(57)【要約】  電動機は、固定子と回転子とを備え、固定子は、環状に構成された固定子の外周側に配置されたヨーク部と、ヨーク部の内周側から径方向に突出し、先端部が周方向に突出した複数のティース部と、ティース部に巻装され通電される電線と、電線とティース部との間に配置され、電線と、ヨーク部及びティース部との絶縁を行う絶縁部材と、を有し、電線を絶縁部材に巻回する際に一定の荷重を掛けて巻回し、第一層目の電線に絶縁部材の巻付け面部と平行な平坦面が形成されたものである。
2019043826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子とを備え、
前記固定子は、
環状に構成された前記固定子の外周側に配置されたヨーク部と、
前記ヨーク部の内周側から径方向に突出し、先端部が周方向に突出した複数のティース部と、
前記ティース部に巻装され通電される電線と、
前記電線と前記ティース部との間に配置され、前記電線と、前記ヨーク部及び前記ティース部との絶縁を行う絶縁部材と、
を有し、
前記電線を前記絶縁部材に巻回する際に一定の荷重を掛けて巻回し、第一層目の前記電線に前記絶縁部材の巻付け面部と平行な平坦面が形成された電動機。
【請求項２】
第二層目以降の前記電線にかける荷重を前記第一層目の電線に掛ける荷重より小さくして前記第二層目以降の電線を前記絶縁部材に巻回して形成された請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記絶縁部材は、
前記回転子側の内径側側壁と、前記ヨーク部側の外径側側壁と、前記内径側側壁と前記外径側側壁との間に設けられた前記巻付け面部とを有し、
前記内径側側壁と前記外径側側壁とは前記巻付け面部に対して垂直に形成されていると共に、前記内径側側壁と前記外径側側壁との対向面が単一面に形成されており、
前記電線は、前記内径側側壁と、前記外径側側壁と、前記巻付け面部とにより形成される溝部に俵積みされている請求項１又は２に記載の電動機。
【請求項４】
前記固定子の径方向における前記絶縁部材と前記電線との断面において、前記平坦面の前記径方向長さＴＬが前記電線の直径ＤＬに対して５〜９０％の長さである請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動機を備えた圧縮機。
【請求項６】
請求項５の圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、蒸発器と、を備え、
ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、二酸化炭素、プロパンの少なくとも一種を用いる冷媒と、
エーテル油、エステル油、アルキルベンゼン系、ポリオレフィン系、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油の少なくとも一種を用いる冷凍機油と、
を循環熱媒体として備えた空気調和機。
【請求項７】
固定子のティース部に巻装され通電される電線を、前記電線と前記ティース部との間に配置された絶縁部材に一定の荷重を掛けて巻回する工程と、
第一層目に巻装される前記電線に一定の荷重を掛けて前記絶縁部材に巻回することで、第一層目の前記電線に前記絶縁部材の巻付け面部と平行な平坦面を形成する工程と、
第二層目以降の前記電線の巻回時に、前記電線にかける荷重を第一層目の前記電線に掛ける荷重より小さくして前記第二層目以降の電線を前記絶縁部材に巻回する工程と、
を備えた電動機の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電動機の製造方法による電動機を備えた圧縮機。
【請求項９】
請求項８の圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、蒸発器と、を備え、
ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、二酸化炭素、プロパンの少なくとも一種を用いる冷媒と、
エーテル油、エステル油、アルキルベンゼン系、ポリオレフィン系、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油の少なくとも一種を用いる冷凍機油と、
を循環熱媒体として備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機、当該電動機を備えた圧縮機、当該圧縮機を備えた空気調和機、及び、当該電動機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機に使用される圧縮機は、冷媒を圧縮させる圧縮要素と、圧縮要素を駆動させる電動機とを備える。この電動機は、電動機を構成する積層鋼板とこの積層鋼板に巻きつけられる電線との間に、有機物材料を用いた絶縁部材を備えている。この電動機を備えた空気調和機は、圧縮機の運転とともに、絶縁部材の内部に含まれるオリゴマー成分の冷媒及び冷凍機油への溶出量が増加し、冷媒回路内の低温部にオリゴマー成分がスラッジとして析出し、冷媒流量の低下、回路の閉塞を引き起こす場合がある。このオリゴマー成分の溶出量は、温度に依存し、より高温の雰囲気になるに伴ってオリゴマー成分の溶出量も増大する傾向にある。そのため、樹脂部材中の溶出しうる低分子成分の含有量を抑えるために成形後に低分子成分を除去する圧縮機がある（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の圧縮機では、製造工程において絶縁部材中の低分子成分を洗浄し或いは抽出することによって除去する方法を用いている。しかし、このような方法は生産性が悪く、またコストが高くなる。また、圧縮機は、空気調和機の冷媒回路内に残留した水分により絶縁部材の加水分解が進行して絶縁材料の強度が劣化する場合がある。特に、既設配管を利用した空気調和機を設置した場合、既設配管内に存在した水分によって圧縮機の絶縁部材の加水分解が進行してしまい、圧縮機は絶縁機能を保てなくなる場合がある。さらに、圧縮機は、圧縮機に使用される冷媒の種類や運転条件、使用環境によって圧縮機内の温度が高くなる場合がある。圧縮機内の温度が高くなると、オリゴマー成分の溶出量の増加が加速する恐れがあり、また、冷媒回路中に含まれる少量の水分によって、絶縁部材の加水分解の進行による絶縁部材の強度の劣化が加速する恐れがある。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機内の電動機に用いられる絶縁部材からのオリゴマー成分の溶出を抑え、かつ、絶縁部材の加水分解による劣化を抑制した信頼性の高い電動機、圧縮機、空気調和機、及び、電動機の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電動機は、固定子と回転子とを備え、固定子は、環状に構成された固定子の外周側に配置されたヨーク部と、ヨーク部の内周側から径方向に突出し、先端部が周方向に突出した複数のティース部と、ティース部に巻装され通電される電線と、電線とティース部との間に配置され、電線と、ヨーク部及びティース部との絶縁を行う絶縁部材と、を有し、電線を絶縁部材に巻回する際に一定の荷重を掛けて巻回し、第一層目の電線に絶縁部材の巻付け面部と平行な平坦面が形成されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電動機は、電線を絶縁部材に巻回する際に一定の荷重を掛けて巻回し、第一層目の電線に絶縁部材の巻付け面部と平行な平坦面が形成されたものである。そのため、電動機は、絶縁部材と電線との接触面積が増大し、冷媒及び冷凍機油と接触する絶縁部材の表面積が小さくなる。その結果、電動機は、絶縁部材から冷媒及び冷凍機油中に溶出するオリゴマー成分の量を抑えることができる。また、電動機は、絶縁部材と冷媒及び冷凍機油との接触する面積が小さくなることによって、加水分解による絶縁部材の劣化を抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動機を備えた空気調和機の構成を表す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電動機を備えた圧縮機の縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電動機に備わる固定子の平面断面図である。
【図４】図３の固定子に用いられる積層鋼板と電線とを電気的に絶縁するために用いる絶縁部材の正面図である。
【図５】図４の絶縁部材の側面図である。
【図６】図４の絶縁部材のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図６の電線の接触部分を拡大した概略断面図である。
【図８】固定子の電線の巻回条件を変更した際の（接触長さ／電線直径）比率と、絶縁破壊電圧保持率との関係を示した図である。
【図９】固定子の電線の巻回条件を変更した際の（接触長さ／電線直径）比率と、抽出量抑制率との関係を示した図である。
【図１０】図３の固定子に用いられる絶縁部材に対して実施したソックスレー抽出試験の結果を示す図である。
【図１１】図３の固定子に用いられる絶縁部材に対して実施したオートクレーブ試験の結果を示す図である。
【図１２】図１１のオートクレーブ試験に使用した圧力容器の概略図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る電動機に用いられる絶縁部材のコーナー部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る電動機、圧縮機、空気調和機、及び、電動機の製造方法について図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。
【００１０】
実施の形態１．
［空気調和機１００］
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機２０を備えた空気調和機１００の構成を表す概念図である。図１を用いて、実施の形態１に係る電動機を備えた空気調和機１００の一例としての冷凍装置について説明する。空気調和機１００は、圧縮機１２０、凝縮器１３０、絞り装置１４０、及び蒸発器１５０を有する。空気調和機１００は、図１に示すように、圧縮機１２０、凝縮器１３０、絞り装置１４０、及び蒸発器１５０を直列に冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する。空気調和機１００は、冷媒循環熱媒体として冷媒と、冷凍機油とを備えている。圧縮機１２０は、冷媒を吸入し、圧縮して高温・高圧の状態にして吐出する。冷媒には、ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、二酸化炭素、プロパンの少なくとも一種が用いられている。凝縮器１３０は、例えば、図示しない送風機から供給される空気、あるいは、ポンプから供給される水等と、冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮液化させるものである。絞り装置１４０は、例えば、減圧弁、膨張弁等であり、冷媒を減圧して膨張させるものである。蒸発器１５０は、例えば送風機から供給される空気、あるいは、ポンプから供給される水等と、冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を蒸発ガス化させるものである。なお、空気調和機１００は、下記の実施の形態１及び実施の形態２に係る電動機２０を備えた圧縮機１２０を備えることによって、実施の形態１及び実施の形態２に係る電動機２０の効果を有する空気調和機１００を得ることができる。
【００１１】
［圧縮機１２０］
図２は、本発明の実施の形態１に係る電動機２０を備えた圧縮機１２０の縦断面図である。圧縮機１２０は、密閉容器６と、密閉容器６の内部に、電動機２０と、圧縮要素３０とを備えた、密閉型の電動圧縮機である。なお、圧縮機１２０は、下記の実施の形態１及び実施の形態２に係る電動機２０を備えることによって、実施の形態１及び実施の形態２に係る電動機２０の効果を有する圧縮機１２０を得ることができる。
【００１２】
密閉容器６は、有底円筒形状の下部密閉容器６ａと、下部密閉容器６ａの上部の開口を塞ぐ上部密閉容器６ｂとで構成されている。密閉容器６は、下部密閉容器６ａと上部密閉容器６ｂとの接続部分が溶接により固定され、密閉状態が保たれている。
【００１３】
下部密閉容器６ａには、吸入管７が接続されており、吸入管７には、吸入マフラー８が取り付けられている。吸入管７は、吸入マフラー８を介して流入するガス冷媒を圧縮要素３０内に送り込むための接続管である。下部密閉容器６ａの底部には、圧縮要素３０に供給される冷凍機油９が貯留されている。冷凍機油９には、エーテル油、エステル油、アルキルベンゼン系、ポリオレフィン系、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油の少なくとも一種が用いられている。
【００１４】
上部密閉容器６ｂには、回転軸１０の軸延長線上に吐出管１１が接続されている。吐出管１１は、密閉容器６に取り付けられ、圧縮要素３０によって圧縮された冷媒を密閉容器６の外部に吐出するための管である。なお、吐出管１１は、密閉容器６に設けられていればよく、必ずしも回転軸１０の延長線上に配設されていなくてもよい。上部密閉容器６ｂには、さらに密閉容器６内の電動機２０と電気的に接続するための気密端子１２が設けられている。
【００１５】
電動機２０は、密閉容器６内の上部に配置されている。電動機２０は、下部密閉容器６ａに固定された固定子２１と、固定子２１の内周側に回転自在に設けられた回転子２２とを備えている。回転子２２の中心部には回転軸１０が固定されている。固定子２１は、例えば、焼き嵌め、溶接など各種固定法により密閉容器６の下部密閉容器６ａに固定されている。固定子２１は、リード線１３により気密端子１２と電気的に接続されている。なお、固定子２１の詳細については後述する。
【００１６】
圧縮要素３０は、密閉容器６に収容され、密閉容器６内に流入する冷媒を圧縮するものである。圧縮要素３０は、円筒シリンダを有するロータリー式の圧縮機構である。圧縮要素３０は、密閉容器６内において、電動機２０の下方に配置され、下部密閉容器６ａに固定されている。
【００１７】
［固定子２１］
図３は、本発明の実施の形態１に係る電動機２０に備わる固定子２１の平面断面図である。固定子２１は、円筒状に構成されており、平面視で環状に構成されている。固定子２１は、高透磁率材料からなる複数枚の電磁鋼鈑が積層されて構成された積層鋼板２３を有する。電磁鋼板の素材としては、例えばケイ素鋼板などがある。固定子２１の積層鋼板２３は、環状に構成された固定子２１の外周側に配置されたヨーク部２４と、ヨーク部２４の内周側から径方向に突出し、先端部が周方向に突出した複数のティース部２５とを有する。また、固定子２１は、複数のティース部２５の各ティース部２５に巻装され通電される電線２６と、電線２６とティース部２５との間に配置され、電線２６とティース部２５及びヨーク部２４との絶縁を行う絶縁部材２７を有する。
【００１８】
図４は、図３の固定子２１に用いられる積層鋼板２３と電線２６とを電気的に絶縁するために用いる絶縁部材２７の正面図である。図５は、図４の絶縁部材２７の側面図である。図４は、固定子２１の径方向の外周側から見た絶縁部材２７であり、図５は図４の絶縁部材２７を側面方向から見たものである。なお、図４及び図５では絶縁部材２７の構造を明らかにするために積層鋼板２３は省略している。図４及び図５を用いて、絶縁部材２７の一例を示す。絶縁部材２７には、低オリゴマーかつ耐加水分解性に優れたグレードのＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が用いられている。また、絶縁部材２７には、材料強度を高めることを目的として、繊維状無機強化材又は無機充填材を含有したＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が用いられている。
【００１９】
絶縁部材２７は、逆Ｕ字状に形成されており、回転子２２側の内径側側壁２７ａと、ヨーク部２４側の外径側側壁２７ｂと、内径側側壁２７ａと外径側側壁２７ｂとの間に設けられた巻付け面部２７ｃとを有する。絶縁部材２７は、内径側側壁２７ａ及び外径側側壁２７ｂの各々は巻付け面部２７ｃに対して垂直に形成されていると共に、内径側側壁２７ａと外径側側壁２７ｂとの対向面が単一面に形成されている。電線２６は、内径側側壁２７ａと、外径側側壁２７ｂと、巻付け面部２７ｃとにより形成される溝部２８に俵積みされている。
【００２０】
絶縁部材２７は、電線２６をティース部２５に巻回する前に、回転軸１０の軸方向におけるティース部２５の端部に、上下の２方向からそれぞれ挿入される。挿入された絶縁部材２７の巻付け面部２７ｃの壁面は、ティース部２５の壁面と対向する。その後、各ティース部２５に挿入された絶縁部材２７の巻付け面部２７ｃに電線２６が巻回される。電線２６を絶縁部材２７に巻回する際に、電線２６に一定の荷重をかけて巻回することにより、電線２６が絶縁部材２７の巻付け面部２７ｃに押しつけられて変形し、絶縁部材２７と電線２６との接触面積が増大する。また、同様に、内径側側壁２７ａ及び外径側側壁２７ｂと俵積された電線２６との接触面積についても増大する。
【００２１】
図６は、図４の絶縁部材２７のＡ−Ａ線断面図である。図６は、電線２６に一定の荷重をかけて絶縁部材２７に巻回した際のコーナー部２７ｄの断面を示したものである。電線２６は、電線２６を絶縁部材２７に巻回する際に一定の荷重を掛けて巻回され、第一層目の電線２６には絶縁部材２７の巻付け面部２７ｃと平行な平坦面２６ａが形成されている。電線２６は、絶縁部材２７に巻回される際にかけられる一定の荷重を強くすることによって、絶縁部材２７に押し付けられ、絶縁部材２７と電線２６との接触箇所において平坦面２６ａが形成され、絶縁部材２７との接触面積が増大する。特に、絶縁部材２７のコーナー部２７ｄは、電線２６が絶縁部材２７に押しつけられて最も密着し、電線２６と絶縁部材２７との接触面積が増大する箇所である。実施の形態１に係る電動機２０の電線２６は、一定の荷重をかけて最後まで絶縁部材２７に巻回されるため、第一層目の電線２６だけではなく第二層目以降の電線２６も荷重をかけて絶縁部材２７に巻回される。そのため、第二層目以降の電線２６も、下の層の電線２６に押し付けられて変形する。
【００２２】
図７は、図６の電線２６の接触部分を拡大した概略断面図である。図７に示す電線２６は、絶縁部材２７に押し付けられたことで平坦面２６ａが形成され、絶縁部材２７との接触面積が増大している。発明者は、絶縁部材２７と電線２６との接触度合いを、コーナー部２７ｄの絶縁部材２７と電線２６との接触長さＴＬを電線直径ＤＬで除した値を求めた複数のサンプルを作製し、オリゴマー成分の抽出量を測定する実験を実施した。なお、接触長さＴＬは、固定子２１の径方向における絶縁部材２７と電線２６との断面において、平坦面２６ａの径方向長さである。また、電線２６は、一定の荷重が掛けられて巻回されることにより電線２６の皮膜にダメージが与えられる。そのため、発明者は、電線２６と絶縁部材２７との適正な接触度合いの調査を行うため、巻回後の電線２６を巻き解き、絶縁破壊電圧試験を実施した。
【００２３】
図８は、固定子２１の電線２６の巻回条件を変更した際の（接触長さ／電線直径）比率と、絶縁破壊電圧保持率との関係を示した図である。図９は、固定子２１の電線２６の巻回条件を変更した際の（接触長さ／電線直径）比率と、抽出量抑制率との関係を示した図である。図８に示すように、コーナー部２７ｄにおける電線２６の断面を観察した際に、絶縁部材２７と電線２６との接触長さＴＬを電線直径ＤＬで除した値が５％〜９０％のサンプルに関しては、絶縁破壊電圧保持率が半減値未満に低下することはなく良好な結果であった。これに対して、コーナー部２７ｄにおける巻線断面を観察した際に、絶縁部材２７と電線２６との接触長さＴＬを電線直径ＤＬで除した値が９５％及び１００％のサンプルは、電線２６にかかる荷重が大きすぎるために絶縁破壊電圧保持率が半減値以下に低下した。
【００２４】
また、図９に示すように、絶縁部材２７と電線２６との接触長さＴＬを電線直径ＤＬで除した値が５％以上のサンプルに関しては、絶縁部材２７からのオリゴマー成分の抽出量の抑制率が１０％以上となりオリゴマー成分の溶出量の抑制効果が確認できた。すなわち、絶縁部材２７と電線２６との接触面積の影響により、オリゴマー成分の溶出量の抑制効果が確認できた。なお、オリゴマー成分の溶出量の抑制と同様に、電線２６と絶縁部材２７との接触面積の増加により、加水分解による絶縁部材２７の劣化を抑制する効果が得られる。
【００２５】
以上の結果より、絶縁部材２７と電線２６の接触長さＴＬを電線直径ＤＬで除した値が５％〜９０％において電線２６の被膜絶縁性への悪影響が少なく、オリゴマー成分の溶出量を抑え、加水分解を抑制する効果が得られることが判明した。また、図７の電線２６の断面では、絶縁部材２７と電線２６との界面は一直線に接触しているが、絶縁部材２７のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）は、電線２６が巻き付けられることにより電線２６の形状に沿って窪みが形成される場合もある。その場合も、冷媒及び冷凍機油と絶縁部材２７とが接触する面積が減少するため、電動機２０は、上記と同様にオリゴマー成分の溶出量を抑える効果及び加水分解を抑制する効果が得られる。
【００２６】
図１０は、図３の固定子２１に用いられる絶縁部材２７に対して実施したソックスレー抽出試験の結果を示す図である。このソックスレー抽出試験は、絶縁部材２７の冷凍機油及び冷媒への溶出性を評価する試験である。ソックスレー抽出試験の溶剤にはクロロホルムを用いている。ソックスレー抽出器（ＪＩＳ  Ｒ−３５０３規格）の抽出部に絶縁部材２７に用いる樹脂材料のペレットを１０ｇ設置して試験を実施した。さらに、ソックスレー抽出器のフラスコ部にクロロホルム１００ｍｌを入れた。ソックスレー抽出試験は、クロロホルムの還流速度が４〜６回／ｈになるようにオイルバス温度を調整し、クロロホルムを２０時間還流させる。その後、抽出溶媒を回収し、乾燥後の残渣物の重量を求め、残渣物重量を初期サンプル重量で除した値を抽出率とした。なお、絶縁部材２７の本材料は、低オリゴマーかつ耐加水分解性に優れたグレードのＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を用いている。従来材料１及び従来材料２は、汎用グレードのＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を用いている。実験結果は、図１０に示すように、従来材料１及び従来材料２の抽出率（ｗｔ％）が、０．５ｗｔ％以上であるのに対して、本材料の抽出率が０．５ｗｔ％以下である。
【００２７】
図１１は、図３の固定子２１に用いられる絶縁部材２７に対して実施したオートクレーブ試験の結果を示す図である。図１２は、図１１のオートクレーブ試験に使用した圧力容器の概略図である。図１１は、絶縁部材２７について、オートクレーブ試験後のフィルム強度保持率の結果を示すものである。このオートクレーブ試験は、圧力容器に試料、冷媒、及び冷凍機油を封入し、高温・高圧状態にすることで圧縮機内部の環境を模擬し、強度劣化度合いを評価する試験である。図１２に示すように、圧力容器４０に試料４１を設置する。冷媒４２にはＲ４１０Ａ、冷凍機油（水分入り）４３にはエーテル油を用いる。また、試験には、含有水分率を０.１重量％、０.２重量％、または０.５重量％に調整した冷凍機油４３を用いた。オートクレーブ試験は、試験温度１５０℃、試験時間１６８ｈ、圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇで行った。オートクレーブ試験後の試料について、引張試験速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を実施した。なお、絶縁部材２７の本材料は、低オリゴマーかつ耐加水分解性に優れたグレードのＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を用いている。従来材料１及び従来材料２は、汎用グレードのＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を用いている。測定の結果を評価すると、０.５重量％の水分を含んだ冷凍機油４３を用いた場合、従来材料１及び従来材料２は、油浸漬させたサンプルの強度保持率が５０％以下となった。これに対し、本材料は、油浸漬させたサンプルの強度保持率が５０％以上を保っていた。
【００２８】
以上のように、電動機２０は、電線２６を絶縁部材２７に巻回する際に一定の荷重を掛けて巻回し、第一層目の電線２６に絶縁部材２７の巻付け面部２７ｃと平行な平坦面２６ａが形成されたものである。そのため、電動機２０は、絶縁部材２７と電線２６との接触面積が増大し、冷媒及び冷凍機油と接触する絶縁部材２７の表面積が小さくなる。その結果、電動機２０は、絶縁部材２７から冷媒及び冷凍機油中に溶出するオリゴマー成分の量を抑えることができる。また、電動機２０は、絶縁部材２７と冷媒及び冷凍機油との接触する面積が小さくなることによって、加水分解による絶縁部材２７の劣化を抑えることもできる。
【００２９】
また、電動機２０は、絶縁部材２７が、内径側側壁２７ａ及び外径側側壁２７ｂの各々は巻付け面部２７ｃに対して垂直に形成されていると共に、内径側側壁２７ａと外径側側壁２７ｂとの対向面が単一面に形成されている。電動機２０は、内径側側壁２７ａ及び外径側側壁２７ｂの各々を単一面とすることによって絶縁部材２７とティース部２５との密着性を増すことができる。また、電動機２０は、電線２６が、内径側側壁２７ａと、外径側側壁２７ｂと、巻付け面部２７ｃとにより形成される溝部２８に俵積みされている。電動機２０は、内径側側壁２７ａ及び外径側側壁２７ｂを巻付け面部２７ｃに対して垂直に形成し、且つ、電線２６を俵積みとすることによって、電線２６を内径側側壁２７ａ及び外径側側壁２７ｂに押し当てる方向に向かわせる力が生じる。これらによって、電線２６と内径側側壁２７ａ及び外径側側壁２７ｂとの接触面積がより大きくなり、オリゴマー成分の溶出量を抑える効果を増加させることができる。
【００３０】
また、電動機２０は、固定子２１の径方向における絶縁部材２７と電線２６との断面において、固定子２１の径方向における平坦面２６ａの長さＴＬが、電線２６の直径ＤＬに対して５〜９０％の長さである。電動機２０は、平坦面２６ａの長さＴＬを電線直径ＤＬで除した値が５％〜９０％において、図８及び図９に示すように、電線２６の被膜絶縁性への悪影響が少なく、オリゴマー成分の溶出量を抑え、加水分解を抑制することができる。
【００３１】
実施の形態２．
図１３は、本発明の実施の形態２に係る電動機２０に用いられる絶縁部材２７のコーナー部２７ｄの断面図である。図１〜図１２の電動機２０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態１に係る電動機２０の電線２６は、一定の荷重をかけて最後まで絶縁部材２７に巻回されるため、第一層目の電線２６だけではなく第二層目以降の電線２６も荷重をかけて絶縁部材２７に巻回される。本発明の実施の形態２に係る電動機２０は、絶縁部材２７に電線２６を巻回する際に、絶縁部材２７に巻き始める第一層目の巻回時に電線２６にかける一定の荷重に対して、第二層目以降の巻回時に電線２６にかける荷重を小さくするものである。すなわち、本発明の実施の形態２に係る電動機２０は、第二層目以降の電線２６にかける荷重を第一層目の電線２６に掛ける荷重より小さくして第二層目以降の電線２６を絶縁部材２７に巻回して形成されたものである。
【００３２】
本発明の実施の形態２に係る電動機２０の製造方法について説明する。本発明の実施の形態２に係る電動機２０の製造方法は、固定子２１のティース部２５に巻装され通電される電線２６を、電線２６とティース部２５との間に配置された絶縁部材２７に一定の荷重を掛けて巻回する。この際、まず、第一層目に巻装される電線２６に一定の荷重を掛けて絶縁部材２７に巻回することで、第一層目の電線２６に絶縁部材２７の巻付け面部２７ｃと平行な平坦面２６ａを形成する。そして、第二層目以降の電線２６の巻回時に、電線２６にかける荷重を第一層目の電線２６に掛ける荷重より小さくして第二層目以降の電線２６を絶縁部材２７に巻回する。
【００３３】
以上のように、電動機２０は、電線２６を絶縁部材２７に巻回する際に一定の荷重を掛けて巻回し、第一層目の電線２６に絶縁部材２７の巻付け面部２７ｃと平行な平坦面２６ａが形成されたものである。また、電動機２０は、第二層目以降の電線２６にかける荷重を第一層目の電線２６に掛ける荷重より小さくして第二層目以降の電線２６を絶縁部材２７に巻回して形成されたものである。そのため、電動機２０は、第一層目の電線２６と絶縁部材２７との接触箇所において、電線２６には巻付け面部２７ｃに平行な平坦面２６ａが形成され、絶縁部材２７と電線２６との接触面積が増大し、冷媒及び冷凍機油と接触する絶縁部材２７の表面積が小さくなる。その結果、電動機２０は、絶縁部材２７から冷媒及び冷凍機油中に溶出するオリゴマー成分の量を抑えることができる。また、電動機２０は、絶縁部材２７と冷媒及び冷凍機油との接触する面積が小さくなることによって、加水分解による絶縁部材２７の劣化を抑えることもできる。一方、第二層身目以降の電線２６は、電線２６の巻回時にかける荷重を小さくすることで電線２６の被膜に与えられるダメージを抑制できる。これによって、電動機２０は、電線被膜の絶縁破壊電圧の低下を防止できる。また、電動機２０は、電線２６に荷重をかけ過ぎた際に発生する電線２６の巻乱れによる整列性の悪化を抑制することができる。
【００３４】
また、電動機２０の製造方法は、固定子２１のティース部２５に巻装され通電される電線２６を、電線２６とティース部２５との間に配置された絶縁部材２７に一定の荷重を掛けて巻回する工程を有する。電動機２０の製造方法は、第一層目に巻装される電線２６に一定の荷重を掛けて絶縁部材２７に巻回することで、第一層目の電線２６に絶縁部材２７の巻付け面部２７ｃと平行な平坦面２６ａを形成する工程を有する。更に、電動機２０の製造方法は、第二層目以降の電線２６の巻回時に、電線２６にかける荷重を第一層目の電線２６に掛ける荷重より小さくして第二層目以降の電線２６を絶縁部材２７に巻回する工程を有する。そのため、電動機２０は、第一層目の電線２６と絶縁部材２７との接触箇所において、電線２６には巻付け面部２７ｃに平行な平坦面２６ａが形成され、絶縁部材２７と電線２６との接触面積が増大し、冷媒及び冷凍機油と接触する絶縁部材２７の表面積が小さくなる。その結果、電動機２０は、絶縁部材２７から冷媒及び冷凍機油中に溶出するオリゴマー成分の量を抑えることができる。また、電動機２０は、絶縁部材２７と冷媒及び冷凍機油との接触する面積が小さくなることによって、加水分解による絶縁部材２７の劣化を抑えることもできる。一方、第二層身目以降の電線２６は、電線２６の巻回時にかける荷重を小さくすることで電線２６の被膜に与えられるダメージを抑制できる。これによって、電動機２０は、電線被膜の絶縁破壊電圧の低下を防止できる。また、電動機２０は、電線２６に荷重をかけ過ぎた際に発生する電線２６の巻乱れによる整列性の悪化を抑制することができる。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態１及び２に限定されず、種々の変更を加えることができる。例えば、電動機２０は、ロータリー型の圧縮機に用いられることを説明したが、スクロール型の圧縮機等、他の種類の圧縮機の電動機２０として用いられても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１  従来材料、２  従来材料、６  密閉容器、６ａ  下部密閉容器、６ｂ  上部密閉容器、７  吸入管、８  吸入マフラー、９  冷凍機油、１０  回転軸、１１  吐出管、１２  気密端子、１３  リード線、２０  電動機、２１  固定子、２２  回転子、２３  積層鋼板、２４  ヨーク部、２５  ティース部、２６  電線、２６ａ  平坦面、２７  絶縁部材、２７ａ  内径側側壁、２７ｂ  外径側側壁、２７ｃ  巻付け面部、２７ｄ  コーナー部、２８  溝部、３０  圧縮要素、４０  圧力容器、４１  試料、４２  冷媒、４３  冷凍機油、１００  空気調和機、１２０  圧縮機、１３０  凝縮器、１４０  絞り装置、１５０  蒸発器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月29日(2019.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る電動機は、固定子と回転子とを備え、固定子は、環状に構成された固定子の外周側に配置されたヨーク部と、ヨーク部の内周側から径方向に突出し、先端部が周方向に突出した複数のティース部と、ティース部に巻装され通電される電線と、電線とティース部との間に配置され、電線と、ヨーク部及びティース部との絶縁を行う絶縁部材と、を有し、一本の電線を絶縁部材に巻回する際、一定の荷重を掛けて巻回し、第一層目の電線に絶縁部材の巻付け面部と平行な平坦面を形成し、第二層目以降の電線にかける荷重を第一層目の電線に掛ける荷重より小さくして第二層目以降の電線を絶縁部材に巻回して形成されたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子とを備え、
前記固定子は、
環状に構成された前記固定子の外周側に配置されたヨーク部と、
前記ヨーク部の内周側から径方向に突出し、先端部が周方向に突出した複数のティース部と、
前記ティース部に巻装され通電される電線と、
前記電線と前記ティース部との間に配置され、前記電線と、前記ヨーク部及び前記ティース部との絶縁を行う絶縁部材と、
を有し、
一本の前記電線を前記絶縁部材に巻回する際、
一定の荷重を掛けて巻回し、第一層目の前記電線に前記絶縁部材の巻付け面部と平行な平坦面を形成し、
第二層目以降の前記電線にかける荷重を前記第一層目の前記電線に掛ける荷重より小さくして前記第二層目以降の前記電線を前記絶縁部材に巻回して形成された電動機。
【請求項２】
前記絶縁部材としてクロロホルムを用いたソックスレー抽出試験を２０時間実施した際の抽出率が０．５ｗｔ％以下であるポリブチレンテレフタレートを用いた請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記絶縁部材は、
前記回転子側の内径側側壁と、前記ヨーク部側の外径側側壁と、前記内径側側壁と前記外径側側壁との間に設けられた前記巻付け面部とを有し、
前記内径側側壁と前記外径側側壁とは前記巻付け面部に対して垂直に形成されていると共に、前記内径側側壁と前記外径側側壁との対向面が単一面に形成されており、
前記電線は、前記内径側側壁と、前記外径側側壁と、前記巻付け面部とにより形成される溝部に俵積みされている請求項１又は２に記載の電動機。
【請求項４】
前記固定子の前記径方向における前記絶縁部材と前記電線との断面において、前記平坦面の前記径方向の長さＴＬが前記電線の直径ＤＬに対して５〜９０％の長さである請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動機を備えた圧縮機。
【請求項６】
請求項５の圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、蒸発器と、を備え、
ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、二酸化炭素、プロパンの少なくとも一種を用いる冷媒と、
エーテル油、エステル油、アルキルベンゼン系、ポリオレフィン系、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油の少なくとも一種を用いる冷凍機油と、
を循環熱媒体として備えた空気調和機。
【請求項７】
固定子のティース部に巻装され通電される電線を、前記電線と前記ティース部との間に配置された絶縁部材に一定の荷重を掛けて巻回する工程と、
第一層目に巻装される前記電線に一定の荷重を掛けて前記絶縁部材に巻回することで、第一層目の前記電線に前記絶縁部材の巻付け面部と平行な平坦面を形成する工程と、
第二層目以降の前記電線の巻回時に、前記電線にかける荷重を第一層目の前記電線に掛ける荷重より小さくして前記第二層目以降の前記電線を前記絶縁部材に巻回する工程と、
を備えた電動機の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電動機の製造方法による電動機を備えた圧縮機。
【請求項９】
請求項８の圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、蒸発器と、を備え、
ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、二酸化炭素、プロパンの少なくとも一種を用いる冷媒と、
エーテル油、エステル油、アルキルベンゼン系、ポリオレフィン系、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油の少なくとも一種を用いる冷凍機油と、
を循環熱媒体として備えた空気調和機。
【国際調査報告】
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