(57)【要約】【課題】圧縮応力による固定子鉄心の鉄損増大を抑制し、高効率で電動機部のエアギャップがアンバランスにならず、静かな密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】本密閉型圧縮機は、固定子の外周面には密閉容器内周に当接する当接部位と当接しない非当接部位が交互に設けられ、当接部位と固定子中心間の距離は異なる長さの２種類以上とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収容し、前記電動機部の固定子が密閉容器内周面に保持されてなる密閉型圧縮機において、
前記固定子の外周面には、前記密閉容器内周に当接する複数の当接部位と前記密閉容器内周に当接しない複数の非当接部位が周方向に交互に設けられ、
前記当接部位の固定子中心からの距離が、２種類以上に形成されていることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記電動機部が４極６スロットの集中巻固定子を備え、前記当接部位が周方向に６カ所ほぼ均等に配置され、この６カ所の当接部位の内、４カ所が大きな円の円周上に円弧状に形成される大径当接部位、互いに対向する２カ所が小さな円の円周上に円弧状に形成される小径当接部位であることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記当接部位は、長さが異なる２種類以上の半径の円周上に円弧状に形成され、最も小さな円の半径を、最も大きな円の半径の９９．４〜９９．７％にすることを特徴とする請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器からなる冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に係り、特に電動機部の構造を改良した密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に空気調和機などの冷凍サイクル装置に組み込まれる密閉型圧縮機は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収容してなる。
【０００３】
従来の例えば４極６スロットの集中巻固定子を備えた電動機部は、その固定子外周が密閉容器内周に当接する部分と当接しない部分が周方向に交互に６カ所設けられており、固定子は焼嵌又は圧入にて密閉容器に固定されている。
【０００４】
この固定子の６カ所の当接部には、密閉容器から中心方向に応力が加わるが、６カ所からほぼ均等に応力が加わるために固定子の継鉄部には全周にわたって圧縮応力が加わることになる。
【０００５】
固定子を形成する電磁鋼板は、圧縮応力が加わると鉄損が著しく増大する特性があり、電動圧縮機は鉄損が増大して電動機の効率が低下する問題がある。
【０００６】
このような問題を解決する方策として、固定子外周の２ケ所に円弧状の凹部を設け、外周が密閉容器内周に当接する当接部を２カ所とし、固定子の当接部にかかる応力を不均一にして、継鉄部全体に圧縮応力が加わるのを防止し、電動機の効率低下を抑制している。
【０００７】
しかし、この構造では、密閉容器に周方向に大きな非当接領域が形成され、密閉容器の剛性が低下して騒音（特に低周波音）が増大する問題がある。
【０００８】
また、電動圧縮機の密閉容器は比較的肉厚が薄く、焼嵌又は圧入後は円弧状の凹部（非当接部位）と対向する部分の密閉容器が変形するため、同じく密閉容器に固定されている圧縮機構部・回転子の組立において、電動機部のエアギャップがアンバランスになりやすい問題が生じる。さらに、固定子の凹部が継鉄部のスロット外周側にも設けられるため、継鉄部の磁路に狭小部が生じ、電動機効率が低下する。
【特許文献１】特開２００６−１９１７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、圧縮応力による固定子鉄心の鉄損増大を抑制し、高効率で電動機部のエアギャップがアンバランスにならず、静かな密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【００１０】
また、圧縮応力による固定子鉄心の鉄損増大を抑制し、高効率で電動機部のエアギャップがアンバランスにならず、静かな密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するため、本発明に係る密閉型圧縮機は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収容し、前記電動機部の固定子が密閉容器内周面に保持されてなる密閉型圧縮機において、前記固定子の外周面には、前記密閉容器内周に当接する複数の当接部位と前記密閉容器内周に当接しない複数の非当接部位が周方向に交互に設けられ、前記当接部位の固定子中心からの距離が、２種類以上に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器からなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る密閉型圧縮機によれば、圧縮応力による固定子鉄心の鉄損増大を抑制し、高効率で電動機部のエアギャップがアンバランスにならず、静かな密閉型圧縮機を提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、圧縮応力による固定子鉄心の鉄損増大を抑制し、高効率で電動機部のエアギャップがアンバランスにならず、静かな密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る密閉型圧縮機の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置の概念図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明に係る冷凍サイクル装置２１は、本実施形態の密閉型圧縮機１と、凝縮器２２と、膨張装置２３と、蒸発器２４がサイクル状に配管接続される。
【００１８】
密閉型圧縮機１は、密閉容器２を備え、この密閉容器２内に収容される圧縮機構部３と、この圧縮機構部３を回転軸４を介して回転駆動する電動機部５からなる。
【００１９】
圧縮機構部３は、電動機部５の下方に配され、回転軸４の下部に位置する２個のシリンダ３１を備える。このシリンダ３１の上面部には、主軸受３２が取付固定され、下面部には副軸受３３が取付固定され、シリンダ３１と主軸受３２および副軸受３３で囲続される空間部にシリンダ室３４が形成される。
【００２０】
このシリンダ室３４には、回転軸４に一体に設けられる偏心部４ａと、この偏心部４ａの周面に係合されるローラ３５が配される。
【００２１】
ローラ３５は、その周方向に沿う肉厚は全て同一であり、回転軸４の回転にともなって偏心部４ａとともに偏心回転をなす。ローラ３５の軸方向に沿う外周壁一部はシリンダ３１の内周壁にほぼ接触するようになっており、ローラ３５の偏心回転に伴って、その接触位置がシリンダ３１の周方向に沿って徐々に変位する。
【００２２】
また、ローラ３５の外周壁には軸方向に沿ってブレード３６が当接している。
【００２３】
ブレード３６の一端部はばね収容孔３７に収容されるばね部材３８によって弾性的に押圧付勢され、よってブレード３６の他端部はローラ３５の周面に弾性的に当接している。
【００２４】
ブレード３６はシリンダ室３４に突出するとともに、一端がシリンダ室３４に開口し、他端が背面孔（図示せず）に開口するブレード溝３９内を摺動して、シリンダ室３４を主軸受３２に設けられる吐出部（図示せず）に連通する圧縮室側と、吸込孔（図示せず）に連通する吸込室側とに仕切っている。
【００２５】
電動機部５は、固定子５１と、この固定子５１の内周部に回転可能に配置され、回転軸４の上端部に固着された回転子５２を備え、固定子５１は密閉容器２に焼嵌され、密閉容器２の内周面２ａに保持される。
【００２６】
図２及び図３に示すように、固定子５１の外周面５３には、密閉容器２の内周面２ａに当接する複数の当接部位５３ａと当接しない複数の非当接部位５３ｂが周方向に交互に設けられ、当接部位５３ａの固定子中心Ｃからの距離が２種類以上、例えばＲ１、Ｒ２の２種類に形成される。
【００２７】
例えば、電動機部５が４極６スロット５３ｃの集中巻の固定子５１では、当接部位５３ａが周方向に６カ所ほぼ均等に配置され、この６カ所の当接部位５３ａの内、４カ所が大きな円の円周上に円弧状に形成される大径当接部位５３ａ１、この大径当接部位５３ａ１の２カ所飛ばしで、互いに対向する２カ所が小さな円の円周上に円弧状に形成される小径当接部位５３ａ２とし、当接部位５３ａを固定子５１の巻線５３ｄが挿入されるスロット５３ｃの外周側に設ける。また、非当接部位５３ｂを固定子鉄心５１ｅの磁極歯５１ｆの外周に形成し、固定子鉄心５１ｅに狭小部を生じさせない。
【００２８】
本発明の密閉型圧縮機では、当接部位と固定子中心間の距離は、異なる長さの２種類以上であり、例えば当接部位は長さが異なる２種類以上の半径の円周上に円弧状に形成され、最も小さな円の半径を、最も大きな円の半径の９９．４〜９９．７％にする。
【００２９】
本実施形態では、２種類の半径Ｒ１、Ｒ２（Ｒ１＞Ｒ２）の円の円周上に円弧状に形成され、Ｒ２／Ｒ１が９９．４〜９９．７％とする。
【００３０】
図４に示すように、Ｒ２／Ｒ１を９９．４〜９９．７％にすることにより、固定子鉄心の鉄損増大を抑制しながら密閉容器の変形や騒音増大を防止することができる。
【００３１】
Ｒ２／Ｒ１が９９．４より小さいと、密閉容器の剛性低下に起因して、小径部が当接しないあるいは当接が不確実になって騒音を増大させるおそれがある。
【００３２】
Ｒ２／Ｒ１が９９．７％を超えると、大径当接部位と小径当接部位にかかる応力の差が小さくなって、固定子鉄心の鉄損増大を抑制する効果が小さくなり、また、密閉容器の変形が大きくなってエアギャップがアンバランスになる。
【００３３】
上記構造を有する密閉型圧縮機１の製造時、電動機部５の固定子５１を、密閉容器２に焼嵌し、圧縮機構部３をアークスポット溶接２ｂ等によって固定するが、当接部位５３ａと非当接部位５３ｂを周方向に交互に設けると共に、当接部位５３ａの固定子中心Ｃからの距離がＲ１、Ｒ２の２種類からなるので、当接部位５３に加わる応力は、大径当接部位５３ａ１では大きく、小径当接部位５３ａ２では小さくなり、固定子の周方向の応力が不均一になって固定子５１の継鉄部全体に圧縮応力が加わるのが防止され、圧縮応力による固定子鉄心の鉄損増大が抑制されて、電動機の高効率化を図ることができる。
【００３４】
また、密閉容器２は固定子５１にならって不均一に変形するが、固定子の外径の差が小さいので変形の程度は大幅に軽減される。
【００３５】
さらに、従来のように密閉容器の周方向に大きな非当接部位（円弧状の空隙）が形成されるものとは異なり、円弧形状の非当接部位５３ｂの円弧角が大きくなりすぎず、密閉容器２の剛性低下に起因する騒音（特に低周波音）が増大することがなく、運転音が静かである。
【００３６】
また、固定子５１が密閉容器２の周方向に均等に当接しており、密閉容器２が不均一に変形するのが防止され、電動機部のエアギャップがアンバランスになることがない。
【００３７】
本発明は、固定子の密閉容器への当接部位の半径を２種類以上にするものに限らず、当接部位の周方向の一部をわずかに固定子中心側に窪ませるか、あるいは、固定子の当接部位の曲率半径を密閉容器内周面の半径よりも小さく形成してもよい。また、固定子の当接部位の固定子中心からの距離を３種類以上にしても同様の効果が得られるが、２種類にしたほうが固定子の変形が楕円形に近くなって鉄損増大抑制効果が大きく、密閉容器の変形も均等になり好ましい。
【００３８】
なお、主軸受３２は通気孔（図示せず）を備えマフラー機能をなす主軸受カバー６０に覆われる。また、吐出部は凝縮器２２に、吸込孔は蒸発器２４に各々連通する。
【００３９】
本実施形態では、図３に示す電動機部が４極６スロットの集中巻の固定子の例で説明したが、本発明は、図５に示すように、６極９スロットの集中巻の固定子５１Ａについても適用でき、例えば、固定子５１Ａは当接部位５３ａが９カ所でほぼ均等に配置され、この９カ所の当接部位５３ａの内、６カ所が大きな円の円周上に円弧状に形成される大径当接部位５３ａ１、３カ所が小さな円の円周上に円弧状に形成される小径当接部位５３ａ２とし、３カ所の大径当接部位５３ａ１が３カ所の大径当接部位５３ａ１にほぼ対向して配され、２カ所の小径当接部位５３ａ２が１カ所の小径当接部位５３ａ２にほぼ対向して配される。
【００４０】
上述した本実施形態に係る密閉型圧縮機によれば、圧縮応力による固定子鉄心の鉄損増大を抑制し、高効率で電動機部のエアギャップがアンバランスにならず、静かな密閉型圧縮機が実現する。
【００４１】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、圧縮応力による固定子鉄心の鉄損増大を抑制し、高効率で電動機部のエアギャップがアンバランスにならず、静かな密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置の概念図。
【図２】本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機の電動機部の横断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機の固定子部分の横断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機の固定子の２種類の円の半径比と固定子鉄損増加率の相関図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る密閉型圧縮機に用いる固定子の横断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１…密閉型圧縮機、２…密閉容器、２ａ…内周面、３…圧縮機構部、３１…シリンダ、３２…主軸受、３３…副軸受、３４…シリンダ室、３５…ローラ、３６…ブレード、４…回転軸、４ａ…偏心部、５…電動機部、５１…固定子、５２…回転子、５３…外周面、５３ａ…当接部位、５３ｂ…非当接部位、５３ａ１…大径当接部位、５３ａ２…小径当接部位、５３ｃ…スロット、５１Ａ…固定子、２１…冷凍サイクル装置、２２…凝縮器、２３…膨張装置、２４…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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