(57)【要約】【課題】本発明は、安価で信頼性に優れた高効率モータを備えた圧縮機を提供することを課題とする。【解決手段】実発明の圧縮機は、密閉容器、密閉容器内に収納された圧縮機構部、及び、回転軸を介して圧縮機を駆動する電動機部と、を備え、電動機部は、固定子と、固定子の内側に配置され回転軸と接続された回転子と、を有し、固定子は、径方向内側に向かって放射状に突出するティース部を有する鉄芯と、ティース部に巻回される巻線と、ＰＰＳ又はＬＣＰで形成されて鉄芯の端面と巻線とを絶縁するインシュレータと、を有し、鉄芯は端面に凹部を有するとともに、インシュレータは凹部と対向する位置に凸部を有し、凸部を凹部に挿入することによりインシュレータが鉄芯と組み合わされ、回転軸と垂直な面にティース部に巻回された巻線を投影した範囲と重複する位置に凸部及び凹部が配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器、前記密閉容器内に収納された圧縮機構部、及び、回転軸を介して前記圧縮機を駆動する電動機部と、を備え、
前記電動機部は、固定子と、前記固定子の内側に配置され前記回転軸と接続された回転子と、を有し、
前記固定子は、径方向内側に向かって放射状に突出するティース部を有する鉄芯と、前記ティース部に巻回される巻線と、ＰＰＳ又はＬＣＰで形成されて前記鉄芯の端面と前記巻線とを絶縁するインシュレータと、を有し、
前記鉄芯は前記端面に凹部を有するとともに、前記インシュレータは前記凹部と対向する位置に凸部を有し、前記凸部を前記凹部に挿入することにより前記インシュレータが前記鉄芯と組み合わされ、
前記回転軸と垂直な面に前記ティース部に巻回された前記巻線を投影した範囲と重複する位置に前記凸部及び前記凹部が配置された圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、前記凹部と前記凸部が略同形状である圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記凹部は周方向の長さより径方向が長く形成された圧縮機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、冷媒としてＲ３２冷媒を用いた圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動機を備えた圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍空調機器に使用される圧縮機に内蔵される電動機は、鉄芯に電線（例えば銅線）を巻き付けた固定子と複数の磁石を内蔵した回転子とで構成される。鉄芯に電線を巻きつける際に、絶縁及びガイドとして、インシュレータが組み合わされる。電線を巻きつける際に、一定の張力をかけて電線を鉄芯に密に巻くことで、モータの効率向上を図るとともに、運転時の電線振動による騒音振動を抑制することができる。
【０００３】
冷凍空調機器の開発において、省エネは必要不可欠の技術となる。特にモータの仕様は、モータの特性、効率を大きく左右する要素となる。圧縮機の設計上、モータの外径を変えずにモータの効率を向上させるため、回転子においては、永久磁石による磁力を最大限に活用してトルクを発生させるように、回転子の外径をより大きく設計するとよい。一方で、固定子においては、巻線のターン数を増加させることで、より少ない電流で、より強い磁力を発生させることができる。このため、回転子外径と固定子の鉄芯における巻き線スペースを大きく確保することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３５３７５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、環境保護の観点からオゾン層破壊係数ＯＤＰの低い冷媒が望ましいとされている。例えば、空調機器では、現状のＲ４１０Ａ冷媒からＲ３２冷媒を使用した場合、空調機器使用時の圧縮機温度が、現状冷媒よりも高くなる。このため、モータの絶縁材料についても、従来のＰＢＴ等のエンプラに対して、より耐熱温度が高く強度が高いＰＰＳ，ＬＣＰ等スーパーエンプラと呼ばれる材料を使用する場合がある。
【０００６】
ここで、図１に示すように、インシュレータを成形する場合、樹脂をインシュレータの各ティース２から注入し成形すると、ティース２ａとティース２ｂとをつなぐインシュレータのリング１でウェルド１ａが発生する。ウェルド１ａは、ティース２近傍の複数のゲートから流入した樹脂がリング１で合流した部分に生じる。樹脂が合流する時点で樹脂温度が低下している場合があり、樹脂材料が一様の状態ではなく、溶接された接合部のようになる。
【０００７】
特に、ＰＰＳ、ＬＣＰ等のスーパーエンプラでは、リング１のウェルド１ａの強度が他の部分に比べて低下する度合いが大きい。更に、スーパーエンプラは、高強度を特徴としているが、反面硬く割れやすい。そのため、量産時にティース２ａに衝撃的な荷重が作用すると、リング１が歪み、ウェルド１ａが破断する恐れが生じる。
【０００８】
従って、図５に示すように、リング部の割れを抑制するために、ウェルド６近傍の肉厚を増やし強度をアップすることが必要となる。具体的には、インシュレータ外径部のリング１を厚くする又はリブを設ける等の対策で強度をアップすることができる。しかしながら、このような対策により、材料使用量の増加による原価アップが生じる。また、組立工程での溶接工程や、密閉容器へのステータの焼き嵌め工程等から受ける熱に対応するため、インシュレータとケースの距離をある程度確保する必要がある。その結果、インシュレータをより内径側に設計する必要があるため、相対的に巻線スペースが減少し、性能の向上が困難となる。
【０００９】
本発明は、インシュレータとしてＰＰＳ、ＬＣＰ等のスーパーエンプラを用いた場合でも、安価で信頼性に優れた高効率モータを有する圧縮機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧縮機は、密閉容器、密閉容器内に収納された圧縮機構部、及び、回転軸を介して圧縮機を駆動する電動機部と、を備え、電動機部は、固定子と、固定子の内側に配置され回転軸と接続された回転子と、を有し、固定子は、径方向内側に向かって放射状に突出するティース部を有する鉄芯と、ティース部に巻回される巻線と、ＰＰＳ又はＬＣＰで形成されて鉄芯の端面と巻線とを絶縁するインシュレータと、を有し、鉄芯は端面に凹部を有するとともに、インシュレータは凹部と対向する位置に凸部を有し、凸部を凹部に挿入することによりインシュレータが鉄芯と組み合わされ、回転軸と垂直な面にティース部に巻回された巻線を投影した範囲と重複する位置に凸部及び凹部が配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧縮機によれば、鉄芯への巻線時に負荷がかかるティース部を鉄芯に確実に固定して安定した巻線とすることができるとともに、ティース部の移動・変形を抑制してリング部の歪み変形を抑制できることから、ウェルドへの荷重を抑制することが可能となる。また、インシュレータリング部を薄肉化して、鉄芯の巻線を収納するコアスロットを拡大することができるので、巻線のターン数増加による性能向上を図ることができる。従って、インシュレータとしてＰＰＳ、ＬＣＰ等のスーパーエンプラを用いた場合でも、安価で信頼性に優れた高効率モータを有する圧縮機を構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】インシュレータ形状図
【図２】コア形状図
【図３】従来インシュレータ組み付け図
【図４】インシュレータのウェルド部突起追加図
【図５】インシュレータのウェルド厚肉図
【図６】ティースの凹部詳細図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施例の圧縮機は、密閉容器、密閉容器内に収納された圧縮機構部、及び、回転軸を介して圧縮機を駆動する電動機部と、を備え、電動機部は、固定子と、固定子の内側に配置され回転軸と接続された回転子と、を有し、固定子は、径方向内側に向かって放射状に突出するティース部を有する鉄芯と、ティース部に巻回される巻線と、鉄芯の端面と巻線とを絶縁するインシュレータと、を有し、鉄芯は端面に凹部を有するとともに、インシュレータは凹部と対向する位置に凸部を有し、凸部を凹部に挿入することによりインシュレータが鉄芯と組み合わされ、回転軸と垂直な面にティース部に巻回された巻線を投影した範囲と重複する位置に凸部及び凹部が配置される。本実施例の圧縮機によれば、鉄芯への巻線時に負荷がかかるティース部を鉄芯に確実に固定して安定した巻線とすることができるとともに、ティース部の移動・変形を抑制してリング部の歪み変形を抑制できることから、ウェルドへの荷重を抑制することが可能となる。また、インシュレータリング部を薄肉化して、鉄芯の巻線を収納するコアスロットを拡大することができるので、巻線のターン数増加による性能向上を図ることができる。従って、インシュレータとしてＰＰＳ、ＬＣＰ等のスーパーエンプラを用いた場合でも、安価で信頼性に優れた高効率モータを有する圧縮機を構成することが可能となる。
【００１４】
本実施例の圧縮機について図面を用いて説明する。尚、本実施例では冷媒としてＲ３２を用いた圧縮機を例にして説明する。また、インシュレータとしてＰＰＳ、ＬＣＰ等のスーパーエンプラを用いる。Ｒ３２冷媒を使用する冷凍サイクルに用いる圧縮機で、密閉容器内に圧縮機構部と電動機部を収納し、電動部は鉄芯にインシュレータを組み合わせて、巻線を鉄芯に巻きつけた構造である圧縮機において、鉄芯に複数の凹部を備え、インシュレータに凸部を備え、且つ、鉄芯の凹部及びインシュレータの凸部の位置がインシュレータのティース２（及び鉄心のティース４ｂ）の巻線を巻いている範囲内にかかっている。
【００１５】
本実施例の圧縮機においては、インシュレータのティース２下端面に凸部３を設け、凸部３と鉄芯４に形成された凹部４ａでインシュレータを固定することで、ウェルド１ａの強度を高くすることができる。従って、ウェルド１ａの強度が低いＬＣＰ材でも薄肉化をすることができる。また、凸部３の位置は、ティースの巻線される範囲にかかる位置とする。これは、巻き線での荷重を突起により受けるため、力の作用点と支持点が離れることでモーメントが発生し、ひいてはリング１へのひずみを生じる原因となるためである。
【００１６】
巻線時のティースへの荷重を考慮すると、全てのインシュレータの全てのティース２に突起を設けることが望ましいが、必要に応じて部分的に設けたものでも良い。
【００１７】
また、荷重を受けた際のインシュレータの移動を抑制するため、鉄芯の凹部４ａとインシュレータの凸部３との寸法は略同等の寸法形状として、インシュレータを鉄芯に組み合わせた後に、この勘合部に可動可能な隙間が無いようにする。
【００１８】
また、突起の形状は、磁気抵抗の観点から、ティース２部の長手方向（外径側から内径側）に細長い形状（周方向の長さより径方向が長い）、すなわち図６のＸ＜Ｙ（Ｘ：周方向長さ、Ｙ：径方向長さ）の関係を満たしていることが望ましい。
【００１９】
尚、図４に示すように、インシュレータのウェルド１ａ部に凸部３ｂを追加するとともに、凸部３ｂに対向する位置の鉄芯に凹部４ｃ（図示せず）を形成することもできる。これにより、更なる強度アップを図ることもできる。
【符号の説明】
【００２０】
１…リング
１ａ…ウェルド
２…ティース（インシュレータ）
２ａ…ティース（インシュレータ）
２ｂ…ティース（インシュレータ）
３…凸部
３ｂ…凸部
４…鉄芯
４ａ…凹部
４ｂ…ティース（鉄芯）
４ｃ…凹部
６…ウェルド（肉厚部）
【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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