(57)【要約】【課題】回転子の磁気飽和による効率低下を生じることなく、二次抵抗を低くでき、ガス流路を確保しながら高効率な圧縮機用電動機を提供する。【解決手段】この発明に係る圧縮機用電動機は、密閉容器内に、固定子１２と回転子１１とを有する電動要素１３と、電動要素１３で駆動される圧縮要素とを収納する圧縮機の電動要素１３に使用される圧縮機用電動機であって、回転子１２は、所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を、カシメにより所定の枚数積層して構成される回転子鉄心と、回転子鉄心のスロット内に形成される二次導体と、を備え、回転子鉄心は、コアバックにカシメと、冷媒及び冷凍機油の通路となる風穴と、を具備し、カシメもしくは風穴の径方向の延長線上に位置するスロットは、その他のスロットよりも、径方向の長さを短くしたものである。【選択図】図２
2011083171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、固定子と回転子とを有する電動要素と、前記電動要素で駆動される圧縮要素とを収納する圧縮機の前記電動要素に使用される圧縮機用電動機であって、
前記回転子は、
所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を、カシメにより所定の枚数積層して構成される回転子鉄心と、
前記回転子鉄心のスロット内に形成される二次導体と、を備え、
前記回転子鉄心は、コアバックに前記カシメと、冷媒及び冷凍機油の通路となる風穴と、を具備し、
前記カシメもしくは前記風穴の径方向の延長線上に位置する前記スロットは、その他の当該スロットよりも、径方向の長さを短くしたことを特徴とする圧縮機用電動機。
【請求項２】
隣り合う前記スロット間のティースの周方向の幅を同一にすることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用電動機。
【請求項３】
前記回転子鉄心は、前記スロットの間にティースを備え、
前記カシメもしくは前記風穴の径方向の延長線上に位置する前記スロットの両隣に位置する前記その他のスロットと前記カシメもしくは前記風穴との最短距離を、前記カシメもしくは前記風穴の径方向の延長線上に位置する前記スロットの両隣に位置する前記その他のスロットの間にある前記ティースの径方向の幅の和の１／２以上にすることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用電動機。
【請求項４】
密閉容器内に、固定子と回転子とを有する電動要素と、前記電動要素で駆動される圧縮要素とを収納し、前記電動要素に請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮機用電動機を用いることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項４記載の圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を備え、これらを冷媒配管で接続したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮機用電動機に関するもので、詳しくは誘導電動機の回転子のスロット形状に関するものである。また、その圧縮機用電動機を用いる圧縮機、さらにその圧縮機を用いる冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導電動機の回転子のスロットには、スロットが回転子内で閉じた空間を構成し、その空間にアルミがダイキャストされるクローズトスロットと、スロット開口部を有するオープンスロットとがある。
【０００３】
クローズトスロットもしくはオープンスロットのどちらも、スロットの形状は、全て同一である場合が多い（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３１０２９号公報（図１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧縮機用電動機に誘導電動機を使用する場合、圧縮機が例えば、ロータリ圧縮機とすると、圧縮要素で圧縮された高温・高圧のガス冷媒は、吐出マフラから密閉容器内へ吐出され、電動要素を通過する。このとき、回転子に形成された風穴（ガス流路）を、冷凍機油を含むガス冷媒が通過する構成となっている。
【０００６】
誘導電動機の回転子のスロットは、断面積が大きい方が、モータ効率が良くなる。しかし、スロットを風穴（ガス流路）近傍まで大きくすると、風穴（ガス流路）近傍のコアバックが狭くなり磁束が飽和し、効率が低下するという課題があった。
【０００７】
また、回転子鉄心をカシメにより積層する場合、カシメ近傍までスロットを大きくすると、カシメ近傍のコアバックが狭くなり磁束が飽和し、効率が低下するという課題もあった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、回転子の磁気飽和による効率低下を生じることなく、二次抵抗を低くでき、ガス流路を確保しながら高効率な圧縮機用電動機を提供する。
【０００９】
また、その圧縮機用電動機を用いる圧縮機を提供する。
【００１０】
さらに、その圧縮機を用いる冷凍サイクル装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る圧縮機用電動機は、密閉容器内に、固定子と回転子とを有する電動要素と、電動要素で駆動される圧縮要素とを収納する圧縮機の電動要素に使用される圧縮機用電動機であって、
回転子は、
所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を、カシメにより所定の枚数積層して構成される回転子鉄心と、
回転子鉄心のスロット内に形成される二次導体と、を備え、
回転子鉄心は、コアバックにカシメと、冷媒及び冷凍機油の通路となる風穴と、を具備し、
カシメもしくは風穴の径方向の延長線上に位置するスロットは、その他のスロットよりも、径方向の長さを短くしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る圧縮機用電動機は、カシメもしくは風穴の径方向の延長線上に位置するスロットは、その他のスロットよりも、径方向の長さを短くしたので、回転子の磁気飽和による効率低下を生じることなく、二次抵抗を低くでき、ガス流路を確保しながら高効率な圧縮機用電動機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１を示す図で、回転式圧縮機１００の縦断面図。
【図２】実施の形態１を示す図で、回転式圧縮機１００の電動要素１３付近の横断面図。
【図３】実施の形態１を示す図で、固定子１２の巻線２０の一例を示す概念図。
【図４】実施の形態１を示す図で、電動要素１３で構成される単相誘導電動機の一例を示す概念図。
【図５】実施の形態１を示す図で、回転子１１の斜視図。
【図６】実施の形態１を示す図で、回転子１１の横断面図。
【図７】実施の形態１を示す図で、回転子鉄心１１ａの横断面図。
【図８】図７のカシメ３４付近の拡大図。
【図９】図７の風穴３３付近の拡大図。
【図１０】実施の形態１を示す図で、変形例の回転子１１１の横断面図。
【図１１】図１０の回転子鉄心１１１ａの横断面図。
【図１２】図１１のカシメ１３４付近の拡大図。
【図１３】図１１の風穴１３３付近の拡大図。
【図１４】実施の形態１を示す図で、回転式圧縮機１００を使用する冷凍サイクル装置２００の構成図。
【図１５】比較のために示す図で、一般的な単相誘導電動機の回転子２１１の横断面図。
【図１６】図１５の回転子鉄心２１１ａの横断面図。
【図１７】図１５のカシメ２３４付近の拡大図。
【図１８】図１５の風穴２３３付近の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１.
図１乃至図１４は実施の形態１を示す図で、図１は回転式圧縮機１００の縦断面図、図２は回転式圧縮機１００の電動要素１３付近の横断面図、図３は固定子１２の巻線２０の一例を示す概念図、図４は電動要素１３で構成される単相誘導電動機の一例を示す概念図、図５は回転子１１の斜視図、図６は回転子１１の横断面図、図７は回転子鉄心１１ａの横断面図、図８は図７のカシメ３４付近の拡大図、図９は図７の風穴３３付近の拡大図、図１０は変形例の回転子１１１の横断面図、図１１は図１０の回転子鉄心１１１ａの横断面図、図１２は図１１のカシメ１３４付近の拡大図、図１３は図１１の風穴１３３付近の拡大図、図１４は回転式圧縮機１００を使用する冷凍サイクル装置２００の構成図である。
【００１５】
本実施の形態は、回転式圧縮機等の圧縮機に使用される圧縮機用電動機の回転子の構造に特徴がある。特に、回転子において、形状が異なる（面積が異なる）数種類のスロットを用いる点に特徴がある。
【００１６】
そのように構成することにより、回転子のコアバックにおける磁気飽和を緩和するものである。
【００１７】
図１に示す回転式圧縮機１００における電動要素１３の回転子１１の構造以外は公知のものである。従って、先ず図１を参照しながら１シリンダの回転式圧縮機１００（圧縮機の一例）の全体構成を簡単に説明する。
【００１８】
図１に示すように、回転式圧縮機１００（圧縮機の一例）は密閉容器４内に、圧縮要素１０と電動要素１３（圧縮機用電動機と呼ぶ）と図示しない冷凍機油とを収納している。
【００１９】
冷凍機油は、密閉容器４内の底部に貯留している。冷凍機油は、主に圧縮要素１０の摺動部を潤滑する。
【００２０】
密閉容器４は、胴部１と上皿容器２と下皿容器３とから構成される。
【００２１】
圧縮要素１０と電動要素１３は、密閉容器４の胴部１に固定される。
【００２２】
圧縮要素１０は、シリンダ５、上軸受６（軸受の一例）、下軸受７（軸受の一例）、回転軸８、ローリングピストン９、上吐出マフラ６ａ、ベーン（図示せず）等で構成される。
【００２３】
内部に圧縮室が形成されるシリンダ５は、外周が平面視略円形で、内部に平面視略円形の空間であるシリンダ室を備える。シリンダ室は、軸方向両端が開口している。シリンダ５は、側面視で所定の軸方向の高さを持つ。
【００２４】
シリンダ５の略円形の空間であるシリンダ室に連通し、半径方向に延びる平行なベーン溝（図示せず）が軸方向に貫通して設けられる。
【００２５】
また、ベーン溝の背面（外側）に、ベーン溝に連通する平面視略円形の空間である背圧室（図示せず）が設けられる。
【００２６】
シリンダ５には、冷凍サイクルからの吸入ガスが通る吸入ポート（図示せず）が、シリンダ５の外周面からシリンダ室に貫通している。
【００２７】
シリンダ５には、略円形の空間であるシリンダ室を形成する円の縁部付近を切り欠いた吐出ポート（図示せず）が設けられる。
【００２８】
ローリングピストン９が、シリンダ室内を偏心回転する。ローリングピストン９はリング状で、ローリングピストン９の内周が回転軸８の偏心軸部８ｄに摺動自在に嵌合する。
【００２９】
ベーンがシリンダ５のベーン溝内に収納され、背圧室に設けられるベーンスプリング（図示せず）でベーンが常にローリングピストン９に押し付けられている。
【００３０】
回転式圧縮機１００は、密閉容器４内が高圧であるから、運転を開始するとベーンの背面（背圧室側）に密閉容器４内の高圧とシリンダ室の圧力との差圧による力が作用するので、ベーンスプリングは主に回転式圧縮機１００の起動時（密閉容器４内とシリンダ室の圧力に差がない状態）に、ベーンをローリングピストン９に押し付ける目的で使用される。
【００３１】
ベーンの形状は、平たい（周方向の厚さが、径方向及び軸方向の長さよりも小さい）略直方体である。
【００３２】
上軸受６は、回転軸８の主軸部８ｂ（偏心軸部８ｄより電動要素１３側の部分）に摺動自在に嵌合するとともに、シリンダ５のシリンダ室（ベーン溝も含む）の一方の端面（電動要素１３側）を閉塞する。
【００３３】
上軸受６に、吐出弁（図示せず）が取り付けられる。上軸受６は、側面視略逆Ｔ字状である。
【００３４】
下軸受７が、回転軸８の副軸部８ｃ（偏心軸部８ｄより下の部分）に摺動自在に嵌合するとともに、シリンダ５のシリンダ室（ベーン溝も含む）の他方の端面（冷凍機油側）を閉塞する。
【００３５】
下軸受７は、側面視略Ｔ字状である。
【００３６】
上軸受６には、その外側（電動要素１３側）に上吐出マフラ６ａが取り付けられる。上軸受６の吐出弁から吐出される高温・高圧の吐出ガスは、一端上吐出マフラ６ａに入り、その後上吐出マフラ６ａの吐出穴（図示せず）から密閉容器４内に放出される。
【００３７】
回転式圧縮機１００は、密閉容器４の外部（側部）に吸入マフラ１４を備える。吸入マフラ１４は、溶接等により密閉容器４の側面に固定される。吸入マフラ１４は、液冷媒が直接回転式圧縮機１００に吸入されないようにするために設けられる。
【００３８】
吸入マフラ１４の吸入管１５が、圧縮要素１０のシリンダ５に接続する。圧縮要素１０で圧縮された高温・高圧のガス冷媒は、上吐出マフラ６ａから密閉容器４内へ吐出され、電動要素１３を通過し、最後に吐出管１６から外部の冷媒回路（図示せず）へ吐出される。
【００３９】
電動要素１３は、密閉容器４の胴部１に固定される固定子１２と、固定子１２の内部で回転する回転子１１とを有する。
【００４０】
回転子１１は、詳細は後述するが、アルミダイキャスト製のかご形回転子である。回転子１１は、回転軸８の主軸部８ｂに固定される。
【００４１】
圧縮要素１０で圧縮された高温・高圧のガス冷媒は、上吐出マフラ６ａから密閉容器４内へ吐出され、電動要素１３を通過するが、回転子１１に形成された風穴３３（後述）をガス冷媒が通過する。
【００４２】
固定子１２の巻線２０にリード線３５が接続される。リード線３５を、電動要素１３をガラス端子１７に接続する。ガラス端子１７は、密閉容器４に溶接により固定されている。ガラス端子１７に、外部の電源から電力が供給される。
【００４３】
固定子１２と密閉容器４の胴部１との間に、ガス冷媒とともに回転子１１に形成された風穴３３（図６参照）を通過して電動要素１３の上に吐出され、図示しない油分離器で分離された冷凍機油を密閉容器４の底部に戻す油戻し通路２３（図２参照）が形成されている。
【００４４】
図２により電動要素１３の構成をさらに説明する。図２に示す電動要素１３は、二極の単相誘導電動機である。
【００４５】
本実施の形態の回転子１１（図５）は、単相誘導電動機に限らず、三相誘導電動機にも適用できる。ここでは、二極の単相誘導電動機を一例として、説明する。
【００４６】
固定子１２は、固定子鉄心１２ａと固定子スロット１２ｂに挿入される主巻線２０ａ及び補助巻線２０ｂとを備える。
【００４７】
主巻線２０ａ及び補助巻線２０ｂで、巻線２０を構成する。
【００４８】
固定子スロット１２ｂには、巻線２０と固定子鉄心１２ａとの間の絶縁を確保するために絶縁材（例えば、スロットセル、ウェッジ等）が挿入されるが、ここでは省略する。
【００４９】
この例では、固定子スロット１２ｂの数は２４である。但し、これは一例であり、固定子スロット１２ｂの数が２４に限定されるものではない。
【００５０】
固定子鉄心１２ａには、内周縁に沿って固定子スロット１２ｂが形成されている。固定子スロット１２ｂは、周方向にほぼ等間隔に配置される。
【００５１】
固定子スロット１２ｂは、半径方向に延在している。固定子スロット１２ｂは、内周縁に開口している。この開口部をスロットオープニングと言う。このスロットオープニングから巻線（主巻線２０ａおよび補助巻線２０ｂ）が挿入される。
【００５２】
主巻線２０ａは、同心巻方式の巻線である。図２の例では、固定子スロット１２ｂ内の内周側（回転子１１に近い方）に、主巻線２０ａが配置される。ここでは、同心巻方式の主巻線２０ａは、大きさ（特に周方向の長さ）が異なる五個のコイルから構成される。そして、それらの五個のコイルの中心が同じ位置になるように固定子スロット１２ｂに挿入される。そのため、同心巻方式と呼ばれる。主巻線２０ａが五個のコイルのものを示したが、一例であって、その数は問わない。
【００５３】
主巻線２０ａの五個のコイルを、大きい方（スロットピッチが１１のもの）から順にＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５とする（図３も参照）。図３の固定子１２の巻線２０の一例を示す概念図では、一極分（１２スロット）の、主巻線２０ａ及び補助巻線２０ｂの巻線分布を示している。
【００５４】
コイルＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５の夫々の巻数（マグネットワイヤの本数）は、それらの分布が、略正弦波になるように選ばれる。主巻線２０ａに電流が流れた場合に発生する主巻線磁束が正弦波になるようにするためである。
【００５５】
主巻線２０ａは、固定子スロット１２ｂ内の内周側、外周側のどちらに配置してもよい。主巻線２０ａを固定子スロット１２ｂ内の内周側に配置すると、固定子スロット１２ｂ内の外周側に配置する場合に比べて、巻線周長が短くなる。また、主巻線２０ａを固定子スロット１２ｂ内の内周側に配置すると、固定子スロット１２ｂ内の外周側に配置する場合に比べて、漏れ磁束が少なくなる。よって、主巻線２０ａを固定子スロット１２ｂ内の内周側に配置すると、固定子スロット１２ｂ内の外周側に配置する場合に比べて主巻線２０ａのインピーダンス（抵抗値、漏れリアクタンス）が小さくなる。そのため、単相誘導電動機の特性が良くなる。
【００５６】
主巻線２０ａに電流を流すことで、主巻線磁束が生成される。この主巻線磁束の向きは、図２の上下方向である。前述したように、この主巻線磁束の波形ができるだけ正弦波になるように、主巻線２０ａの五個のコイル（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５）の巻数が選ばれる。主巻線２０ａに流れる電流は交流であるから、主巻線磁束も流れる電流に従って大きさと向きを変える。
【００５７】
また、固定子スロット１２ｂには、主巻線２０ａと同様の同心巻方式の補助巻線２０ｂが挿入される。図２では、補助巻線２０ｂは、固定子スロット１２ｂ内の外側に配置されている。補助巻線２０ｂに電流を流すことで補助巻線磁束が生成される。この補助巻線磁束の向きは、主巻線磁束の向きに直交する（図２の左右方向）。補助巻線２０ｂに流れる電流は交流であるから、補助巻線磁束も電流に従って大きさと向きを変える。
【００５８】
一般的には主巻線磁束と補助巻線磁束のなす角度が電気角で９０度（ここでは極数が二極であるため、機械角も９０度である）になるように、主巻線２０ａと補助巻線２０ｂとが固定子スロット１２ｂに挿入される。
【００５９】
図２の一例では、補助巻線２０ｂは大きさ（周方向の長さが特に）が異なる三個のコイルから構成される。補助巻線２０ｂの三個のコイルを、大きい方（スロットピッチが１１のもの）から順にＡ１、Ａ２、Ａ３とする（図３も参照）。
【００６０】
コイルＡ１、Ａ２、Ａ３の夫々の巻数（マグネットワイヤの本数）は、それらの分布が、略正弦波になるように選ばれる。補助巻線２０ｂに電流が流れた場合に発生する補助巻線磁束が正弦波になるようにするためである。
【００６１】
そして、それらの三個のコイル（Ａ１、Ａ２、Ａ３）の中心が同じ位置になるように固定子スロット１２ｂに挿入される。
【００６２】
補助巻線磁束の波形ができるだけ正弦波になるように、補助巻線２０ｂの三個のコイル（Ａ１、Ａ２、Ａ３）の巻数が選ばれる。
【００６３】
補助巻線２０ｂと直列に運転コンデンサ６０（図４）を接続したものに主巻線２０ａを並列に接続させる。その両端を単相交流電源１８へ接続する（図４参照）。運転コンデンサ６０を補助巻線２０ｂに直列に接続することにより、補助巻線２０ｂに流れる電流の位相を主巻線２０ａに流れる電流の位相より約９０度進めることができる。
【００６４】
主巻線２０ａと補助巻線２０ｂの固定子鉄心１２ａにおける位置を電気角で９０度ずらし、且つ主巻線２０ａと補助巻線２０ｂの電流の位相を約９０度異なるようにすることにより、二極の回転磁界が発生する。
【００６５】
固定子鉄心１２ａの外周面には、外周円形状を略直線状に切り欠いた略直線部をなす切欠き１２ｃが四ヶ所に設けられている。四ヶ所の切欠き１２ｃは、隣り合うもの同士が略直角に配置される。但し、これは一例であり、切欠き１２ｃの数、形状及び配置は任意でよい。
【００６６】
固定子鉄心１２ａは、板厚が０．１〜１．５ｍｍの電磁鋼板を所定の形状に打ち抜き、軸方向に積層し、カシメや溶接等により固定して製作される。
【００６７】
回転式圧縮機１００に固定子１２を用いた単相誘導電動機を使用する場合に、固定子１２は回転式圧縮機１００の円筒状の密閉容器４の胴部１に焼き嵌めされる。密閉容器４の胴部１と各切欠き１２ｃとの間に、ガス冷媒とともに回転子１１に形成された風穴３３を通過して電動要素１３の上に吐出され、図示しない油分離器で分離された冷凍機油を密閉容器４の底部に戻す油戻し通路２３が形成されている。
【００６８】
回転子１１は、回転子鉄心１１ａとかご形導体を備える。かご形導体は、アルミバー３０ａ〜３０ｃ（二次導体、図６）と、エンドリング３２（図５）とで構成される。アルミバー３０ａ〜３０ｃの両端に、二つのエンドリング３２が連結する。
【００６９】
アルミバー３０ａ〜３０ｃは、大スロット４０ａ（図６）に鋳込まれるアルミバー３０ａと、中スロット４０ｂ（図６）に鋳込まれるアルミバー３０ｂと、小スロット４０ｃ（図６）に鋳込まれるアルミバー３０ｃとで構成される。
【００７０】
各スロット（大スロット４０ａ、中スロット４０ｂ、小スロット４０ｃ）の間の鉄心部を、ティース４１と呼ぶ。
【００７１】
図６に示す一例では、１８本のアルミバー３０ａ、６本のアルミバー３０ｂ、６本のアルミバー３０ｃでアルミバーが構成される。
【００７２】
大スロット４０ａ、中スロット４０ｂ及び小スロット４０ｃに導電性材料であるアルミが鋳込まれる。そして、大スロット４０ａ内にアルミバー３０ａが形成される。また、中スロット４０ｂ内にアルミバー３０ｂが形成される。さらに、小スロット４０ｃ内にアルミバー３０ｃが形成される。
【００７３】
アルミバー３０ａ〜３０ｃと、回転子１１の積層方向両端面に設けられたエンドリング３２と共にかご形二次巻線を形成する。一般的にアルミバー３０ａ〜３０ｃとエンドリング３２はダイキャストにより同時にアルミを鋳込むことで製作される。
【００７４】
エンドリング３２（二個）は、図５に示すように、回転子１１の軸方向両端に設けられる。エンドリング３２は、文字通りリング状（ドーナッツ状）である。エンドリング３２は、アルミバー３０ａ〜３０ｃの両端に連結する。
【００７５】
回転子鉄心１１ａは、固定子鉄心１２ａと同様に板厚が０．１〜１．５ｍｍの電磁鋼板を所定の形状に打ち抜き、軸方向に積層して製作される。一般的には回転子鉄心１１ａは、固定子鉄心１２ａと同一の材料から打ち抜くことが多い。但し、回転子鉄心１１ａと固定子鉄心１２ａの材料を変えても構わない。
【００７６】
図７に示すように、回転子鉄心１１ａは、三種類の大スロット４０ａ、中スロット４０ｂ及び小スロット４０ｃを備える。
【００７７】
大スロット４０ａは、１８個ある。そして、大スロット４０ａと軸孔３１との間のコアバック４２は、鉄心のみで構成されている。
【００７８】
中スロット４０ｂは、６個ある。中スロット４０ｂは、回転子鉄心１１ａを積層するカシメ３４の径方向の延長線上に位置する。一つのカシメ３４に対して、二つの中スロット４０ｂが設けられる。カシメ３４が、周方向に略等間隔に三箇所に設けられるので、中スロット４０ｂは６個になる。
【００７９】
小スロット４０ｃは、６個ある。小スロット４０ｃは、風穴３３の径方向の延長線上に位置する。一つの風穴３３に対して、二つの小スロット４０ｃが設けられる。風穴３３が、周方向に略等間隔に三箇所に設けられるので、小スロット４０ｃは６個になる。
【００８０】
本実施の形態は、コアバック４２に何もない部分は大スロット４０ａとし、コアバック４２にカシメ３４がある部分は中スロット４０ｂとし、コアバック４２に風穴３３がある部分は小スロット４０ｃとする点に特徴がある。
【００８１】
比較のため、一般的な誘導電動機の回転子について説明する。
【００８２】
図１５乃至図１８は比較のために示す図で、図１５は一般的な単相誘導電動機の回転子２１１の横断面図、図１６は図１５の回転子鉄心２１１ａの横断面図、図１７は図１５のカシメ２３４付近の拡大図、図１８は図１５の風穴２３３付近の拡大図である。
【００８３】
図１５に示す一般的な単相誘導電動機の回転子２１１は、回転子鉄心２１１ａとかご形導体を備える。かご形導体は、アルミバー２３０と、エンドリング（図示せず）とで構成される。アルミバー２３０の両端に、二つのエンドリングが連結する。
【００８４】
アルミバー２３０は、スロット２４０に鋳込まれる。図１５に示す回転子２１１は、３０本のアルミバーを備える。
【００８５】
アルミバー２３０と、回転子２１１の積層方向両端面に設けられたエンドリングと共にかご形二次巻線を形成する。
【００８６】
回転子鉄心２１１ａは、板厚が０．１〜１．５ｍｍの電磁鋼板を所定の形状に打ち抜き、軸方向に積層して製作される。
【００８７】
図１６に示すように、回転子鉄心２１１ａは、一種類のスロット２４０を３０個備える。
【００８８】
スロット２４０の間をティース２４１と呼ぶ。
【００８９】
回転子鉄心２１１ａのコアバック２４２には、三個の風穴２３３が周方向に略等間隔で配置される。
【００９０】
また、回転子鉄心２１１ａのコアバック２４２には、三個のカシメ２３４（回転子鉄心２１１ａを積層するためのもの）が略等間隔で配置され、風穴２３３の略中間に配置される。
【００９１】
回転子鉄心２１１ａの略中心部に、軸孔２３１が形成されている。スロット２４０と軸孔２３１との間の最短距離をｄ１とする。
【００９２】
また、図１７に示すように、スロット２４０とカシメ２３４との間の最短距離をｄ２とする。
【００９３】
さらに、図１８に示すように、スロット２４０と風穴２３３との間の最短距離をｄ３とする。
【００９４】
図１５に示す一般的な単相誘導電動機の回転子２１１は、スロット２４０の径方向の寸法（深さ）が通常よりも大きい。起動トルクは多少下がるが、モータ効率を重視する場合（二次抵抗が小さくなるので効率が向上する）、このような深溝のスロット２４０が採用される。
【００９５】
スロット２４０と軸孔２３１との間の最短距離をｄ１、スロット２４０とカシメ２３４との間の最短距離をｄ２、及びスロット２４０と風穴２３３との間の最短距離をｄ３の間には、次の関係がある。
ｄ１＞ｄ２＞ｄ３                            （１）式
【００９６】
即ち、コアバック２４２に、風穴２３３を設けることにより、スロット２４０と風穴２３３との間の磁路が、何もないコアバック２４２（ｄ１のところ）の磁路に比べて狭くなり、磁気飽和により効率が低下する一因となる。
【００９７】
また、コアバック２４２に、カシメ２３４が存在することにより、スロット２４０とカシメ２３４との間の磁路が、スロット２４０と風穴２３３との間の磁路よりは広いが、何もないコアバック２４２（ｄ１のところ）の磁路に比べて狭くなり、これも磁気飽和により効率が低下する一因となる。
【００９８】
そこで、本実施の形態では、図８に示すように、カシメ３４の径方向の延長線上にある中スロット４０ｂの径方向の寸法（深さ）を、大スロット４０ａの径方向の寸法（深さ）よりも短くして、中スロット４０ｂとカシメ３４との間の最短距離ｄ２’を、一般的な単相誘導電動機の回転子２１１（図１５）のスロット２４０とカシメ２３４との間の最短距離をｄ２（図１７）よりも大きくなるようにしている。このとき、大スロット４０ａの径方向の寸法（深さ）は、一般的な単相誘導電動機の回転子２１１（図１５）のスロット２４０の径方向の寸法（深さ）と同じである。従って、ｄ２’とｄ２とは次式の関係を満たす。
ｄ２’＞ｄ２                                （２）式
【００９９】
また、図９に示すように、風穴３３の径方向の延長線上にある小スロット４０ｃの径方向の寸法（深さ）を、大スロット４０ａの径方向の寸法（深さ）及び中スロット４０ｂの径方向の寸法（深さ）よりも短くして、小スロット４０ｃと風穴３３との間の最短距離ｄ３’を、一般的な単相誘導電動機の回転子２１１（図１５）のスロット２４０と風穴２３３との間の最短距離をｄ３（図１８）よりも大きくなるようにしている。従って、ｄ３’とｄ３とは次式の関係を満たす。
ｄ３’＞ｄ３                                （３）式
【０１００】
尚、図８に示すように、二つの中スロット４０ｂの周方向両隣に位置する大スロット４０ａとカシメ３４との間の最短距離ｄ４’を、この部分の磁気飽和を緩和するため、二つの中スロット４０ｂの周方向両隣に位置する大スロット４０ａの間にあるティース４１の周方向の幅ｗ１の和（ここでは、二つの中スロット４０ｂの周方向両隣に位置する大スロット４０ａの間に三つのティース４１があるので、３ｗ１）の１／２以上にするのが、好ましい。即ち、これを、一般化すると、
ｄ４’≧（ｍ＋１）×ｗ１／２                （４）式
ここで、ｍは自然数で、カシメ３４の径方向の延長線上にある中スロット４０ｂの数である。
【０１０１】
また、図９に示すように、二つの小スロット４０ｃの周方向両隣に位置する大スロット４０ａと風穴３３との間の最短距離ｄ５’を、この部分の磁気飽和を緩和するため、二つの小スロット４０ｃの周方向両隣に位置する大スロット４０ａの間にあるティース４１の周方向の幅ｗ１の和（ここでは、二つの小スロット４０ｃの周方向両隣に位置する大スロット４０ａの間に三つのティース４１があるので、３ｗ１）の１／２以上にするのが、好ましい。即ち、これを、一般化すると、
ｄ５’≧（ｎ＋１）×ｗ１／２                （５）式
ここで、ｎは自然数で、風穴３３の径方向の延長線上にある小スロット４０ｃの数である。
【０１０２】
このように構成することにより、図１５に示す一般的な単相誘導電動機の回転子２１１で発生していたスロット２４０とカシメ２３４との間のコアバック２３２における磁気飽和、及びスロット２４０と風穴２３３との間のコアバック２３２における磁気飽和を緩和することができる。また、カシメ３４の径方向の延長線上にある二つの中スロット４０ｂの周方向両隣に位置する大スロット４０ａとカシメ３４との間、もしくは風穴３３の径方向の延長線上にある二つの小スロット４０ｃの周方向両隣に位置する大スロット４０ａと風穴３３との間の磁気飽和も緩和することができる。
【０１０３】
尚、回転子鉄心１１ａは、中心付近に断面が円形の軸孔３１を備えるが、軸孔３１には、回転軸８の主軸部８ｂが焼き嵌め等により固定される。
【０１０４】
回転子鉄心１１ａの外周面とスロット（大スロット４０ａ、中スロット４０ｂ、小スロット４０ｃ）との間の薄肉の鉄心部を外周薄肉部４５（図８）と呼ぶことにする。但し、図８では、小スロット４０ｃは図示していない。
【０１０５】
外周薄肉部４５の径方向の寸法は、回転子鉄心１１ａに使用される電磁鋼板の厚さ（０．１〜１．５ｍｍ）と略同等である。
【０１０６】
図７に示す回転子鉄心１１ａのスロットの合計の数は、３０である。但し、これは一例であり、スロットの数が３０に限定されるものではない。
【０１０７】
従って、図２に示す電動要素１３である単相誘導電動機は、固定子鉄心１２ａのスロット数が２４、回転子鉄心１１ａのスロット数が３０の組合せである。
【０１０８】
一般的に、かご形誘導電動機（三相及び単相）は、同期トルク、非同期トルク、振動・騒音等の異常現象があることが知られている。かご形誘導電動機の異常現象は、空隙磁束密度中の空間高調波によって起きるものであることは明白であるが、その空間高調波が生じる原因としては次の二つが考えられる。一つは巻線の配置のために起磁力自身の中に含まれる高調波であり、他は溝が存在するために空隙のパーミアンス（磁気抵抗の逆数）が一様でないことから空隙磁束密度中に含まれる高調波である。
【０１０９】
このように、かご形誘導電動機では、固定子のスロット数と回転子のスロット数との組合せが、同期トルク、非同期トルク、振動・騒音等の異常現象に密接に関係する。そのため、固定子のスロット数と回転子のスロット数との組合せは、慎重に選ばれる。
【０１１０】
次に、図１０乃至図１３により、変形例の回転子１１１について説明する。
【０１１１】
回転子１１１は、回転子鉄心１１１ａとかご形導体を備える。かご形導体は、アルミバー１３０ａ〜１３０ｅ（二次導体、図１０）と、エンドリング（図示せず）とで構成される。アルミバー１３０ａ〜１３０ｅの両端に、二つのエンドリングが連結する。
【０１１２】
アルミバー１３０ａ〜１３０ｅは、第一のスロット１４０ａ（図１０）に鋳込まれるアルミバー１３０ａと、第二のスロット１４０ｂ（図１０）に鋳込まれるアルミバー１３０ｂと、第三のスロット１４０ｃ（図１０）に鋳込まれるアルミバー１３０ｃと、第四のスロット１４０ｄ（図１０）に鋳込まれるアルミバー１３０ｄと、第五のスロット１４０ｅ（図１０）に鋳込まれるアルミバー１３０ｅとで構成される。
【０１１３】
各スロット（第一のスロット１４０ａ〜第五のスロット１４０ｅ）の間の鉄心部を、ティース１４１と呼ぶ。
【０１１４】
図１０に示す一例では、４本のアルミバー１３０ａ、８本のアルミバー１３０ｂ、８本のアルミバー１３０ｃでアルミバー、６本のアルミバー１３０ｄ、４本のアルミバー１３０ｅが構成される。
【０１１５】
第一のスロット１４０ａ〜第五のスロット１４０ｅに、導電性材料であるアルミが鋳込まれる。そして、第一のスロット１４０ａ〜第五のスロット１４０ｅ内に、夫々アルミバー１３０ａ〜アルミバー１３０ｅが形成される。
【０１１６】
アルミバー１３０ａ〜１３０ｅと、回転子１１１の積層方向両端面に設けられたエンドリングと共にかご形二次巻線を形成する。一般的にアルミバー１３０ａ〜１３０ｅとエンドリングはダイキャストにより同時にアルミを鋳込むことで製作される。
【０１１７】
エンドリング（二個）は、回転子１１１の軸方向（積層方向）両端に設けられる。エンドリングは、文字通りリング状（ドーナッツ状）である。エンドリングは、アルミバー１３０ａ〜１３０ｅの両端に連結する。
【０１１８】
回転子鉄心１１１ａは、板厚が０．１〜１．５ｍｍの電磁鋼板を所定の形状に打ち抜き、軸方向に積層して製作される。
【０１１９】
図１１に示すように、回転子鉄心１１１ａは、五種類の第一のスロット１４０ａ、第二のスロット１４０ｂ、第三のスロット１４０ｃ、第四のスロット１４０ｄ、第五のスロット１４０ｅを備える。
【０１２０】
第一のスロット１４０ａが最も面積、径方向寸法（深さ）が大きく、順番に小さくなり、第五のスロット１４０ｅが最も面積、径方向寸法（深さ）が小さい。
【０１２１】
第一のスロット１４０ａは、４個ある。そして、第一のスロット１４０ａと軸孔１３１との間のコアバック１４２は、鉄心のみで構成されている。
【０１２２】
第二のスロット１４０ｂは、８個ある。そして、第二のスロット１４０ｂと軸孔１３１との間のコアバック１４２も、鉄心のみで構成されている。
【０１２３】
第三のスロット１４０ｃは、８個ある。そして、第三のスロット１４０ｃと軸孔１３１との間のコアバック１４２も、鉄心のみで構成されている。
【０１２４】
これらの三種類のスロットの、面積、径方向寸法（深さ）は、
第一のスロット１４０ａ＞第二のスロット１４０ｂ＞第三のスロット１４０ｃ
の関係を満たす。
【０１２５】
第四のスロット１４０ｄは、回転子鉄心１１１ａを積層するカシメ１３４の径方向の延長線上に位置する。一つのカシメ１３４に対して、三つの第四のスロット１４０ｄが設けられる。カシメ１３４が、周方向に略等間隔に二箇所に設けられるので、第四のスロット１４０ｄは６個になる。
【０１２６】
第五のスロット１４０ｅは、風穴１３３の径方向の延長線上に位置する。一つの風穴１３３に対して、二つの第五のスロット１４０ｅが設けられる。風穴１３３が、周方向に略等間隔に二箇所に設けられるので、第五のスロット１４０ｅは４個になる。
【０１２７】
本実施の形態は、コアバック１４２に何もない部分は、第一のスロット１４０ａ，第二のスロット１４０ｂ，第三のスロット１４０ｃとし、コアバック１４２にカシメ１３４がある部分は第四のスロット１４０ｄとし、コアバック１４２に風穴１３３がある部分は第五のスロット１４０ｅとする点に特徴がある。
【０１２８】
図１２に示すように、カシメ１３４の径方向の延長線上にある三個の第四のスロット１４０ｄの径方向の寸法（深さ）を、第一のスロット１４０ａ，第二のスロット１４０ｂ，第三のスロット１４０ｃの径方向の寸法（深さ）よりも短くして（図１２では、第三のスロット１４０ｃのみを示す）、三個の第四のスロット１４０ｄとカシメ１３４との間の最短距離ｄ２’’を、一般的な単相誘導電動機の回転子２１１（図１５）のスロット２４０とカシメ２３４との間の最短距離をｄ２（図１７）よりも大きくなるようにしている。従って、ｄ２’’とｄ２とは次式の関係を満たす。
ｄ２’’＞ｄ２                              （６）式
【０１２９】
また、図１３に示すように、風穴１３３の径方向の延長線上にある二個の第五のスロット１４０ｅの径方向の寸法（深さ）を、第一のスロット１４０ａ，第二のスロット１４０ｂ，第三のスロット１４０ｃの径方向の寸法（深さ）よりも短くして（図１２では、第三のスロット１４０ｃのみを示す）、第五のスロット１４０ｅと風穴１３３との間の最短距離ｄ３’’を、一般的な単相誘導電動機の回転子２１１（図１５）のスロット２４０と風穴２３３との間の最短距離をｄ３（図１８）よりも大きくなるようにしている。従って、ｄ３’’とｄ３とは次式の関係を満たす。
ｄ３’’＞ｄ３                              （７）式
【０１３０】
尚、図１２に示すように、カシメ１３４の径方向の延長線上にある三個の第四のスロット１４０ｄの周方向両隣に位置する第三のスロット１４０ｃとカシメ１３４との間の最短距離ｄ４’’を、この部分の磁気飽和を緩和するため、三個の第四のスロット１４０ｄの周方向両隣に位置する第三のスロット１４０ｃの間にあるティース１４１の周方向の幅ｗ１の和（ここでは、三個の第四のスロット１４０ｄの周方向両隣に位置する第三のスロット１４０ｃの間に四つのティース１４１があるので、４ｗ１）の１／２以上にするのが、好ましい。即ち、これを、一般化すると、
ｄ４’’≧（ｐ＋１）×ｗ１／２                （８）式
ここで、ｐは自然数で、カシメ１３４の径方向の延長線上にある第四のスロット１４０ｄの数である。
【０１３１】
また、図１３に示すように、風穴１３３の径方向の延長線上にある二個の第五のスロット１４０ｅの周方向両隣に位置する第三のスロット１４０ｃと風穴１３３との間の最短距離ｄ５’’を、この部分の磁気飽和を緩和するため、二個の第五のスロット１４０ｅの周方向両隣に位置する第三のスロット１４０ｃの間にあるティース１４１の周方向の幅ｗ１の和（ここでは、二個の第五のスロット１４０ｅの周方向両隣に位置する第三のスロット１４０ｃの間に三つのティース４１があるので、３ｗ１）の１／２以上にするのが、好ましい。即ち、これを、一般化すると、
ｄ５’’≧（ｑ＋１）×ｗ１／２              （９）式
ここで、ｑは自然数で、風穴１３３の径方向の延長線上にある第五のスロット１４０ｅの数である。
【０１３２】
このように構成することにより、図１５に示す一般的な単相誘導電動機の回転子２１１で発生していたスロット２４０とカシメ２３４との間のコアバック２３２における磁気飽和、及びスロット２４０と風穴２３３との間のコアバック２３２における磁気飽和を緩和することができる。また、カシメ１３４の径方向の延長線上にある三個の第四のスロット１４０ｄの周方向両隣に位置する第三のスロット１４０ｃとカシメ１３４との間、もしくは風穴１３３の径方向の延長線上にある二個の第五のスロット１４０ｅの周方向両隣に位置する第三のスロット１４０ｃと風穴１３３との間の磁気飽和も緩和することができる。
【０１３３】
図１４を参照しながら、回転式圧縮機１００を使用する冷凍サイクル装置２００の構成を説明する。
【０１３４】
図１４に示す冷凍サイクル装置２００は、例えば、空気調和機である。回転式圧縮機１００は単相交流電源１８に接続される。
【０１３５】
回転式圧縮機１００の単相誘導電動機の補助巻線２０ｂと単相交流電源１８との間に運転コンデンサ６０が接続される。
【０１３６】
単相交流電源１８から電力が回転式圧縮機１００に供給され、回転式圧縮機１００が駆動する。
【０１３７】
冷凍サイクル装置２００は、少なくとも回転式圧縮機１００、冷媒の流れる方向を切り替える四方弁５１、室外熱交換器５２、減圧装置５３、室内熱交換器５４等を備える。これらが冷媒配管で接続される。
【０１３８】
冷凍サイクル装置２００は、例えば、冷房運転時、図１４の矢印のように冷媒が流れる。室外熱交換器５２は凝縮器になる。また、室内熱交換器５４は蒸発器になる。
【０１３９】
図示はしないが、冷凍サイクル装置２００の暖房運転時は、冷媒は図１４の矢印と反対方向の流れとなる。四方弁５１によって、冷媒の流れる方向が切り替えられる。このときは、室外熱交換器５２は蒸発器になる。また、室内熱交換器５４は凝縮器になる。
【０１４０】
また、冷媒としてＲ１３４ａ、Ｒ４１０ａ、Ｒ４０７ｃ等に代表されるＨＦＣ系冷媒、および、Ｒ７４４（ＣＯ２）、Ｒ７１７（アンモニア）、Ｒ６００ａ（イソブタン）、Ｒ２９０（プロパン）等に代表される自然冷媒が使用される。冷凍機油としてアルキルベンゼン系油に代表される弱相溶性の油又はエステル油に代表される相溶性の油が使用される。圧縮機には、回転式（ロータリ式）以外に、レシプロ式、スクロール式などが使用可能である。
【０１４１】
風穴３３，１３３やカシメ３４，１３４近傍のスロットを、その他のスロットより大きくした回転子１１，１１１を搭載した回転式圧縮機１００を冷凍サイクルに用いることにより、冷凍サイクル装置２００の性能の向上、小型化、低価格化が可能となる。
【符号の説明】
【０１４２】
１  胴部、２  上皿容器、３  下皿容器、４  密閉容器、５  シリンダ、６  上軸受、６ａ  上吐出マフラ、７  下軸受、８  回転軸、８ｂ  主軸部、８ｃ  副軸部、８ｄ  偏心軸部、９  ローリングピストン、１０  圧縮要素、１１  回転子、１１ａ  回転子鉄心、１２  固定子、１２ａ  固定子鉄心、１２ｂ  固定子スロット、１２ｃ  切欠き、１３  電動要素、１４  吸入マフラ、１５  吸入管、１６  吐出管、１７  ガラス端子、１８  単相交流電源、２０  巻線、２０ａ  主巻線、２０ｂ  補助巻線、２１  保護装置、２３  油戻し通路、３０ａ  アルミバー、３０ｂ  アルミバー、３０ｃ  アルミバー、３１  軸孔、３２  エンドリング、３３  風穴、３４  カシメ、３５  リード線、４０ａ  大スロット、４０ｂ  中スロット、４０ｃ  小スロット、４１  ティース、４２  コアバック、５１  四方弁、５２  室外熱交換器、５３  減圧装置、５４  室内熱交換器、６０  運転コンデンサ、１００  回転式圧縮機、１１１  回転子、１１１ａ  回転子鉄心、１３０ａ  アルミバー、１３０ｂ  アルミバー、１３０ｃ  アルミバー、１３０ｄ  アルミバー、１３０ｅ  アルミバー、１３１  軸孔、１３３  風穴、１３４  カシメ、１４０ａ  第一のスロット、１４０ｂ  第二のスロット、１４０ｃ  第三のスロット、１４０ｄ  第四のスロット、１４０ｅ  第五のスロット、１４１  ティース、１４２  コアバック、２００  冷凍サイクル装置、２１１  回転子、２１１ａ  回転子鉄心、２３０  アルミバー、２３１  軸孔、２３３  風穴、２３４  カシメ、２４０  スロット、２４１  ティース、２４２  コアバック。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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