.
  • a strain of about 0.2% occurs, and the strain exceeds a 0.2% proof stress which is a standard of the yield point of non-ferrous metals, causing a permanent strain.
  • the winding of the aluminum wire causes permanent set in the longitudinal direction of the winding, it means that the winding elongation occurs.
  • the electrical resistance value of the winding increases and the efficiency of the motor decreases.
  • slackening of the winding or breakage of the winding film or the like occurs due to the loosening of the winding, which leads to deterioration of the reliability of the winding.
  • damage to the motor is caused, which also causes a problem of reducing the reliability of the scroll compressor.
  • the present invention is intended to solve the above-described problems, and has a configuration in which liquid refrigerant is liquid-injected into a suction space in a sealed container and an aluminum wire for motor windings while maintaining high performance and high reliability.
  • An object of the present invention is to provide a compressor and a refrigeration cycle apparatus.
  • a compressor includes a sealed container, a compression mechanism portion disposed in the sealed container and compressing a refrigerant, an electric motor driving the compression mechanism portion, and an injection for supplying liquid refrigerant into the sealed container.
  • the temperature conversion unit converts the temperature of the aluminum wire to the temperature of the aluminum wire and the temperature of the aluminum wire converted by the temperature conversion unit drops to a first threshold
  • the aluminum wire is subjected to restraint conduction to add
  • a restraining conducting portion which is intended to include an arithmetic unit having a.
  • a refrigeration cycle apparatus includes the above-described compressor.
  • the compressor and the refrigeration cycle apparatus when the temperature of the aluminum wire drops to the first threshold value, the aluminum wire is subjected to restraint conduction to heat it. Therefore, high performance and high reliability of the scroll compressor can be maintained while adopting a configuration in which the scroll compressor injects the liquid refrigerant into the suction space in the closed container and adopting aluminum wire for the winding of the motor.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. It is a refrigerant circuit figure showing the modification of the frozen cycle device concerning Embodiment 1 of the present invention. It is a longitudinal section showing a scroll compressor concerning Embodiment 1 of the present invention. It is a top view which shows the stator of the electric motor which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a cross-sectional view which shows the modification 2 of the stator of the electric motor which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a functional block diagram which shows the power supply input part which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigeration cycle apparatus 200 to which the scroll compressor 100 according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 includes a scroll compressor 100, a condenser 201, an expansion valve 202, and an evaporator 203.
  • the scroll compressor 100, the condenser 201, the expansion valve 202, and the evaporator 203 are connected by refrigerant pipes to form a refrigeration cycle circuit.
  • the refrigerant flowing out of the evaporator 203 is drawn into the scroll compressor 100 to become a high temperature and a high pressure.
  • the high temperature and pressure refrigerant is condensed in the condenser 201 to become a liquid.
  • the refrigerant that has become a liquid is decompressed and expanded by the expansion valve 202 and becomes a low-temperature low-pressure gas-liquid two phase, and the gas-liquid two-phase refrigerant is heat-exchanged in the evaporator 203.
  • the refrigerant used in the refrigeration cycle apparatus 200 compresses a gas refrigerant, which is particularly a gas, by the scroll compressor 100.
  • a gas refrigerant which is particularly a gas
  • the refrigerant for example, R410A, R404A or R32 which is an HFC refrigerant, or CO 2 or ammonia is used.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 is provided with an injection pipe 204 that supplies liquid refrigerant into the closed container.
  • the injection pipe 204 is connected to a refrigerant pipe that allows the liquid refrigerant in the refrigerant flow direction downstream of the condenser 201 to flow.
  • the injection pipe 204 is connected to the closed container 1 of the scroll compressor 100.
  • the injection pipe 204 constitutes a mechanism for injecting the liquid refrigerant into the gas refrigerant in the closed vessel 1 before compression.
  • An open / close valve 205 is disposed in the middle of the injection pipe 204 to control whether or not the liquid refrigerant flows.
  • the injection pipe 204 has a length 204 a for holding liquid refrigerant downstream of the installation location of the on-off valve 205 in the refrigerant flow direction.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 includes an on-off valve control unit 206 that controls opening and closing of the on-off valve 205.
  • the on-off valve control unit 206 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O port, and the like.
  • the on-off valve control unit 206 is included in the control unit of the general refrigeration cycle apparatus 200.
  • the control unit including the open / close valve control unit 206 also performs control of the scroll compressor 100 and control of the expansion valve 202.
  • the on-off valve control unit 206 may close the on-off valve 205 at a timing delayed from the stop timing of the scroll compressor 100 when the compressor is stopped.
  • the scroll compressor 100 described later can be applied to such a refrigeration cycle apparatus 200.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 can be employed, for example, in an air conditioner, a refrigerator, a water heater, and the like.
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing a modification of the refrigeration cycle apparatus 200 to which the scroll compressor 100 according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • this refrigerating cycle device 200 the same matters explained in the above-mentioned embodiment are omitted, and only the characteristic part is explained.
  • the injection pipe 204 is connected to a suction pipe 11 that is a refrigerant pipe of a refrigeration cycle apparatus 200 that supplies the refrigerant compressed by the compression mechanism 5 into the closed container 1 of the scroll compressor 100. Ru. Also by this, the injection pipe 204 constitutes a mechanism for injecting the liquid refrigerant into the gas refrigerant in the sealed container 1 before compression.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the scroll compressor 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the scroll compressor 100 includes a closed container 1, an oil pump 3, an electric motor 4, a compression mechanism 5, a frame 6, and a shaft 7. Furthermore, the scroll compressor 100 includes a suction pipe 11, a discharge pipe 12, a discharge chamber 13, an Oldham ring 15, a slider 16, a first balancer 18, and a second balancer, which are refrigerant pipes of the refrigeration cycle apparatus 200. 19 and a subframe 20. In addition, the scroll compressor 100 includes an injection pipe 204 and a power input unit 21.
  • the closed container 1 constitutes an outer shell of the scroll compressor 100 and has an oil reservoir 3a at the lower portion.
  • the closed container 1 has a cylindrical main shell 2a.
  • the upper part of the main shell 2a is closed by the dome-shaped upper shell 2b.
  • the lower part of the main shell 2a is closed by the lower shell 2c.
  • the lower shell 2c is mounted on the base 2d.
  • the injection pipe 204 is connected to the closed container 1, specifically to the upper part of the main shell 2a.
  • the oil pump 3 is accommodated in the closed container 1 and sucks the oil from the oil reservoir 3a.
  • the oil pump 3 is provided at the lower part in the closed container 1. Then, the oil pump 3 supplies the oil sucked from the oil reservoir 3a so as to lubricate a portion to be lubricated such as a bearing portion inside the scroll compressor 100.
  • the oil pumped up by the oil pump 3 to lubricate the rocking bearing is stored in the internal space of the frame 6, passes through the radial oiling groove provided in the thrust bearing, flows into the Oldham ring space, and flows into the Oldham ring. Lubricate the ring 15
  • An oil drainage pipe is provided in the Oldham ring space, and the oil is returned to the oil reservoir 3a through the oil drainage pipe.
  • the motor 4 is installed between the frame 6 and the sub-frame 20 inside the sealed container 1 to rotate the shaft 7.
  • the motor 4 drives the compression mechanism 5 via the shaft 7.
  • the motor 4 is disposed below the compression mechanism 5 in the closed container 1.
  • the motor 4 has a stator 41 and a rotor 42.
  • the rotor 42 is provided on the inner circumferential side of the stator 41 and attached to the shaft 7.
  • the rotor 42 rotates the shaft 7 by rotating.
  • the stator 41 rotates the rotor 42 by the power supplied from the inverter of the power supply input unit 21.
  • the power supply input unit 21 supplies power to the scroll compressor 100 from the outside via a connection cable.
  • the power supply input unit 21 is disposed outside the sealed container 1.
  • the power supply input unit 21 includes an arithmetic unit 22.
  • the arithmetic unit 22 is a processing circuit having a microcomputer provided with a CPU, a ROM, a RAM, an I / O port, and the like.
  • the arithmetic unit 22 may be integrated with the on-off valve control unit 206 of the refrigeration cycle apparatus 200 and disposed in the refrigeration cycle apparatus 200.
  • the rotor 42 is supplied with electric power from the power input portion 21 to the aluminum wire 43 which is a winding of the stator 41, and rotates by receiving a force from the rotating magnetic field generated in the stator 41.
  • the motor 4 there is one corresponding to an induction motor, a brushless DC motor, or the like. However, there is no particular limitation, and any form may be used.
  • the compression mechanism unit 5 is disposed in the closed container 1 and compresses the refrigerant.
  • the compression mechanism unit 5 includes a fixed scroll 51 and a rocking scroll 52.
  • the compression mechanism unit 5 is a scroll compression mechanism unit.
  • the compression mechanism unit 5 is disposed at the upper portion in the closed container 1.
  • the compression mechanism portion 5 is provided at the same height as the connection portion of the injection pipe 204 with the closed container 1.
  • the fixed scroll 51 is fixed to the frame 6 fixedly supported in the closed container 1 by a bolt or the like.
  • the fixed scroll 51 has an end plate and a spiral portion extending downward on the lower surface of the end plate.
  • a discharge port 53 for discharging the compressed fluid is formed to penetrate at the central portion of the fixed scroll 51.
  • a discharge valve mechanism 54 is installed at the outlet of the discharge port 53 of the fixed scroll 51. The discharge valve mechanism 54 is disposed so as to cover the discharge port 53, and prevents the backflow of the compressed refrigerant.
  • the rocking scroll 52 performs a revolving rotation movement, in other words, a rocking movement, with respect to the fixed scroll 51, and the rotation movement is restricted by the Oldham ring 15.
  • the oscillating scroll 52 has a mirror plate and a spiral part extending upward on the upper surface of the mirror plate.
  • the fixed scroll 51 and the oscillating scroll 52 make the spirals face each other on the surfaces facing each other, and mesh the spirals with each other.
  • a compression chamber 5a is formed in a space where the spiral portion of the fixed scroll 51 and the spiral portion of the oscillating scroll 52 are engaged.
  • the frame 6 is fixed to the closed container 1 and accommodates the compression mechanism 5.
  • the frame 6 rotatably supports the shaft 7 via a main bearing.
  • an intake port 6a is formed in the frame 6, an intake port 6a is formed.
  • the refrigerant in the gas state flows into the compression mechanism 5 through the suction port 6a.
  • the connection point between the injection pipe 204 and the closed vessel 1 is located above the suction port 6a.
  • the shaft 7 is supported by the frame 6.
  • an oil passage 7a is formed inside, through which the oil sucked up by the oil pump 3 flows upward.
  • the shaft portion 7 is connected to the motor 4 and the rocking scroll 52, and transmits the rotational force of the motor 4 to the rocking scroll 52.
  • the suction pipe 11 is connected to the side wall of the main shell 2 a of the sealed container 1.
  • the suction pipe 11 is a pipe that sucks the refrigerant in a gas state from the refrigerant pipe of the refrigeration cycle apparatus 200 into the inside of the closed container 1.
  • the discharge pipe 12 is provided at the top of the closed container 1.
  • the discharge pipe 12 is a pipe that discharges the compressed refrigerant to the outside of the closed container 1.
  • the discharge chamber 13 is provided above the compression mechanism unit 5.
  • the discharge chamber 13 accommodates the refrigerant compressed and discharged by the compression mechanism unit 5.
  • the slider 16 is a cylindrical member attached to the outer peripheral surface of the upper portion of the shaft 7.
  • the slider 16 is located on the inner surface of the lower part of the oscillating scroll 52. That is, the slider 16 attaches the oscillating scroll 52 to the shaft 7 via the slider 16. Thereby, the rocking scroll 52 rotates with the rotation of the shaft 7.
  • a rocking bearing is provided between the rocking scroll 52 and the slider 16.
  • the first balancer 18 is attached to the shaft 7.
  • the first balancer 18 is located between the frame 6 and the rotor 42.
  • the first balancer 18 cancels the unbalance caused by the oscillating scroll 52 and the slider 16.
  • the first balancer 18 is accommodated in the balancer cover.
  • the second balancer 19 is attached to the shaft 7.
  • the second balancer 19 is attached to the lower surface of the rotor 42.
  • the second balancer 19 cancels the unbalance caused by the oscillating scroll 52 and the slider 16.
  • the sub-frame 20 is provided below the electric motor 4 in the inside of the sealed container 1 and rotatably supports the shaft 7 via a sub bearing.
  • the oil drainage pipe (not shown) is a pipe that connects the space between the frame 6 and the oscillating scroll 52 and the space between the frame 6 and the sub-frame 20.
  • the oil discharge pipe causes excess oil out of the oil flowing in the space between the frame 6 and the oscillating scroll 52 to flow out into the space between the frame 6 and the sub-frame 20.
  • the oil that has flowed into the space between the frame 6 and the sub-frame 20 passes through the sub-frame 20 and returns to the oil sump 3a.
  • the Oldham ring 15 is disposed on a thrust surface which is a surface opposite to the upper surface of the rocking scroll 52 on which the spiral portion is formed, and blocks the rotational movement of the rocking scroll 52. That is, the Oldham ring 15 has a function of blocking the rotational movement of the rocking scroll 52 and enabling the rocking movement of the rocking scroll 52.
  • the upper and lower surfaces of the Oldham ring 15 are formed with claws (not shown) protruding so as to be orthogonal to each other. The claws of the Oldham ring 15 are respectively inserted into Oldham grooves (not shown) formed in the rocking scroll 52 and the frame 6.
  • FIG. 4 is a top view showing the stator 41 of the motor 4 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the stator 41 includes a stator core 44 which is an electromagnetic steel sheet, and an aluminum wire 43 wound around the stator core 44 which is an electromagnetic steel sheet.
  • the aluminum wire 43 is wound around the stator core 44 via the insulating member 45 as a winding around the pole teeth.
  • the windings of the aluminum wire 43 are wound directly on the pole teeth around each of the stator cores 44.
  • This method of winding the aluminum wire 43 is called so-called concentrated winding, and since the winding is wound directly on the pole teeth, the overall length of the winding can be shortened to reduce the amount of winding used.
  • the diameter of the winding can be increased to reduce the electric resistance value, and high efficiency can be achieved.
  • this method of winding can achieve reduction in size and weight. Therefore, even if the aluminum wire 43 with high volume low efficiency is adopted, the electric resistance value of the motor 4 can be suppressed.
  • the aluminum wire 43 is generally inexpensive and lightweight relative to the copper wire. Therefore, the motor 4 using the aluminum wire 43 can be configured at low cost and light weight.
  • the motor 4 is located in a refrigerant atmosphere which is a low pressure space in the sealed container 1 sucked from the suction pipe 11.
  • the stator 41 of the motor 4 is connected to the power input unit 21 via the connector terminal 8 mounted on the closed container 1.
  • the power input unit 21 applies a voltage for driving the stator 41 of the motor 4. Further, the power input unit 21 is equipped with a current sensor or the like for confirming the operating state of the motor 4. For this reason, the power supply input unit 21 determines the voltage, current, and frequency applied to the stator 41 of the motor 4 and the electric resistance value of the aluminum wire 43 wound around the stator 41 of the motor 4. It can drive. Thereby, the motor 4 can be operated in a highly efficient state.
  • the injection pipe 204 mixes the high-pressure liquid refrigerant in the refrigeration cycle apparatus 200 with the refrigerant drawn from the suction pipe 11.
  • the liquid refrigerant supplied from the injection pipe 204 is rapidly expanded, vaporized and vaporized when mixed with the suction gas immediately before compression. Therefore, the temperature of the mixed gas refrigerant mixed with the suctioned gas refrigerant drops.
  • the low temperature refrigerant is compressed, the temperature of the compression mechanism unit 5 is lowered, and the temperature of the gas refrigerant after being compressed is also lowered. Thereby, the operating range of the scroll compressor 100 is expanded, and high compression ratio operation becomes possible. Therefore, a refrigeration cycle apparatus 200 such as an air conditioner or a refrigerator that is desired to be cooled at a lower temperature can be obtained.
  • Some conventional scroll compressors introduce an injection pipe during compression. However, during the operation where the liquid injection of liquid refrigerant is not required, the refrigerant in the injection pipe becomes a dead volume, and the liquid refrigerant wastefully repeats compression or expansion, thereby reducing the efficiency of the conventional scroll compressor.
  • the refrigerant in a gas state that is sucked into the closed container 1 from the suction pipe 11 with the rocking motion of the rocking scroll 52 is transferred to the compression chamber 5a formed between the spirals of the fixed scroll 51 and the rocking scroll 52. It is taken in and compressed toward the center.
  • the compressed refrigerant is discharged by opening the discharge valve mechanism 54 from the discharge port 53 provided on the fixed scroll 51, and discharged from the discharge pipe 12 to the outside of the scroll compressor 100, that is, to the refrigerant circuit.
  • the unbalance associated with the movement of the oscillating scroll 52 and the Oldham ring 15 is balanced by the first balancer 18 attached to the shaft 7 and the second balancer 19 attached to the rotor 42.
  • the lubricating oil stored in the lower part of the sealed container 1 is supplied from the oil passage 7a provided in the shaft 7 to the sliding parts such as the main bearing, the sub bearing, and the thrust surface.
  • scroll compressor 100 When the operation of scroll compressor 100 attains a predetermined condition, for example, when the discharge gas temperature is high or the compression ratio is high, high pressure is applied from injection pipe 204 to the vicinity of the suction gas refrigerant of scroll compressor 100. Liquid refrigerant can be injected. By the expansion of the injected liquid refrigerant, the temperature of the mixed gas refrigerant which is vaporized and vaporized and mixed with the suctioned gas refrigerant can be lowered. Therefore, the discharge gas temperature is lowered, and the scroll compressor 100 can continue the efficient operation.
  • a predetermined condition for example, when the discharge gas temperature is high or the compression ratio is high, high pressure is applied from injection pipe 204 to the vicinity of the suction gas refrigerant of scroll compressor 100. Liquid refrigerant can be injected. By the expansion of the injected liquid refrigerant, the temperature of the mixed gas refrigerant which is vaporized and vaporized and mixed with the suctioned gas refrigerant can be
  • the liquid refrigerant supplied from the injection pipe 204 is controlled by the operating state of the scroll compressor 100.
  • the liquid refrigerant may be injected from the injection pipe 204 in an unnecessary state such as while the scroll compressor 100 is stopped.
  • the liquid refrigerant evaporates and vaporizes in the low pressure space in the sealed container 1, and the heat of the surrounding atmosphere may be deprived at the time of vaporization, and the temperature of each component may be lowered.
  • the temperature in the closed container 1 becomes about -40.degree.
  • thermal contraction of each part occurs.
  • Each component is basically configured in a dimensional relationship assumed to be used at normal temperature or higher. Therefore, each component has no problem at the time of thermal expansion. On the other hand, each component has a problem at the time of heat contraction at low temperature.
  • the linear expansion coefficient of the electromagnetic steel plate is about 12 ⁇ 10E ⁇ 6 / ° C.
  • the linear expansion coefficient of aluminum is 23 ⁇ 10E- 6 / ° C.
  • the aluminum wire 43 is directly wound around the stator core 44 via the insulating member 45. Then, due to the difference in linear expansion coefficient between the stator core 44 and the aluminum wire 43, the amount of contraction of the aluminum wire 43 at a low temperature is larger than the amount of contraction of the stator core 44 which is an electromagnetic steel sheet. 0.1 to 0.2% in the longitudinal direction of the aluminum wire 43 when the temperature in the closed container 1 becomes about -40.degree. C. or the temperature of the aluminum wire 43 is lower than the temperature of the stator core 44 Distortion is about to occur. In the case of non-ferrous metals such as aluminum, about 0.2% strain causes plastic deformation. In the case of the aluminum wire 43, it plastically deforms to generate permanent elongation. This elongation makes the aluminum wire 43 longer and thinner, thereby increasing the electrical resistance as a winding. The plastic deformation of the aluminum wire 43 does not return even when the scroll compressor 100 is in normal operation, and the efficiency of the motor 4 is degraded.
  • the aluminum wire 43 in which permanent elongation has occurred further expands and extends in a high temperature state. For this reason, the tension of the aluminum wire 43 further stretched is lost when it is linearly wound around the stator core 44, and the winding of the aluminum wire 43 is loosened. Due to this looseness, the winding can be finely moved relative to the stator core 44, and damage to the coating of the aluminum wire 43 occurs due to rubbing at the time of driving, and the motor 4 is burned. Further, when the aluminum wire 43 is further extended, stress is generated in the film of the aluminum wire 43 and the film of the aluminum wire 43 is broken, which also causes the burnout of the motor 4.
  • the electric resistance value of the motor 4 can be measured in addition to voltage application or current detection.
  • the aluminum wire 43 which is a winding of the motor 4 has an electrical resistance value corresponding to the temperature. Therefore, the power input unit 21 can grasp the temperature of the motor 4. Thereby, it can be grasped that motor 4 is low temperature, and the above-mentioned subject can be coped with.
  • a minute voltage is applied to the extent that the motor 4 does not rotate, and the winding of the motor 4 is The restraint energization is performed on the aluminum wire 43.
  • the restraint current is supplied, the aluminum wire 43 as a winding generates heat due to Joule heat, and the temperature of the aluminum wire 43 rises.
  • the temperature at the time of stopping the motor 4 is ⁇ 20 ° C. to 20 It can be kept in the range of ° C. Thereby, the thermal contraction of the aluminum wire 43 is suppressed, and a highly efficient and highly reliable motor 4 and scroll compressor 100 can be obtained.
  • the aluminum wire 43 which is a winding of the stator 41 adopts aluminum having a purity of 90% or more.
  • the aluminum wire 43 has a large electrical resistance value to the copper wire.
  • the aluminum wire 43 employing high purity aluminum can reduce the difference in electrical resistance value with the copper wire.
  • the aluminum wire 43 employing high purity aluminum is soft and has good winding properties and is easy to produce.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing Modification 2 of the stator 41 of the motor 4 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the description of the same matters as those in the above embodiment will be omitted, and only the characteristic portions thereof will be described.
  • an epoxy adhesive is applied so as to fill the gap between the aluminum wire 43, the insulating member 45 and the stator core 44 which is an electromagnetic steel plate, and the drying step
  • the application portion 46 is solidified and fixed.
  • the epoxy-based adhesive one that changes to a solid such as varnish, two-component epoxy-based resin or plastic resin is used.
  • An epoxy-based adhesive application portion 46 is applied to the aluminum wire 43, the insulating member 45, and the stator core 44, which are the windings, and solidified. Therefore, with respect to the three members of the aluminum wire 43, the insulating member 45 and the stator core 44, the time for temperature equalization by heat conduction is advanced via the application part 46 of the epoxy adhesive. Thereby, the difference in thermal contraction of the three members of the aluminum wire 43, the insulating member 45 and the stator core 44 is suppressed, and the motor 4 and the scroll compressor 100 with higher efficiency and high reliability can be obtained. In addition, it is possible to shorten the energization time of the restraint energization for causing the aluminum wire 43 which is a winding from the power supply input unit 21 to the motor 4 to generate heat.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing the power input unit 21 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the power input unit 21 can measure the electric resistance value of the motor 4 in addition to voltage application or current detection. Then, the restraint energization can be performed by the power input unit 21.
  • the configuration of the power supply input unit 21 capable of performing the restraint energization will be described later.
  • the power supply input unit 21 includes an arithmetic unit 22 having a resistance measurement unit 23, a temperature conversion unit 24, a restraint conduction unit 25, and a conduction stop unit 26.
  • arithmetic unit 22 having a resistance measurement unit 23, a temperature conversion unit 24, a restraint conduction unit 25, and a conduction stop unit 26.
  • other functions required for the power supply or the current detection and the like included in the power supply input unit 21 will be omitted.
  • the resistance measuring unit 23 measures the electric resistance value of the aluminum wire 43 when the scroll compressor 100 is stopped and the liquid refrigerant flows from the injection pipe 204 into the closed container 1 of the scroll compressor 100.
  • the resistance measurement unit 23 may always measure the electric resistance value of the aluminum wire 43.
  • the temperature conversion unit 24 converts the electrical resistance value measured by the resistance measurement unit 23 into the temperature of the aluminum wire 43.
  • the temperature of the aluminum wire 43 is defined as t ° C.
  • the electrical resistance of the aluminum wire 43 at t ° C. is defined as Rt.
  • the electrical resistance of the aluminum wire 43 at 20 ° C. is defined as R20.
  • Rt ((225 + t) / (225 + 20)) ⁇ R20 (1)
  • the correlation equation of The temperature conversion unit 24 calculates the temperature t ° C. of the aluminum wire 43 from the electric resistance value Rt based on the correlation equation (equation 1).
  • the temperature conversion unit 24 may always convert the electrical resistance value measured by the resistance measurement unit 23 into the temperature of the aluminum wire 43.
  • the restraint energizing unit 25 is lower than that during drive energization that causes the aluminum wire 43 to rotate the rotor 42. Constraint energization is performed to raise the temperature while constraining the rotor 42. Constraint energization applies, for example, a voltage of a fixed value lower than an applied voltage to be energized during normal operation of the scroll compressor 100.
  • the aluminum wire 43 is heated by the restraint energization.
  • the restraint energization unit 25 performs restraint energization, and the temperature of the aluminum wire 43 converted by the temperature conversion unit 24 is, for example, a second threshold of 20 ° C. higher than a first threshold of ⁇ 20 ° C.
  • the energization stop unit 26 stops the application of the voltage.
  • FIG. 7 is a flowchart showing control of restraint energization according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a time chart showing control of restraint energization according to the first embodiment of the present invention.
  • the control routine for restraint energization is repeatedly performed at predetermined intervals.
  • step S101 the arithmetic device 22 of the power supply input unit 21 determines whether the scroll compressor 100 has stopped. If it is determined in step S101 that the scroll compressor 100 has stopped, the process proceeds to step S102. When it is determined in step S101 that the scroll compressor 100 is not stopped, the present routine is ended.
  • step S102 the resistance measurement unit 23 of the power supply input unit 21 measures the electrical resistance value of the aluminum wire 43.
  • step S103 The resistance measurement unit 23 of the power supply input unit 21 may continue to measure the electric resistance value of the aluminum wire 43 until the end of this routine.
  • step S103 the temperature conversion unit 24 of the power supply input unit 21 converts the electrical resistance value measured by the resistance measurement unit 23 into the temperature of the aluminum wire 43.
  • the above correlation equation (Equation 1) is used for temperature conversion.
  • step S104 The temperature conversion unit 24 of the power supply input unit 21 may continue to convert the electrical resistance value measured by the resistance measurement unit 23 into the temperature of the aluminum wire 43 until the end of this routine.
  • step S104 arithmetic unit 22 of power supply input unit 21 determines whether or not the temperature of aluminum wire 43 converted by temperature conversion unit 24 falls below a first threshold which is -20.degree. C., for example. If the temperature of the aluminum wire 43 falls below the first threshold of -20.degree. C., for example, in step S104, the process proceeds to step S105. If the temperature of the aluminum wire 43 does not fall below the first threshold value, for example, -20.degree. C. in step S104, the process returns to step S101.
  • a first threshold which is -20.degree. C.
  • step S105 the restraint energizing unit 25 of the power supply input unit 21 performs restraint energization for raising the temperature of the aluminum wire 43 while restraining the rotor 42, which is lower than the time of drive energization for rotating the rotor 42.
  • the applied voltage of the restraint energization implemented by the restraint energization unit 25 is a constant value.
  • the temperature of the stator 41 is increased by the process of step S105. After the process of step S105, the process proceeds to step S106.
  • step S106 the on-off valve control unit 206 closes the on-off valve 205.
  • the on-off valve control unit 206 closes the on-off valve 205 at a timing delayed from the stop timing of the scroll compressor 100 when the scroll compressor 100 is stopped.
  • the liquid refrigerant flows from the injection pipe 204 into the closed container 1 when the scroll compressor 100 is stopped due to the valve closing delay of the on-off valve 205, and the temperature of the aluminum wire 43 is -20.degree. C., for example.
  • the condition for falling to the threshold is satisfied.
  • the temperature of the stator 41 has decreased since the scroll compressor 100 stopped.
  • step S106 the on-off valve 205 is closed, and the execution of the restraint energization is continued, so that the temperature of the stator 41 rapidly rises.
  • step S107 the process proceeds to step S107.
  • step S107 in the calculation device 22 of the power supply input unit 21, the restraint energization unit 25 performs restraint energization and the temperature of the aluminum wire 43 converted by the temperature conversion unit 24 is, for example, higher than the first threshold It is determined whether the temperature has risen above the second threshold value, which is high, for example, 20 ° C. When the temperature of the aluminum wire 43 is increased to, for example, the second threshold value, which is 20 ° C. or more, in step S107, the process proceeds to step S108. If the temperature of the aluminum wire 43 has not risen to, for example, the second threshold of 20 ° C. or more in step S107, the process returns to step S105.
  • step S107 the resistance measurement unit 23 of the power supply input unit 21 newly measures the electric resistance value of the aluminum wire 43, and the temperature conversion unit 24 of the power supply input unit 21 newly measures the electric resistance value measured by the resistance measurement unit 23. It may be converted to the temperature of the aluminum wire 43. Further, the resistance measurement unit 23 of the power supply input unit 21 continuously measures the electrical resistance value of the aluminum wire 43, and the temperature conversion unit 24 of the power supply input unit 21 measures the electrical resistance value measured by the resistance measurement unit 23 If the conversion to the temperature is continued, the current value may be used.
  • step S108 the energization stop unit 26 of the power input unit 21 stops the restraint energization. That is, the energization stop unit 26 stops the application of the voltage.
  • the present routine ends.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a modified example of control of restraint energization according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a time chart showing a modification of control of restraint energization according to the first embodiment of the present invention. The control routine for restraint energization is repeatedly performed at predetermined intervals.
  • step S201 the on-off valve control unit 206 closes the on-off valve 205. After the process of step S201, the process proceeds to step S202.
  • step S202 the arithmetic device 22 of the power supply input unit 21 determines whether the scroll compressor 100 has stopped. If it is determined in step S202 that the scroll compressor 100 has stopped, the process proceeds to step S203. When it is determined in step S202 that the scroll compressor 100 is not stopped, the present routine is ended.
  • the on-off valve 205 is not closed at a timing delayed from the stop timing of the scroll compressor 100.
  • the injection pipe 204 has a length 204 a for holding the liquid refrigerant downstream of the installation location of the on-off valve 205. Therefore, the liquid refrigerant that has been held from the installation location of the on-off valve 205 in the injection pipe 204 flows into the scroll compressor 100, and the liquid from the injection pipe 204 when the scroll compressor 100 is stopped.
  • a condition in which the refrigerant flows into the closed container 1 and the temperature of the aluminum wire 43 falls to a first threshold which is, for example, -20.degree. C. is satisfied.
  • the temperature of the stator 41 is lowered after the on-off valve 205 is closed.
  • step S203 the resistance measurement unit 23 of the power supply input unit 21 measures the electrical resistance value of the aluminum wire 43.
  • step S204 The resistance measurement unit 23 of the power supply input unit 21 may continue to measure the electric resistance value of the aluminum wire 43 until the end of this routine.
  • step S 204 the temperature conversion unit 24 of the power supply input unit 21 converts the electrical resistance value measured by the resistance measurement unit 23 into the temperature of the aluminum wire 43.
  • the above correlation equation (Equation 1) is used for temperature conversion.
  • step S205 The temperature conversion unit 24 of the power supply input unit 21 may continue to convert the electrical resistance value measured by the resistance measurement unit 23 into the temperature of the aluminum wire 43 until the end of this routine.
  • step S205 the arithmetic unit 22 of the power supply input unit 21 determines whether the temperature of the aluminum wire 43 converted by the temperature conversion unit 24 has dropped below a first threshold, for example, -20.degree. If the temperature of the aluminum wire 43 falls below the first threshold of -20.degree. C., for example, in step S205, the process proceeds to step S206. If the temperature of the aluminum wire 43 does not fall below the first threshold of, for example, -20.degree. C. in step S205, the process returns to step S202.
  • a first threshold for example, -20.degree. C.
  • step S206 the restraint energizing unit 25 of the power supply input unit 21 carries out restraint energization for raising the temperature of the rotor 42 while restraining the rotor 42 at a lower temperature than that for driving the aluminum wire 43 to rotate the rotor 42.
  • the applied voltage of the restraint energization implemented by the restraint energization unit 25 is a constant value.
  • the temperature of the stator 41 is increased by the execution of the restraint energization.
  • step S207 in the arithmetic device 22 of the power supply input unit 21, the restraint energization unit 25 performs restraint energization and the temperature of the aluminum wire 43 converted by the temperature conversion unit 24 is, for example, higher than the first threshold It is determined whether the temperature has risen above the second threshold value, which is high, for example, 20 ° C. If, in step S207, the temperature of the aluminum wire 43 has risen to, for example, a second threshold equal to or higher than 20 ° C., the process proceeds to step S208. If the temperature of the aluminum wire 43 does not rise above the second threshold, which is, for example, 20 ° C. in step S207, the process returns to step S206.
  • the second threshold value which is high, for example, 20 ° C.
  • step S206 the resistance measurement unit 23 of the power supply input unit 21 newly measures the electric resistance value of the aluminum wire 43, and the temperature conversion unit 24 of the power supply input unit 21 newly measures the electric resistance value measured by the resistance measurement unit 23. It may be converted to the temperature of the aluminum wire 43. Further, the resistance measurement unit 23 of the power supply input unit 21 continuously measures the electrical resistance value of the aluminum wire 43, and the temperature conversion unit 24 of the power supply input unit 21 measures the electrical resistance value measured by the resistance measurement unit 23 If the conversion to the temperature is continued, the current value may be used.
  • step S208 the energization stop unit 26 of the power supply input unit 21 stops the restraint energization. That is, the energization stop unit 26 stops the application of the voltage. After the process of step S208, the present routine ends.
  • the scroll compressor 100 includes the closed container 1.
  • the scroll compressor 100 includes a compression mechanism unit 5 which is disposed in the closed container 1 and compresses a refrigerant.
  • the scroll compressor 100 includes an electric motor 4 that drives the compression mechanism unit 5.
  • the scroll compressor 100 includes an injection pipe 204 that supplies liquid refrigerant into the closed container 1.
  • the motor 4 has a stator 41 and a rotor 42.
  • the stator 41 includes a stator core 44 which is an electromagnetic steel sheet, and an aluminum wire 43 wound around the stator core 44 which is an electromagnetic steel sheet.
  • Arithmetic unit 22 has resistance measurement part 23 which measures the electric resistance value of aluminum wire 43, when scroll compressor 100 stops and liquid refrigerant flows into closed container 1 from injection pipe 204.
  • Arithmetic unit 22 has temperature conversion unit 24 which converts the electrical resistance value measured by resistance measurement unit 23 into the temperature of aluminum wire 43.
  • Arithmetic unit 22 has a restraint electrification unit 25 which applies a restraint electrification to aluminum wire 43 and heats it when the temperature of aluminum wire 43 converted by temperature conversion unit 24 falls to the first threshold.
  • the restraint energization for raising the temperature of the rotor 42 while restraining the rotor 42 is lower than at the time of drive energization for rotating the rotor 42 on the aluminum wire 43
  • the scroll compressor 100 is stopped and excessive liquid refrigerant is injected and the temperature of the aluminum wire 43 of the motor 4 falls to the low temperature state of the first threshold, restraint energization is performed, and the aluminum wire 43 rises. Be warmed.
  • the scroll compressor 100 is configured to inject the liquid refrigerant into the suction space in the closed container 1 and the aluminum wire 43 is adopted for the winding of the motor 4. .
  • the restraint energization unit 25 when the restraint energization unit 25 performs restraint energization and the temperature of the aluminum wire 43 converted by the temperature conversion unit 24 rises to the second threshold higher than the first threshold. And the energization stop unit 26 for stopping the restraint energization.
  • the arithmetic device 22 is disposed outside the sealed container 1 and provided at the power input unit 21 that supplies power.
  • the arithmetic device 22 is mounted on the power input unit 21, and the scroll compressor 100 is provided with a function of performing restraint energization as a single unit.
  • the function of performing restraint electric conduction as control of only the scroll compressor 100 can be exhibited, and the structure and the winding of the motor 4 in which the scroll compressor 100 injects liquid refrigerant into the suction space in the closed container 1. While adopting the aluminum wire 43, high performance and high reliability of the scroll compressor 100 can be maintained.
  • the aluminum wire 43 is aluminum having a purity of 90% or more.
  • the aluminum wire 43 which is aluminum having a purity of 90% or more does not need to increase the electric resistance value to the copper wire as much as possible. Further, the aluminum wire 43 which is aluminum having a purity of 90% or more is soft and easy to be wound as a winding, and the productivity of the stator 41 can be improved.
  • the stator core 44 and the aluminum wire 43 which are electromagnetic steel sheets, have the application portion 46 which is solidified by applying an epoxy-based adhesive.
  • the stator 41 transmits the heat generation of the aluminum wire 43 due to restraint conduction to the stator core 44 or the insulating member 45, which is an electromagnetic steel plate, by heat conduction through the application portion 46 in which the epoxy adhesive is solidified. it can.
  • the time for the temperature of the entire stator 41 to be uniformed can be advanced.
  • the difference in thermal contraction between the magnetic steel sheet and the aluminum wire 43 is suppressed, and the high efficiency and high reliability of the motor 4 can be further maintained.
  • the time for performing the restraint energization can be shortened.
  • the temperature of the aluminum wire 43 can not be increased excessively, and no extra power is consumed.
  • the injection pipe 204 is connected to the closed container 1.
  • the liquid refrigerant from the injection pipe 204 flows directly into the closed container 1. Therefore, the condition for the liquid refrigerant to flow into the closed container 1 from the injection pipe 204 at the time of stopping the scroll compressor 100 is satisfied.
  • the injection pipe 204 is connected to the suction pipe 11 which is a refrigerant pipe of the refrigeration cycle apparatus 200 for supplying the refrigerant compressed by the compression mechanism 5 into the sealed container 1.
  • the liquid refrigerant from the injection pipe 204 indirectly flows into the sealed container 1 through the suction pipe 11 of the refrigeration cycle apparatus 200. Therefore, the condition for the liquid refrigerant to flow into the closed container 1 from the injection pipe 204 at the time of stopping the scroll compressor 100 is satisfied.
  • the compression mechanism unit 5 is a scroll compression mechanism unit.
  • the discharge gas refrigerant temperature of the scroll compressor 100 can be reduced.
  • the temperature of the discharge gas refrigerant that increases when the difference or ratio between the suction gas refrigerant pressure of the gas refrigerant to be compressed and the discharge gas refrigerant pressure of the gas refrigerant to be discharged after compression can be reduced. Therefore, high compression ratio operation becomes possible, the operating range of the refrigeration cycle apparatus 200 such as the mounted air conditioner or refrigerator is increased, and for example, the heating operation capacity is increased.
  • the compression mechanism unit 5 which is a scroll compression mechanism unit is disposed at the upper portion in the closed container 1.
  • the motor 4 is disposed below the compression mechanism 5 which is a scroll compression mechanism in the closed container 1.
  • the liquid refrigerant flows from the injection pipe 204 into the closed container 1 and is vaporized to cool the inside of the closed container 1.
  • the density of the temperature-reduced gas refrigerant in the closed container 1 is increased and decreased.
  • the lowered low temperature gas refrigerant cools the atmosphere of the electric motor 4 disposed at the lower part in the closed container 1. Therefore, when the scroll compressor 100 is stopped, the liquid refrigerant flows from the injection pipe 204 into the sealed container 1 and the condition that the temperature of the aluminum wire 43 falls to the first threshold value is easily satisfied.
  • the application voltage of the restraint energization implemented by the restraint energization unit 25 is a constant value.
  • the electromagnetic steel plate and the aluminum wire 43 are provided on the stator 41.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 includes the scroll compressor 100 described in Embodiment 1 above.
  • the injection pipe 204 is connected to a refrigerant pipe that allows the liquid refrigerant in the refrigerant flow direction downstream of the condenser 201 to flow.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 includes the on-off valve 205 disposed in the middle of the injection pipe 204 and controlling whether or not the liquid refrigerant flows.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 includes an on-off valve control unit 206 that controls opening and closing of the on-off valve 205.
  • the on-off valve 205 is closed at a timing delayed from the stop timing of the scroll compressor 100. Also, a state occurs in which the injection pipe 204 has a length 204 a for holding the liquid refrigerant downstream from the installation location of the on-off valve 205. Due to these, the liquid refrigerant flows from the injection pipe 204 into the closed container 1 when the scroll compressor 100 is stopped, and the condition that the temperature of the aluminum wire 43 falls to the first threshold value is satisfied.
  • the on-off valve control unit 206 closes the on-off valve 205 at a timing delayed from the stop timing of the scroll compressor 100 when the scroll compressor 100 is stopped.
  • the liquid refrigerant flows from the injection pipe 204 into the sealed container 1 when the scroll compressor 100 is stopped due to the valve closing delay of the on-off valve 205, and the temperature of the aluminum wire 43 falls to the first threshold value. Conditions are satisfied.
  • the injection pipe 204 has a length 204 a for holding liquid refrigerant downstream of the installation location of the on-off valve 205 in the refrigerant flow direction.
  • the liquid refrigerant that has been held from the installation location of the on-off valve 205 in the injection pipe 204 flows into the scroll compressor 100 at the downstream side in the refrigerant flow direction, and the scroll compressor 100 is stopped. At this time, the liquid refrigerant flows from the injection pipe 204 into the sealed container 1 and the condition for the temperature of the aluminum wire 43 to fall to the first threshold value is satisfied.
  • the implementation of the restraint energization was performed with the applied voltage as a constant value.
  • the fixed current may be applied while changing the voltage or a current may be supplied, and the current may be controlled by the current-voltage conversion circuit.
  • the scroll compressor 100 of Embodiment 1 can also apply a screw compressor, a rotary compressor, etc. as another compressor, for example.

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Abstract

圧縮機は、密閉容器と、圧縮機構部と、電動機と、インジェクション管と、を備え、電動機は、固定子と、回転子と、を有し、固定子又は回転子の少なくとも一方は、電磁鋼板と、アルミニウム線と、を含み、圧縮機の停止時に、アルミニウム線の電気抵抗を測定する抵抗測定部と、抵抗測定部が測定した抵抗値をアルミニウム線の温度に変換する温度変換部と、温度変換部が変換したアルミニウム線の温度が第1閾値に降下したときに、アルミニウム線に拘束通電を行って加熱する拘束通電部と、を有した演算装置を備える。

Description

圧縮機及び冷凍サイクル装置
 本発明は、電磁鋼板に巻かれたアルミニウム線を含む電動機を備える圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。
 近年、省エネルギー及び環境保全を目的に、各種電動機あるいはそれを搭載した、たとえばエアコンあるいは冷蔵庫に搭載されるスクロール圧縮機などの応用製品が存在する。応用製品には、高効率化あるいは小型及び軽量化といった省資源化並びに高機能化が求められている。その実現方法として、空気調和装置に搭載される圧縮機には、高効率を目的に集中巻方式の電動機が搭載される。また、他の実現方法として、暖房時の冷凍能力などとして表される出力を増大させるために圧縮機内部に液冷媒を導入する液インジェクション機能が搭載される。
 また、電動機には、低コスト化といった省資源化を目的にアルミニウム線を巻線として採用する場合がある。電動機は、高密度整列巻線化が必要とされ、巻線を直接鉄心に巻きつける直巻きの集中巻化が小型電動機を中心に進んでいる(たとえば、特許文献1参照)。
 スクロール圧縮機では、液インジェクション機能が設けられると、スクロール圧縮機の吐出ガス冷媒温度が低減できる。それにより、圧縮するガス冷媒の吸入ガス冷媒圧力と圧縮後の吐出するガス冷媒の吐出ガス冷媒圧力との差又は比が大きい場合に増大する吐出ガス冷媒温度が低下できる。よって、高圧縮比運転が可能となり、搭載している空気調和装置あるいは冷凍機の運転範囲が増大し、たとえば暖房運転能力が増大させられる。
 液インジェクションされる液冷媒は、圧縮途中のガス冷媒と混合する場合と、圧縮する直前のガス冷媒と混合する場合とがある。ここで、スクロール圧縮機では、液冷媒が圧縮途中のガス冷媒と混合される場合には、構造上の損傷の発生が懸念される。このため、スクロール圧縮機では、液冷媒が圧縮する前のガス冷媒に液インジェクションされると効率が良い場合がある。
特許第5917109号公報
 特許文献1に記載された技術では、電動機が集中巻方式の固定子コアを採用している。そして、固定子コアに絶縁部材を介して直接巻き付ける巻線には、アルミニウム線が採用されている。
 このような電動機を上述の液インジェクション機能を有するスクロール圧縮機に搭載する場合には、電動機への通電が切れて電動機が停止している際に液インジェクションされると、密閉容器内の電動機の存在する空間に液冷媒が液インジェクションされ、液冷媒の気化に起因して電動機及びその周りの温度が低くなる。
 電動機は、製造時の構成のままで温度が低くなると熱収縮する。ここで、一般に固定子コアには鉄を主成分とした電磁鋼板が採用されている。このため、低温下での電磁鋼板の収縮量は、アルミニウム線の収縮量よりも小さい。
 したがって、低温時に、アルミニウム線が固定子コアよりも収縮しようとする。電動機を構成するにあたり、巻線は、固定子コアに対して固定子の表面に配置される。このため、巻線は、固定子コアより低温状態になる。このような固定子コアの表面の低温状態の巻線が固定子コアに対して更に収縮しようとし、巻線に応力が発生する。その応力は、歪みとして表れる。アルミニウム線が-50℃程度になった場合には、0.2%程度の歪みが生じ、その歪みが非鉄金属の降伏点の目安となる0.2%耐力を超えてしまい永久歪みが生じる。
 アルミニウム線の巻線が永久歪みを巻線の長手方向に生じる場合には、巻線の伸びが生じることを意味する。この場合には、巻線の電気抵抗値が増大し、電動機の効率が低下する。またそれだけでなく、スクロール圧縮機が通常運転時に戻った場合には、巻線の緩みによる巻線たるみ又は巻線皮膜の破れなどが発生し、巻線の信頼性が落ちることにつながる。このように、電動機の損傷が招かれ、スクロール圧縮機の信頼性が下がる課題も発生する。
 本発明は、上記課題を解決するためのものであり、密閉容器内の吸入空間に液冷媒を液インジェクションする構成及び電動機の巻線にアルミニウム線を採用しつつ、高性能及び高信頼性を保つ圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
 本発明に係る圧縮機は、密閉容器と、前記密閉容器内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機と、液冷媒を前記密閉容器内に供給するインジェクション管と、を備え、前記電動機は、固定子と、回転子と、を有し、前記固定子又は前記回転子の少なくとも一方は、電磁鋼板と、前記電磁鋼板に巻かれたアルミニウム線と、を含み、圧縮機が停止して前記インジェクション管から液冷媒が前記密閉容器内に流入したときに、前記アルミニウム線の電気抵抗値を測定する抵抗測定部と、前記抵抗測定部が測定した電気抵抗値を前記アルミニウム線の温度に変換する温度変換部と、前記温度変換部が変換した前記アルミニウム線の温度が第1閾値に降下したときに、前記アルミニウム線に拘束通電を行って加熱する拘束通電部と、を有した演算装置を備えるものである。
 本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の圧縮機を備えたものである。
 本発明に係る圧縮機及び冷凍サイクル装置によれば、アルミニウム線の温度が第1閾値に降下したときに、アルミニウム線に拘束通電を行って加熱する。したがって、スクロール圧縮機が密閉容器内の吸入空間に液冷媒を液インジェクションする構成及び電動機の巻線にアルミニウム線を採用しつつ、スクロール圧縮機の高性能及び高信頼性が保てる。
本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置の変形例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態1に係る電動機の固定子を示す上面図である。 本発明の実施の形態1に係る電動機の固定子の変形例2を示す横断面図である。 本発明の実施の形態1に係る電源入力部を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る拘束通電の制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1に係る拘束通電の制御を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態1に係る拘束通電の制御の変形例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1に係る拘束通電の制御の変形例を示すタイムチャートである。
 以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、断面図の図面においては、視認性に鑑みて適宜ハッチングを省略している。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
実施の形態1.
<冷凍サイクル装置200>
 図1は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機100を適用した冷凍サイクル装置200を示す冷媒回路図である。
 図1に示すように、冷凍サイクル装置200は、スクロール圧縮機100、凝縮器201、膨張弁202及び蒸発器203を備える。これらスクロール圧縮機100、凝縮器201、膨張弁202及び蒸発器203が冷媒配管で接続されて冷凍サイクル回路を形成している。
 冷凍サイクル装置200において、蒸発器203から流出した冷媒は、スクロール圧縮機100に吸入されて高温高圧となる。高温高圧となった冷媒は、凝縮器201において凝縮されて液体になる。液体となった冷媒は、膨張弁202で減圧膨張されて低温低圧の気液二相となり、気液二相の冷媒が蒸発器203において熱交換される。
 なお、特に限定するものではないが、冷凍サイクル装置200に用いる冷媒は、特に気体であるガス冷媒をスクロール圧縮機100によって圧縮する。冷媒としては、たとえば、HFC系冷媒である、R410A、R404A若しくはR32、又は、CO若しくはアンモニアなどが利用される。
 冷凍サイクル装置200には、液冷媒を密閉容器内に供給するインジェクション管204が設けられている。インジェクション管204は、凝縮器201よりも冷媒流通方向下流側の液冷媒を流入させる冷媒配管に接続される。インジェクション管204は、スクロール圧縮機100の密閉容器1に接続される。これにより、インジェクション管204は、液冷媒を密閉容器1内の圧縮前のガス冷媒に液インジェクションする機構を構成する。
 インジェクション管204の途中には、液冷媒を流通させるか否かを制御する開閉弁205が配置されている。インジェクション管204は、開閉弁205の設置箇所から冷媒流通方向下流側に、液冷媒を保持する長さ204aを有する。
 冷凍サイクル装置200は、開閉弁205を開閉制御する開閉弁制御部206を備える。開閉弁制御部206は、CPU、ROM、RAM及びI/Oポートなどを備えたマイコンを有する。開閉弁制御部206は、一般的な冷凍サイクル装置200の制御部に含まれている。開閉弁制御部206を含む制御部は、スクロール圧縮機100の制御及び膨張弁202の制御も実施する。
 なお、後述するように、開閉弁制御部206は、圧縮機の停止時に、開閉弁205をスクロール圧縮機100の停止タイミングよりも遅延したタイミングで閉弁する場合がある。
 後述するスクロール圧縮機100は、このような冷凍サイクル装置200に適用できる。なお、冷凍サイクル装置200としては、たとえば空気調和装置、冷凍機及び給湯器などに採用できる。
<冷凍サイクル装置200の変形例>
 図2は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機100を適用した冷凍サイクル装置200の変形例を示す冷媒回路図である。この冷凍サイクル装置200の変形例では、上記実施の形態で説明した同じ事項は省略し、その特徴部分だけを説明する。
 図2に示すように、インジェクション管204は、スクロール圧縮機100の密閉容器1内に圧縮機構部5にて圧縮される冷媒を供給する冷凍サイクル装置200の冷媒配管である吸入管11に接続される。これによっても、インジェクション管204は、液冷媒を密閉容器1内の圧縮前のガス冷媒に液インジェクションする機構を構成する。
<スクロール圧縮機100の構成>
 図3は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機100を示す縦断面図である。
 図3に示すように、スクロール圧縮機100は、密閉容器1と、油ポンプ3と、電動機4と、圧縮機構部5と、フレーム6と、軸部7と、を備える。さらに、スクロール圧縮機100は、冷凍サイクル装置200の冷媒配管である吸入管11と、吐出管12と、吐出チャンバ13と、オルダムリング15と、スライダ16と、第1バランサ18と、第2バランサ19と、サブフレーム20と、を備える。加えて、スクロール圧縮機100は、インジェクション管204と、電源入力部21と、を備える。
 密閉容器1は、スクロール圧縮機100の外殻を構成し、下部に油溜り3aを有する。密閉容器1は、円筒状のメインシェル2aを有する。メインシェル2aは、ドーム状のアッパーシェル2bによって上部が塞がれる。メインシェル2aは、ロアーシェル2cによって下部が塞がれる。ロアーシェル2cは、土台2dに載置されている。インジェクション管204は、密閉容器1、具体的にはメインシェル2aの上部に接続される。
 油ポンプ3は、密閉容器1に収容され、油溜り3aから油を吸い上げる。油ポンプ3は、密閉容器1内の下部に設けられる。そして、油ポンプ3は、油溜り3aから吸い上げた油をスクロール圧縮機100の内部の軸受部などの被潤滑部を潤滑させるように供給する。油ポンプ3に吸い上げられて揺動軸受を潤滑した後の油は、フレーム6の内部空間に蓄えられた後、スラスト軸受に設けられた放射状の給油溝を通過し、オルダムリング空間に流れてオルダムリング15を潤滑する。オルダムリング空間には、排油パイプが設けられ、排油パイプを通って油が油溜り3aに戻される。
 電動機4は、密閉容器1の内部にて、フレーム6とサブフレーム20との間に設置され、軸部7を回転させる。電動機4は、軸部7を介して圧縮機構部5を駆動する。電動機4は、密閉容器1内の圧縮機構部5よりも下部に配置される。
 電動機4は、固定子41と、回転子42と、を有する。回転子42は、固定子41の内周側に設けられ、軸部7に取り付けられている。回転子42は、自転することにより、軸部7を回転させる。固定子41は、電源入力部21のインバータから供給された電力によって、回転子42を回転させる。
 電源入力部21は、接続ケーブルを介して外部からスクロール圧縮機100に電力を供給する。電源入力部21は、密閉容器1の外部に配置されている。電源入力部21には、演算装置22が含まれている。演算装置22は、CPU、ROM、RAM、I/Oポートなどを備えたマイコンを有した処理回路である。なお、演算装置22は、冷凍サイクル装置200の開閉弁制御部206と一体化されて冷凍サイクル装置200に配置されてもよい。
 回転子42は、固定子41の巻線であるアルミニウム線43に電源入力部21からの電力を供給されて固定子41に発生した回転磁界による力を受けて回転する。ここで、電動機4の形態としては、インダクションモータ、ブラシレスDCモータなどに対応するものがある。しかし、特に限定するものではなく、どのような形態でもよい。
 圧縮機構部5は、密閉容器1内に配置され、冷媒を圧縮する。圧縮機構部5は、固定スクロール51と、揺動スクロール52と、を備える。圧縮機構部5は、スクロール圧縮機構部である。圧縮機構部5は、密閉容器1内の上部に配置されている。圧縮機構部5は、インジェクション管204の密閉容器1との接続箇所と同じ高さに設けられている。
 固定スクロール51は、密閉容器1内に固定支持されるフレーム6にボルトなどによって固定される。固定スクロール51は、鏡板と、鏡板の下面にて下方向に延びる渦巻部とを有する。また、固定スクロール51の中央部には、圧縮された流体を吐出するための吐出口53が貫通して形成されている。さらに、固定スクロール51の吐出口53の出口部には、吐出弁機構54が設置されている。吐出弁機構54は、吐出口53を覆うように設置され、圧縮冷媒の逆流を防止する。
 揺動スクロール52は、固定スクロール51に対して公転旋回運動、言い換えれば揺動運動を行い、オルダムリング15によって自転運動が規制される。揺動スクロール52は、鏡板と、鏡板の上面に上方向に延びる渦巻部とを有する。
 固定スクロール51と揺動スクロール52とは、互いに向き合った面に渦巻部を対向させ、互いの渦巻部を噛み合わせる。固定スクロール51の渦巻部と揺動スクロール52の渦巻部とが噛み合った空間には、圧縮室5aが形成される。揺動スクロール52が軸部7によって揺動運動されると、圧縮室5aにてガス状態の冷媒が圧縮される。
 フレーム6は、密閉容器1に固定され、圧縮機構部5を収容する。フレーム6は、主軸受を介して軸部7を回転自在に支持する。フレーム6には、吸入ポート6aが形成される。ガス状態の冷媒は、吸入ポート6aを通って圧縮機構部5に流入する。インジェクション管204の密閉容器1との接続箇所は、吸入ポート6aの上方に位置する。
 軸部7は、フレーム6に支持される。軸部7には、油ポンプ3に吸い上げられる油を上方に流通させる油通路7aが内部に形成される。軸部7は、電動機4と揺動スクロール52とにそれぞれ接続され、電動機4の回転力を揺動スクロール52に伝達する。
 吸入管11は、密閉容器1のメインシェル2aの側壁部に接続されている。吸入管11は、冷凍サイクル装置200の冷媒配管からガス状態の冷媒を密閉容器1の内部に吸入する管である。
 吐出管12は、密閉容器1の上部に設けられる。吐出管12は、圧縮された冷媒を密閉容器1の外部に吐出する管である。
 吐出チャンバ13は、圧縮機構部5の上方に設けられる。吐出チャンバ13は、圧縮機構部5にて圧縮されて吐出される冷媒を収容する。
 スライダ16は、軸部7の上部の外周面に取り付けられる筒状の部材である。スライダ16は、揺動スクロール52の下部の内側面に位置する。すなわち、スライダ16は、揺動スクロール52をこのスライダ16を介して軸部7に取り付ける。これにより、軸部7の回転に伴って揺動スクロール52が回転する。なお、揺動スクロール52とスライダ16との間には、揺動軸受が設けられる。
 第1バランサ18は、軸部7に取り付けられている。第1バランサ18は、フレーム6と回転子42との間に位置する。第1バランサ18は、揺動スクロール52及びスライダ16によって生じるアンバランスを相殺する。なお、第1バランサ18は、バランサカバーに収容される。
 第2バランサ19は、軸部7に取り付けられる。第2バランサ19は、回転子42の下面に取り付けられている。第2バランサ19は、揺動スクロール52及びスライダ16によって生じるアンバランスを相殺する。
 サブフレーム20は、密閉容器1の内部における電動機4の下方に設けられ、副軸受を介して軸部7を回転自在に支持する。
 また図示しない排油パイプは、フレーム6と揺動スクロール52との間の空間と、フレーム6とサブフレーム20との間の空間と、を接続する管である。排油パイプは、フレーム6と揺動スクロール52との間の空間に流通する油のうち、過剰な油を、フレーム6とサブフレーム20との間の空間に流出させる。フレーム6とサブフレーム20との間の空間に流出した油は、サブフレーム20を通過して油溜り3aに戻る。
 オルダムリング15は、揺動スクロール52の渦巻部の形成される上面とは反対側の面であるスラスト面に配設され、揺動スクロール52の自転運動を阻止する。すなわち、オルダムリング15は、揺動スクロール52の自転運動を阻止するとともに、揺動スクロール52の揺動運動を可能とする機能を果たす。オルダムリング15の上下面には、互いに直交するように突設された図示しない爪が形成される。オルダムリング15の爪は、揺動スクロール52及びフレーム6に形成される図示しないオルダム溝にそれぞれ嵌入される。
<固定子41の詳細>
 図4は、本発明の実施の形態1に係る電動機4の固定子41を示す上面図である。固定子41は、電磁鋼板である固定子コア44と、電磁鋼板である固定子コア44に巻かれたアルミニウム線43と、を含んでいる。
 図4に示すように、アルミニウム線43は、固定子コア44に絶縁部材45を介して巻線として極歯に巻き付けられている。アルミニウム線43の巻線は、固定子コア44のそれぞれに極歯に直接巻き付けている。このアルミニウム線43の巻き方は、いわゆる集中巻と呼ばれ、巻線を極歯に直接巻き付けるので、巻線全体の長さを短くして、巻線の使用量を減らせる。またこの巻き方は、巻線の径を大きくして電気抵抗値を減らせられ、高効率化を図れる。さらに、この巻き方は、小型軽量化を図れる。そのため、体積低効率の高いアルミニウム線43が採用されても、電動機4の電気抵抗値が抑えられる。
 ここで、アルミニウム線43は、一般に銅線に対して、安価かつ軽量である。このため、アルミニウム線43を用いた電動機4は、低コストかつ軽量に構成できる。
 電動機4は、吸入管11より吸入された密閉容器1内の低圧空間である冷媒雰囲気中に位置している。電動機4の固定子41は、密閉容器1に装着されたコネクタ端子8を介して電源入力部21と接続されている。
 電源入力部21は、電動機4の固定子41を駆動する電圧を印加する。また、電源入力部21は、電動機4の運転状態を確認するための電流センサーなどを装着している。このため、電源入力部21は、電動機4の固定子41に印加している電圧、電流、周波数及び電動機4の固定子41に巻かれたアルミニウム線43の電気抵抗値を把握しながら電動機4を駆動できる。それにより、高効率な状態で電動機4が運転できる。
 ここで、インジェクション管204は、吸入管11から吸入された冷媒に冷凍サイクル装置200内の高圧の液冷媒を混合させる。インジェクション管204から供給される液冷媒は、圧縮直前の吸入ガスと混合する際に、急激に膨張して蒸発して気化する。このため、吸入ガス冷媒と混合した混合ガス冷媒の温度は、降下する。このように、温度の低い冷媒が圧縮されるため、圧縮機構部5の温度が下がるとともに、圧縮された後のガス冷媒の温度も下がる。これにより、スクロール圧縮機100の運転範囲が拡大され、高圧縮比運転が可能となる。したがって、より低温で冷却したい空気調和装置あるいは冷凍機などの冷凍サイクル装置200が得られる。
 なお、従来のスクロール圧縮機において、圧縮途中にインジェクション管を導入するものもある。しかし、液冷媒の液インジェクションが必要とされていない運転時に、インジェクション管内の冷媒がデットボリュームとなり、この液冷媒が無駄に圧縮又は膨張を繰り返し、従来のスクロール圧縮機の効率が低下させられる。
<スクロール圧縮機100の動作>
 固定子41に電源入力部21から電力が供給されると、回転子42がトルクを発生し、フレーム6の主軸受と副軸受とで支持された軸部7が回転する。軸部7の偏心部によりボス部を駆動される揺動スクロール52は、オルダムリング15により自転が規制され、公転運動する。つまり、フレーム6のオルダム溝方向に往復動するオルダムリング15により自転を規制される状態で揺動スクロール52のボス部が軸部7の偏心部により駆動されることにより、揺動スクロール52が揺動運動する。これにより、固定スクロール51の渦巻部と揺動スクロール52の渦巻部との組み合せで形成される圧縮室5aの容積を変化させる。
 揺動スクロール52の揺動運動に伴い吸入管11から密閉容器1内に吸入されるガス状態の冷媒は、固定スクロール51と揺動スクロール52との両渦巻部間に形成される圧縮室5aに取り込まれ、中心に向かいつつ圧縮されて行く。そして、圧縮された冷媒は、固定スクロール51に設ける吐出口53から吐出弁機構54を開弁させて吐出され、吐出管12からスクロール圧縮機100の外部、すなわち冷媒回路へ排出される。
 なお、揺動スクロール52とオルダムリング15との運動に伴うアンバランスを軸部7に取り付けられた第1バランサ18と回転子42に取り付けられる第2バランサ19とによって釣り合わせる。また、密閉容器1の下部に貯留する潤滑油は、軸部7内に設けられる油通路7aから主軸受、副軸受及びスラスト面などの各摺動部に供給される。
 スクロール圧縮機100の運転が、たとえば吐出ガス温度が高い場合あるいは圧縮比が高い場合などの所定の条件になった場合には、インジェクション管204からスクロール圧縮機100の吸入ガス冷媒の近傍に高圧の液冷媒が注入できる。注入された液冷媒が膨張することにより、蒸発して気化して吸入ガス冷媒と混合された混合ガス冷媒の温度を低下させられる。よって、吐出ガス温度が低下させられ、スクロール圧縮機100が効率の良い運転を継続できる。
<実施の形態1の課題>
 スクロール圧縮機100の運転中は、電動機4の巻線であるアルミニウム線43に電流が流れ、アルミニウム線43が発熱している。このため、アルミニウム線43は、固定子コア44と同等の温度又はそれ以上の温度になっている。
 インジェクション管204から供給される液冷媒は、スクロール圧縮機100の運転状態によって制御される。しかし、スクロール圧縮機100の停止中など不要な状態でインジェクション管204から液冷媒が注入される場合がある。その場合には、密閉容器1内の低圧空間で液冷媒が蒸発して気化し、気化時に周囲雰囲気の熱を奪い、各部品の温度が下げられてしまう場合がある。このとき、密閉容器1内が-40℃程度の温度になる場合が想定される。密閉容器1内の温度が20℃などの常温から-40℃程度に下がる場合には、各部品の熱収縮が発生する。各部品は、基本的に常温以上で使用することを想定した寸法関係で構成されている。このため、各部品は、熱膨張時には問題がない。この反面、各部品は、低温時の熱収縮時に課題が発生する。
 ここで、電動機4の固定子コア44が電磁鋼板により形成されていることから、電磁鋼板の線膨張係数が12×10E-6/℃程度である。一方、巻線がアルミニウム線43によって構成されていることから、アルミニウムの線膨張係数が23×10E-6/℃である。
 アルミニウム線43は、絶縁部材45を介し、固定子コア44に直接巻き付いている。そして、固定子コア44とアルミニウム線43との線膨張係数の違いによって、低温時にアルミニウム線43の収縮量が電磁鋼板である固定子コア44の収縮量よりも大きい。密閉容器1内の温度が-40℃程度となった場合あるいは固定子コア44の温度よりもアルミニウム線43の温度が低い場合には、アルミニウム線43の長手方向に0.1~0.2%の歪みが生じようとする。アルミニウムのような非鉄金属の場合には、0.2%程度の歪みによって塑性変形が発生する。アルミニウム線43の場合には、塑性変形して永久の伸びが発生する。この伸びにより、アルミニウム線43が長くなり、かつ、細くなるため、巻線としての電気抵抗値が増大する。アルミニウム線43の塑性変形は、スクロール圧縮機100の通常運転時となっても戻ることがなく、電動機4として効率の悪化が生じる。
 また、永久の伸びが発生したアルミニウム線43は、高温状態で更に膨張して伸びる。このため、更に伸びたアルミニウム線43は、固定子コア44に直線巻き付けていたときの張力がなくなり、アルミニウム線43の巻線の緩みが発生する。この緩みによって巻線は、固定子コア44に対し、微動できてしまい、駆動時のこすれなどによってアルミニウム線43の被膜の破損が発生し、電動機4の焼損が招かれる。そして、アルミニウム線43が更に伸びることによっても、アルミニウム線43の被膜に応力が発生し、アルミニウム線43の被膜の破損が生じ、これによっても電動機4の焼損が招かれる。
<実施の形態1の課題解決手法>
 実施の形態1の電源入力部21では、電圧印加又は電流検知以外に電動機4の電気抵抗値が計測できる。電動機4の巻線であるアルミニウム線43は、温度に応じた電気抵抗値となる。このため、電源入力部21では、電動機4の温度が把握できる。それにより、電動機4が低温であることが把握でき、上述の課題に対処できる。
 対応としては、たとえば、電動機4の温度が第1閾値である-20℃以下であることを把握した場合に、電動機4が回転しない程度に微小な電圧を印加し、電動機4の巻線であるアルミニウム線43に拘束通電を実施する。拘束通電されると、巻線であるアルミニウム線43は、ジュール熱によって発熱し、アルミニウム線43の温度が上昇する。この温度が第1閾値よりも高いたとえば20℃などの第2閾値である所定温度になった場合には、拘束通電が停止されることにより、電動機4の停止時の温度が-20℃~20℃の範囲内に保てる。それにより、アルミニウム線43の熱収縮が抑えられ、高効率で信頼性の高い電動機4及びスクロール圧縮機100を得られる。
<固定子41の変形例1>
 固定子41の変形例1では、上記実施の形態と同じ事項は説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
 固定子41の巻線であるアルミニウム線43は、純度90%以上のアルミニウムを採用している。アルミニウム線43は、銅線に対し、大きな電気抵抗値である。しかし、純度の高いアルミニウムを採用するアルミニウム線43は、銅線との電気抵抗値の差を小さくできる。また、純度の高いアルミニウムを採用するアルミニウム線43は、軟らかく巻線性が良く生産し易い。
<固定子41の変形例2>
 図5は、本発明の実施の形態1に係る電動機4の固定子41の変形例2を示す横断面図である。固定子41の変形例2では、上記実施の形態と同じ事項は説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
 図5に示すように、アルミニウム線43を巻線した後、アルミニウム線43、絶縁部材45及び電磁鋼板である固定子コア44との隙間を埋めるようにエポキシ系接着剤が塗布され、乾燥工程などで塗布部46が固化されて固着する。エポキシ系接着剤には、ワニス、2液性のエポキシ系樹脂又はプラスチック樹脂などの固形に変化するものを用いる。
 巻線であるアルミニウム線43、絶縁部材45及び固定子コア44には、エポキシ系接着剤の塗布部46が塗布されて固形化している。このため、それらアルミニウム線43、絶縁部材45及び固定子コア44の3つの部材については、エポキシ系接着剤の塗布部46を介し、熱伝導によって温度の均一化する時間が早められる。それにより、それらアルミニウム線43、絶縁部材45及び固定子コア44の3つの部材の熱収縮の差が抑えられ、更なる高効率で信頼性の高い電動機4及びスクロール圧縮機100を得られる。また、電源入力部21から電動機4への巻線であるアルミニウム線43を発熱させるための拘束通電の通電時間が短縮できる。
<電源入力部21の詳細>
 図6は、本発明の実施の形態1に係る電源入力部21を示す機能ブロック図である。上述したように、電源入力部21では、電圧印加又は電流検知以外に電動機4の電気抵抗値が計測できる。そして、拘束通電が電源入力部21によって実施できる。拘束通電が実施できる電源入力部21の構成を後述する。
 図6に示すように、電源入力部21は、抵抗測定部23と、温度変換部24と、拘束通電部25と、通電停止部26と、を有した演算装置22を備える。なお、ここでは電源入力部21が備えるその他の電力供給あるいは電流検知などに必要な機能については省略する。
 抵抗測定部23は、スクロール圧縮機100が停止してインジェクション管204から液冷媒がスクロール圧縮機100の密閉容器1内に流入したときに、アルミニウム線43の電気抵抗値を測定する。抵抗測定部23は、常時、アルミニウム線43の電気抵抗値を測定するものでもよい。
 温度変換部24は、抵抗測定部23が測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換する。温度変換部24では、アルミニウム線43の温度がt℃と定義される。アルミニウム線43のt℃での電気抵抗値がRtと定義される。アルミニウム線43の20℃での電気抵抗値がR20と定義される。このとき、
Rt=((225+t)/(225+20))×R20・・・(式1)
の相関式が成立する。温度変換部24は、この相関式(式1)に基づき、電気抵抗値Rtからアルミニウム線43の温度t℃を演算する。温度変換部24は、常時、抵抗測定部23が測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換してもよい。
 拘束通電部25は、温度変換部24が変換したアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値に降下したときに、アルミニウム線43に回転子42を回転させる駆動通電時よりも低く回転子42を拘束しつつ昇温させる拘束通電を実施する。拘束通電は、たとえば、スクロール圧縮機100の通常運転時に通電する印加電圧よりも低い一定値の電圧を印加する。拘束通電により、アルミニウム線43は、加熱される。
 通電停止部26は、拘束通電部25が拘束通電を実施し、温度変換部24が変換したアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値よりも高いたとえば20℃である第2閾値に上昇したときに、拘束通電を停止する。つまり、通電停止部26は、電圧の印加を停止する。
<拘束通電の制御>
 図7は、本発明の実施の形態1に係る拘束通電の制御を示すフローチャートである。図8は、本発明の実施の形態1に係る拘束通電の制御を示すタイムチャートである。拘束通電の制御ルーチンは、所定周期ごとに繰り返し実施されている。
 ステップS101にて、電源入力部21の演算装置22は、スクロール圧縮機100が停止したか否かを判別する。ステップS101にてスクロール圧縮機100が停止したと判断された場合には、ステップS102に移行する。ステップS101にてスクロール圧縮機100が停止していないと判断された場合には、本ルーチンを終了する。
 ステップS102にて、電源入力部21の抵抗測定部23は、アルミニウム線43の電気抵抗値を測定する。ステップS102の処理の後、ステップS103に移行する。電源入力部21の抵抗測定部23は、本ルーチンの終了までアルミニウム線43の電気抵抗値を測定し続けてもよい。
 ステップS103にて、電源入力部21の温度変換部24は、抵抗測定部23が測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換する。温度変換には、上述の相関式(式1)が用いられる。ステップS103の処理の後、ステップS104に移行する。電源入力部21の温度変換部24は、本ルーチンの終了まで抵抗測定部23が測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換し続けてもよい。
 ステップS104にて、電源入力部21の演算装置22は、温度変換部24が変換したアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値以下に降下したか否かを判別する。ステップS104にてアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値以下に降下した場合には、ステップS105に移行する。ステップS104にてアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値以下に降下していない場合には、ステップS101に戻る。
 ステップS105にて、電源入力部21の拘束通電部25は、アルミニウム線43に回転子42を回転させる駆動通電時よりも低く回転子42を拘束しつつ昇温させる拘束通電を実施する。拘束通電部25が実施する拘束通電の印加電圧は、一定値である。図8では、ステップS105の処理により、固定子41の温度が上昇する。ステップS105の処理の後、ステップS106に移行する。
 ステップS106にて、開閉弁制御部206は、開閉弁205を閉弁する。このとき、開閉弁制御部206は、スクロール圧縮機100の停止時に、開閉弁205をスクロール圧縮機100の停止タイミングよりも遅延したタイミングで閉弁する。これにより、開閉弁205の閉弁遅れに起因し、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入し、アルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値まで降下する条件が成立している。図8では、スクロール圧縮機100の停止から固定子41の温度が低下している。そして、ステップS106の処理により、開閉弁205が閉弁され、拘束通電の実施が継続されることによって固定子41の温度が急上昇する。ステップS106の処理の後、ステップS107に移行する。
 ステップS107にて、電源入力部21の演算装置22は、拘束通電部25が拘束通電を実施し、温度変換部24が変換したアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値よりも高いたとえば20℃である第2閾値以上に上昇したか否かを判別する。ステップS107にてアルミニウム線43の温度がたとえば20℃である第2閾値以上に上昇した場合には、ステップS108に移行する。ステップS107にてアルミニウム線43の温度がたとえば20℃である第2閾値以上に上昇していない場合には、ステップS105に戻る。ステップS107では、電源入力部21の抵抗測定部23が新たにアルミニウム線43の電気抵抗値を測定し、電源入力部21の温度変換部24が新たに抵抗測定部23の測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換してもよい。また、継続して電源入力部21の抵抗測定部23がアルミニウム線43の電気抵抗値を測定し、電源入力部21の温度変換部24が抵抗測定部23の測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換し続けている場合には、現時点での値を用いてもよい。
 ステップS108にて、電源入力部21の通電停止部26は、拘束通電を停止する。つまり、通電停止部26は、電圧の印加を停止する。ステップS108の処理の後、本ルーチンを終了する。
<拘束通電の制御の変形例>
 図9は、本発明の実施の形態1に係る拘束通電の制御の変形例を示すフローチャートである。図10は、本発明の実施の形態1に係る拘束通電の制御の変形例を示すタイムチャートである。拘束通電の制御ルーチンは、所定周期ごとに繰り返し実施されている。
 ステップS201にて、開閉弁制御部206は、開閉弁205を閉弁する。ステップS201の処理の後、ステップS202に移行する。
 ステップS202にて、電源入力部21の演算装置22は、スクロール圧縮機100が停止したか否かを判別する。ステップS202にてスクロール圧縮機100が停止したと判断された場合には、ステップS203に移行する。ステップS202にてスクロール圧縮機100が停止していないと判断された場合には、本ルーチンを終了する。
 ここで、本ルーチンでは、スクロール圧縮機100の停止時に、開閉弁205をスクロール圧縮機100の停止タイミングよりも遅延したタイミングで閉弁するものではない。しかし、インジェクション管204は、開閉弁205の設置箇所から下流側に、液冷媒を保持する長さ204aを有する。このため、インジェクション管204における開閉弁205の設置箇所から下流側にて、保持されていた液冷媒がスクロール圧縮機100に流入することに起因し、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入し、アルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値まで降下する条件が成立する。図8では、開閉弁205の閉弁後に、固定子41の温度が低下している。
 ステップS203にて、電源入力部21の抵抗測定部23は、アルミニウム線43の電気抵抗値を測定する。ステップS203の処理の後、ステップS204に移行する。電源入力部21の抵抗測定部23は、本ルーチンの終了までアルミニウム線43の電気抵抗値を測定し続けてもよい。
 ステップS204にて、電源入力部21の温度変換部24は、抵抗測定部23が測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換する。温度変換には、上述の相関式(式1)が用いられる。ステップS204の処理の後、ステップS205に移行する。電源入力部21の温度変換部24は、本ルーチンの終了まで抵抗測定部23が測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換し続けてもよい。
 ステップS205にて、電源入力部21の演算装置22は、温度変換部24が変換したアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値以下に降下したか否かを判別する。ステップS205にてアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値以下に降下した場合には、ステップS206に移行する。ステップS205にてアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値以下に降下していない場合には、ステップS202に戻る。
 ステップS206にて、電源入力部21の拘束通電部25は、アルミニウム線43に回転子42を回転させる駆動通電時よりも低く回転子42を拘束しつつ昇温させる拘束通電を実施する。拘束通電部25が実施する拘束通電の印加電圧は、一定値である。図8では、拘束通電の実施により、固定子41の温度が上昇している。ステップS206の処理の後、ステップS207に移行する。
 ステップS207にて、電源入力部21の演算装置22は、拘束通電部25が拘束通電を実施し、温度変換部24が変換したアルミニウム線43の温度がたとえば-20℃である第1閾値よりも高いたとえば20℃である第2閾値以上に上昇したか否かを判別する。ステップS207にてアルミニウム線43の温度がたとえば20℃である第2閾値以上に上昇した場合には、ステップS208に移行する。ステップS207にてアルミニウム線43の温度がたとえば20℃である第2閾値以上に上昇していない場合には、ステップS206に戻る。ステップS206では、電源入力部21の抵抗測定部23が新たにアルミニウム線43の電気抵抗値を測定し、電源入力部21の温度変換部24が新たに抵抗測定部23の測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換してもよい。また、継続して電源入力部21の抵抗測定部23がアルミニウム線43の電気抵抗値を測定し、電源入力部21の温度変換部24が抵抗測定部23の測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換し続けている場合には、現時点での値を用いてもよい。
 ステップS208にて、電源入力部21の通電停止部26は、拘束通電を停止する。つまり、通電停止部26は、電圧の印加を停止する。ステップS208の処理の後、本ルーチンを終了する。
<実施の形態1の効果>
 実施の形態1によれば、スクロール圧縮機100は、密閉容器1を備える。スクロール圧縮機100は、密閉容器1内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機構部5を備える。スクロール圧縮機100は、圧縮機構部5を駆動する電動機4を備える。スクロール圧縮機100は、液冷媒を密閉容器1内に供給するインジェクション管204を備える。電動機4は、固定子41と、回転子42と、を有する。固定子41は、電磁鋼板である固定子コア44と、電磁鋼板である固定子コア44に巻かれたアルミニウム線43と、を含む。演算装置22は、スクロール圧縮機100が停止してインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入したときに、アルミニウム線43の電気抵抗値を測定する抵抗測定部23を有する。演算装置22は、抵抗測定部23が測定した電気抵抗値をアルミニウム線43の温度に変換する温度変換部24を有する。演算装置22は、温度変換部24が変換したアルミニウム線43の温度が第1閾値に降下したときに、アルミニウム線43に拘束通電を行って加熱する拘束通電部25を有する。
 この構成によれば、アルミニウム線43の温度が第1閾値に降下したときに、アルミニウム線43に回転子42を回転させる駆動通電時よりも低く回転子42を拘束しつつ昇温させる拘束通電が実施される。つまり、スクロール圧縮機100の停止時に過剰な液冷媒が液インジェクションされ、電動機4のアルミニウム線43の温度が第1閾値の低温状態に降下したときに、拘束通電が実施され、アルミニウム線43が昇温される。これにより、電動機4の電磁鋼板である固定子コア44とアルミニウム線43との温度差又は線膨張係数の差異により発生する応力の発生が防止できる。したがって、スクロール圧縮機100が密閉容器1内の吸入空間に液冷媒を液インジェクションする構成及び電動機4の巻線にアルミニウム線43を採用しつつ、スクロール圧縮機100の高性能及び高信頼性が保てる。
 実施の形態1によれば、演算装置22は、拘束通電部25が拘束通電を実施し、温度変換部24が変換したアルミニウム線43の温度が第1閾値よりも高い第2閾値に上昇したときに、拘束通電を停止する通電停止部26を有する。
 この構成によれば、拘束通電を実施した後に、アルミニウム線43の温度が第1閾値よりも高い第2閾値に上昇したときに、拘束通電が停止される。これにより、アルミニウム線43が過剰に昇温させられず、余計な電力が消費されない。
 実施の形態1によれば、演算装置22は、密閉容器1の外部に配置され、電力を供給する電源入力部21に設けられる。
 この構成によれば、演算装置22が電源入力部21に搭載され、スクロール圧縮機100が単体ユニットとして拘束通電を実施する機能を備えられる。これにより、たとえば、スクロール圧縮機100だけの制御として拘束通電を実施する機能が発揮でき、スクロール圧縮機100が密閉容器1内の吸入空間に液冷媒を液インジェクションする構成及び電動機4の巻線にアルミニウム線43を採用しつつ、スクロール圧縮機100の高性能及び高信頼性が保てる。
 実施の形態1によれば、アルミニウム線43は、純度90%以上のアルミニウムである。
 この構成によれば、純度90%以上のアルミニウムであるアルミニウム線43は、銅線に対する電気抵抗値を極力大きくせずに済む。また、純度90%以上のアルミニウムであるアルミニウム線43は、軟らかく巻線として巻き易く、固定子41の生産性が向上できる。
 実施の形態1によれば、電磁鋼板である固定子コア44及びアルミニウム線43は、エポキシ系の接着剤を塗布して固化された塗布部46を有する。
 この構成によれば、固定子41は、拘束通電によるアルミニウム線43の発熱をエポキシ系の接着剤が固化した塗布部46を介する熱伝導によって電磁鋼板である固定子コア44あるいは絶縁部材45に伝達できる。これにより、固定子41全体の温度が均一化する時間が早められる。そして、電磁鋼板とアルミニウム線43との熱収縮の差が抑えられ、電動機4の高効率化及び高信頼性が更に保てる。また、固定子41全体の温度が均一化する時間が早められることにより、拘束通電の実施時間が短縮できる。これにより、アルミニウム線43が過剰に昇温させられず、余計な電力が消費されない。
 実施の形態1によれば、インジェクション管204は、密閉容器1に接続される。
 この構成によれば、インジェクション管204からの液冷媒は、密閉容器1内に直接流入する。そのため、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入する条件が成立する。
 実施の形態1によれば、インジェクション管204は、密閉容器1内に圧縮機構部5にて圧縮される冷媒を供給する冷凍サイクル装置200の冷媒配管である吸入管11に接続される。
 この構成によれば、インジェクション管204からの液冷媒は、冷凍サイクル装置200の吸入管11を介して密閉容器1内に間接的に流入する。そのため、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入する条件が成立する。
 実施の形態1によれば、圧縮機構部5は、スクロール圧縮機構部である。
 この構成によれば、液冷媒の液インジェクション機能が設けられると、スクロール圧縮機100の吐出ガス冷媒温度が低減できる。それにより、圧縮するガス冷媒の吸入ガス冷媒圧力と圧縮後の吐出するガス冷媒の吐出ガス冷媒圧力との差又は比が大きい場合に増大する吐出ガス冷媒温度が低下できる。よって、高圧縮比運転が可能となり、搭載している空気調和装置あるいは冷凍機などの冷凍サイクル装置200の運転範囲が増大し、たとえば暖房運転能力が増大させられる。
 実施の形態1によれば、スクロール圧縮機構部である圧縮機構部5は、密閉容器1内の上部に配置される。電動機4は、密閉容器1内のスクロール圧縮機構部である圧縮機構部5よりも下部に配置される。
 この構成によれば、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入し、気化して密閉容器1内が冷却される。このときに、密閉容器1内の低温化したガス冷媒の密度が高まって降下する。そして、降下した低温ガス冷媒は、密閉容器1内の下部に配置された電動機4の雰囲気を低温化する。そのため、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入し、アルミニウム線43の温度が第1閾値まで降下する条件が成立し易い。
 実施の形態1によれば、拘束通電部25が実施する拘束通電の印加電圧は、一定値である。
 この構成によれば、拘束通電の実施制御が容易であり、簡素な演算装置22を用いて低コスト化が図れる。
 実施の形態1によれば、電磁鋼板及びアルミニウム線43は、固定子41に設けられる。
 この構成によれば、スクロール圧縮機100の停止時に過剰な液冷媒が液インジェクションされ、固定子41のアルミニウム線43の温度が第1閾値の低温状態に降下したときに、拘束通電が実施され、アルミニウム線43が昇温される。これにより、固定子41の電磁鋼板である固定子コア44とアルミニウム線43との温度差又は線膨張係数の差異により発生する応力の発生が防止できる。したがって、スクロール圧縮機100が密閉容器1内の吸入空間に液冷媒を液インジェクションする構成及び固定子41の巻線にアルミニウム線43を採用しつつ、スクロール圧縮機100の高性能及び高信頼性が保てる。
 冷凍サイクル装置200は、上記の実施の形態1に記載のスクロール圧縮機100を備える。
 この構成によれば、スクロール圧縮機100を備える冷凍サイクル装置200にて、スクロール圧縮機100の停止時に過剰な液冷媒が液インジェクションされ、固定子41のアルミニウム線43の温度が第1閾値の低温状態に降下したときに、拘束通電が実施され、アルミニウム線43が昇温される。したがって、スクロール圧縮機100が密閉容器1内の吸入空間に液冷媒を液インジェクションする構成及び固定子41の巻線にアルミニウム線43を採用しつつ、スクロール圧縮機100の高性能及び高信頼性が保てる。
 実施の形態1によれば、インジェクション管204は、凝縮器201よりも冷媒流通方向下流側の液冷媒を流入させる冷媒配管に接続される。
 この構成によれば、インジェクション管204から液冷媒をスクロール圧縮機100に液インジェクションする液インジェクション機構が構成できる。
 実施の形態1によれば、冷凍サイクル装置200は、インジェクション管204の途中に配置され、液冷媒を流通させるか否かを制御する開閉弁205を備える。冷凍サイクル装置200は、開閉弁205を開閉制御する開閉弁制御部206を備える。
 この構成によれば、スクロール圧縮機100の停止時に、開閉弁205をスクロール圧縮機100の停止タイミングよりも遅延したタイミングで閉弁する現象が生じる。また、インジェクション管204が開閉弁205の設置箇所から下流側に、液冷媒を保持する長さ204aを有する状態が生じる。これらに起因し、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入し、アルミニウム線43の温度が第1閾値まで降下する条件が成立する。
 実施の形態1によれば、開閉弁制御部206は、スクロール圧縮機100の停止時に、開閉弁205をスクロール圧縮機100の停止タイミングよりも遅延したタイミングで閉弁する。
 この構成によれば、開閉弁205の閉弁遅れに起因し、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入し、アルミニウム線43の温度が第1閾値まで降下する条件が成立する。
 実施の形態1によれば、インジェクション管204は、開閉弁205の設置箇所から冷媒流通方向下流側に、液冷媒を保持する長さ204aを有する。
 この構成によれば、インジェクション管204における開閉弁205の設置箇所から冷媒流通方向下流側にて、保持されていた液冷媒がスクロール圧縮機100に流入することに起因し、スクロール圧縮機100の停止時にインジェクション管204から液冷媒が密閉容器1内に流入し、アルミニウム線43の温度が第1閾値まで降下する条件が成立する。
<その他>
 なお、実施の形態1では、拘束通電の実施が印加電圧を一定値として行った。しかし、これに限られない。拘束通電の実施は、回転子42が回転しない範囲であれば、電圧を変化させながら印加したり、電流を流したりしてもよく、電流電圧変換回路によって通電が制御されてもよい。
 また、実施の形態1のスクロール圧縮機100は、他の圧縮機として、たとえば、スクリュー圧縮機又はロータリ圧縮機などを適用することもできる。
 1 密閉容器、2a メインシェル、2b アッパーシェル、2c ロアーシェル、2d 土台、3 油ポンプ、3a 油溜り、4 電動機、5 圧縮機構部、5a 圧縮室、6 フレーム、6a 吸入ポート、7 軸部、7a 油通路、8 コネクタ端子、11 吸入管、12 吐出管、13 吐出チャンバ、15 オルダムリング、16 スライダ、18 第1バランサ、19 第2バランサ、20 サブフレーム、21 電源入力部、22 演算装置、23 抵抗測定部、24 温度変換部、25 拘束通電部、26 通電停止部、41 固定子、42 回転子、43 アルミニウム線、44 固定子コア、45 絶縁部材、46 塗布部、51 固定スクロール、52 揺動スクロール、53 吐出口、54 吐出弁機構、100 スクロール圧縮機、200 冷凍サイクル装置、201 凝縮器、202 膨張弁、203 蒸発器、204 インジェクション管、205 開閉弁、206 開閉弁制御部。

Claims (16)

  1.  密閉容器と、
     前記密閉容器内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
     前記圧縮機構部を駆動する電動機と、
     液冷媒を前記密閉容器内に供給するインジェクション管と、
    を備え、
     前記電動機は、固定子と、回転子と、を有し、
     前記固定子又は前記回転子の少なくとも一方は、電磁鋼板と、前記電磁鋼板に巻かれたアルミニウム線と、を含み、
     圧縮機が停止して前記インジェクション管から液冷媒が前記密閉容器内に流入したときに、前記アルミニウム線の電気抵抗値を測定する抵抗測定部と、
     前記抵抗測定部が測定した電気抵抗値を前記アルミニウム線の温度に変換する温度変換部と、
     前記温度変換部が変換した前記アルミニウム線の温度が第1閾値に降下したときに、前記アルミニウム線に拘束通電を行って加熱する拘束通電部と、
    を有した演算装置を備える圧縮機。
  2.  前記演算装置は、前記拘束通電部が拘束通電を実施し、前記温度変換部が変換した前記アルミニウム線の温度が前記第1閾値よりも高い第2閾値に上昇したときに、前記拘束通電を停止する通電停止部を有する請求項1に記載の圧縮機。
  3.  前記演算装置は、前記密閉容器の外部に配置され、電力を供給する電源入力部に設けられる請求項1又は2に記載の圧縮機。
  4.  前記アルミニウム線は、純度90%以上である請求項1~3のいずれか1項に記載の圧縮機。
  5.  前記電磁鋼板及び前記アルミニウム線は、エポキシ系の接着剤を塗布して固化された塗布部を有する請求項1~4のいずれか1項に記載の圧縮機。
  6.  前記インジェクション管は、前記密閉容器に接続される請求項1~5のいずれか1項に記載の圧縮機。
  7.  前記インジェクション管は、前記密閉容器内に前記圧縮機構部にて圧縮される冷媒を供給する冷凍サイクル装置の配管に接続される請求項1~5のいずれか1項に記載の圧縮機。
  8.  前記圧縮機構部は、スクロール圧縮機構部である請求項1~7のいずれか1項に記載の圧縮機。
  9.  前記スクロール圧縮機構部は、前記密閉容器内の上部に配置され、
     前記電動機は、前記密閉容器内の前記スクロール圧縮機構部よりも下部に配置される請求項8に記載の圧縮機。
  10.  前記拘束通電部が実施する拘束通電の印加電圧は、一定値である請求項1~9のいずれか1項に記載の圧縮機。
  11.  前記電磁鋼板及び前記アルミニウム線は、前記固定子に設けられる請求項1~10のいずれか1項に記載の圧縮機。
  12.  請求項1~11のいずれか1項に記載の圧縮機を備えた冷凍サイクル装置。
  13.  前記インジェクション管は、凝縮器よりも冷媒流通方向下流側の液冷媒を流入させる配管に接続される請求項12に記載の冷凍サイクル装置。
  14.  前記インジェクション管の途中に配置され、液冷媒を流通させるか否かを制御する開閉弁と、
     前記開閉弁を開閉制御する開閉弁制御部と、
    を備える請求項12又は13に記載の冷凍サイクル装置。
  15.  前記開閉弁制御部は、前記圧縮機の停止時に、前記開閉弁を前記圧縮機の停止タイミングよりも遅延したタイミングで閉弁する請求項14に記載の冷凍サイクル装置。
  16.  前記インジェクション管は、前記開閉弁の設置箇所から冷媒流通方向下流側に、液冷媒を保持する長さを有する請求項14に記載の冷凍サイクル装置。
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