(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構と、
前記圧縮機構を駆動する電動機と、
前記圧縮機構と前記電動機とを収容する容器と、
第１端子および第２端子を含む複数の端子とを備え、
前記複数の端子それぞれの中心は、前記容器の軸方向一端に取り付けられ、前記軸方向を基準とした平面視で、前記容器の中心と前記第１端子の中心とを通る第１直線と、前記容器の中心と前記第２端子の中心とを通る第２直線とがなす１８０°以下の角度範囲内に位置し、
前記複数の端子は、複数の接続線を備え、
前記複数の接続線それぞれは、前記複数の端子それぞれが備える接続線であって、前記容器の中で前記複数の端子と前記電動機とを電気接続し、前記軸方向を基準とした平面視で、前記角度範囲内において前記複数の端子それぞれの存在範囲を跨ぐ接続線である圧縮機。
【請求項２】
前記複数の接続線には、前記第１端子と前記電動機とを電気接続する第１接続線と、前記第２端子と前記電動機とを電気接続する第２接続線とが含まれ、
前記第１接続線および前記第２接続線は、前記軸方向を基準とした平面視で、前記容器の中心と、前記第１端子の中心と前記第２端子の中心との中点とを通る第３直線に近づく方向に取り出されている請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記容器の外で前記複数の端子と接続されている複数の電源線をさらに備え、
前記複数の電源線には、前記第１端子と接続されている第１電源線と、前記第２端子と接続されている第２電源線とが含まれ、
前記第１電源線および前記第２電源線の少なくともいずれかは、前記軸方向を基準とした平面視で、前記容器の中心と、前記第１端子の中心と前記第２端子の中心との中点とを通る第３直線から離れる方向に取り出されている請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記第１端子および前記第２端子は、３本のピンをそれぞれ有し、
前記第１端子および前記第２端子の３本のピンは、前記第３直線に対して対称に配置さ
れている請求項２または３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記複数の接続線に含まれる少なくとも１つの接続線は、クラスタを介して前記複数の端子に含まれる１つの端子と接続されている請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記冷媒を前記容器の外に吐出するために、前記容器の軸方向一端で前記容器の中心軸と重なる位置に設けられている吐出管をさらに備え、
前記容器は、前記吐出管が配置されている曲面部と、前記複数の端子と前記電動機との間に位置する、前記容器の軸方向に垂直な仮想垂直面に対し、少なくとも１つの方向に沿って前記容器の中心軸に近づくにつれて前記仮想垂直面から離れる傾斜角度で傾斜し、前記複数の端子が配置されている１つ以上の平面部とを前記容器の軸方向一端に有する請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記傾斜角度は、前記仮想垂直面に対して５°以上３０°以下である請求項６に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記１つ以上の平面部の、軸方向と直交する第１方向の一端を含む少なくとも一部は、前記仮想垂直面に対し、前記第１方向に沿って前記容器の中心軸に近づくにつれて前記仮想垂直面から離れる第１傾斜角度で傾斜し、
前記１つ以上の平面部の、軸方向および前記第１方向と直交する第２方向の一端を含む少なくとも一部は、前記仮想垂直面に対し、前記第２方向に沿って前記容器の中心軸に近づくにつれて前記仮想垂直面から離れる第２傾斜角度で傾斜している請求項６または７に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記第２傾斜角度は、前記第１傾斜角度とは異なる請求項８に記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記複数の端子は、１つの平面部に纏めて配置されている請求項６から９のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記複数の端子は、２つ以上の平面部に分けて配置されている請求項６から９のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項１２】
前記容器は、前記仮想垂直面からの最大距離が前記１つ以上の平面部よりも近く、前記複数の端子とは別の付属品が配置されている別の平面部を前記容器の軸方向一端に有する請求項６から１１のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記複数の端子を覆うためのカバーが取り付けられるロッドをさらに備え、
前記容器は、前記ロッドが配置されている別の平面部を前記容器の軸方向一端に有する請求項６から１１のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項１４】
前記吐出管は、リング材を介して前記曲面部に接合され、前記容器の中で前記リング材よりも前記圧縮機構に近い位置まで延びている請求項６から１３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項１５】
前記容器の軸方向一端は、前記軸方向を基準とした平面視で円形状であり、
前記吐出管の外径は、前記容器の軸方向一端の外径の０．１倍以上である請求項６から１４のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項１６】
各接続線の、各端子と接続されている端に続く部分は、前記軸方向を基準とした平面視
で、前記角度範囲内の位置で各端子の存在範囲外に取り出されている請求項１から１５のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の圧縮機を備え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、圧縮機および冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転圧縮機の一例である、密閉型回転圧縮機においては、溶接された一体型の密閉容器に電動機および圧縮機構等の内部部品が収容される。密閉容器の上部には、冷媒を吐出するための吐出管と、内部の固定子に口出し線を介して接続される気密端子とが設けられる。【０００３】
一般的に回転圧縮機の密閉容器には、１つの気密端子が設けられる。しかし、２つの気密端子を設けることで、気密端子および口出し線に流れる電流を低減したり、電動機の巻線の結線方式を切り替えたりすることが可能となる。【０００４】
特許文献１には、第１の口出し線を反時計回り方向に引き回して第１の端子に接続し、第２の口出し線を時計回り方向に引き回して第２の端子に接続する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５３７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている技術では、第１および第２の口出し線の電動機からの立上がり部が、吐出管に対して第１および第２の端子とは反対側に設けられている。そのため、吐出管およびその他の、密閉容器の中央部に設けられる部品の大きさに応じて、第１および第２の口出し線の長さを長くする必要がある。【０００７】
本発明は、圧縮機の容器に取り付けられている複数の端子と、圧縮機の容器に収容されている電動機とを電気接続する複数の接続線の長さを短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る圧縮機は、
冷媒を圧縮する圧縮機構と、
前記圧縮機構を駆動する電動機と、
前記圧縮機構と前記電動機とを収容する容器と、
第１端子および第２端子を含み、前記容器の軸方向一端に取り付けられ、平面視で、それぞれの中心が、前記容器の中心と前記第１端子の中心とを通る第１直線と、前記容器の中心と前記第２端子の中心とを通る第２直線とがなす１８０°以下の角度範囲内に位置する複数の端子と、
前記容器の中で前記複数の端子と前記電動機とを電気接続し、平面視で、前記複数の端子から前記角度範囲内に取り出されている複数の接続線とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、各端子と電動機とを電気接続する各接続線が、平面視で、容器の中心と第１端子の中心とを通る第１直線と、容器の中心と第２端子の中心とを通る第２直線とがなす１８０°以下の角度範囲内に取り出されている。そのため、各接続線の長さを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路図。
【図２】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路図。
【図３】実施の形態１に係る圧縮機の縦断面図。
【図４】実施の形態１に係る圧縮機の一部の横断面図。
【図５】実施の形態１に係る圧縮機の一部の平面図。
【図６】実施の形態１に係る圧縮機の一部の縦断面図。
【図７】実施の形態１に係る圧縮機の一部の部分縦断面図。
【図８】実施の形態１に係る圧縮機の一部の側面図。
【図９】実施の形態１に係る圧縮機の一部の底面図。
【図１０】実施の形態１に係る圧縮機の組立時における接続線の結線方法を示す図。
【図１１】比較例に係る圧縮機の組立時における接続線の結線方法を示す図。
【図１２】実施の形態１に係る圧縮機の一部の平面図。
【図１３】比較例に係る圧縮機の一部の平面図。
【図１４】実施の形態１および比較例に係る圧縮機の容器上部の内圧に対する変形量の比較結果を示すグラフ。
【図１５】実施の形態２に係る圧縮機の一部の平面図。
【図１６】実施の形態３に係る圧縮機の縦断面図。
【図１７】実施の形態４に係る圧縮機の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、以下に説明する実施の形態のうち、２つ以上の実施の形態が組み合わせられて実施されても構わない。あるいは、以下に説明する実施の形態のうち、１つの実施の形態または２つ以上の実施の形態の組み合わせが部分的に実施されても構わない。
【００１２】
実施の形態１．
本実施の形態について、図１から図１４を用いて説明する。
【００１３】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１および図２を参照して、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１０の構成を説明する。
【００１４】
図１は、冷房運転時の冷媒回路１１を示している。図２は、暖房運転時の冷媒回路１１を示している。
【００１５】
冷凍サイクル装置１０は、本実施の形態では空気調和機であるが、冷蔵庫またはヒートポンプサイクル装置といった空気調和機以外の装置であってもよい。
【００１６】
冷凍サイクル装置１０は、冷媒が循環する冷媒回路１１を備える。冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１２と、四方弁１３と、室外熱交換器である第１熱交換器１４と、膨張弁である膨張機構１５と、室内熱交換器である第２熱交換器１６とをさらに備える。圧縮機１２、四方弁１３、第１熱交換器１４、膨張機構１５および第２熱交換器１６は、冷媒回路１１に接続されている。
【００１７】
圧縮機１２は、冷媒を圧縮する。四方弁１３は、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流れる方向を切り換える。第１熱交換器１４は、冷房運転時には凝縮器として動作し、圧縮機１２により圧縮された冷媒を放熱させる。すなわち、第１熱交換器１４は、圧縮機１２により圧縮された冷媒を用いて熱交換を行う。第１熱交換器１４は、暖房運転時には蒸発器として動作し、室外空気と膨張機構１５で膨張した冷媒との間で熱交換を行って冷媒を加熱する。膨張機構１５は、凝縮器で放熱した冷媒を膨張させる。第２熱交換器１６は、暖房運転時には凝縮器として動作し、圧縮機１２により圧縮された冷媒を放熱させる。すなわち、第２熱交換器１６は、圧縮機１２により圧縮された冷媒を用いて熱交換を行う。第２熱交換器１６は、冷房運転時には蒸発器として動作し、室内空気と膨張機構１５で膨張した冷媒との間で熱交換を行って冷媒を加熱する。
【００１８】
冷凍サイクル装置１０は、制御装置１７をさらに備える。
【００１９】
制御装置１７は、例えば、マイクロコンピュータである。図１および図２では、制御装置１７と圧縮機１２との接続しか示していないが、制御装置１７は、圧縮機１２だけでなく、冷媒回路１１に接続された圧縮機１２以外の構成要素に接続されてもよい。制御装置１７は、制御装置１７に接続されている各構成要素の状態を監視したり、制御したりする。
【００２０】
冷媒回路１１を循環する冷媒としては、Ｒ３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７ＣまたはＲ４１０ＡといったＨＦＣ系冷媒が使用される。あるいは、Ｒ１１２３、Ｒ１１３２（Ｅ）、Ｒ１１３２（Ｚ）、Ｒ１１３２ａ、Ｒ１１４１、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）またはＲ１２３４ｚｅ（Ｚ）といったＨＦＯ系冷媒が使用される。あるいは、Ｒ２９０（プロパン）、Ｒ６００ａ（イソブタン）、Ｒ７４４（二酸化炭素）またはＲ７１７（アンモニア）といった自然冷媒が使用される。あるいは、その他の冷媒が使用される。あるいは、これらの冷媒のうち２種類以上の混合物が使用される。「ＨＦＣ」は、Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎの略語である。「ＨＦＯ」は、Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｏｌｅｆｉｎの略語である。
【００２１】
図３を参照して、本実施の形態に係る圧縮機１２の構成を説明する。
【００２２】
図３は、圧縮機１２の縦断面を示している。
【００２３】
圧縮機１２は、本実施の形態では密閉型圧縮機である。圧縮機１２は、具体的には、多シリンダのロータリ圧縮機であるが、単シリンダのロータリ圧縮機、スクロール圧縮機またはレシプロ圧縮機であってもよい。
【００２４】
圧縮機１２は、容器２０と、圧縮機構３０と、電動機４０と、クランク軸５０とを備える。
【００２５】
容器２０は、具体的には、密閉容器である。容器２０の底部には、冷凍機油２５が貯留されている。容器２０には、冷媒を容器２０の中に吸入するための吸入管２１と、冷媒を容器２０の外に吐出するための吐出管２２とが取り付けられている。
【００２６】
電動機４０は、容器２０に収容されている。具体的には、電動機４０は、容器２０の内側上部に設置されている。電動機４０は、本実施の形態では集中巻のモータであるが、分布巻のモータであってもよい。
【００２７】
圧縮機構３０は、容器２０に収容されている。具体的には、圧縮機構３０は、容器２０の内側下部に設置されている。すなわち、圧縮機構３０は、容器２０内で電動機４０の下方に配置されている。
【００２８】
クランク軸５０は、電動機４０と圧縮機構３０とを連結している。クランク軸５０は、冷凍機油２５の給油路と電動機４０の回転軸とを形成している。
【００２９】
冷凍機油２５は、クランク軸５０の回転に伴い、クランク軸５０の下部に設けられたオイルポンプ等の給油機構によって汲み上げられる。そして、冷凍機油２５は、圧縮機構３０の各摺動部へ供給され、圧縮機構３０の各摺動部を潤滑する。冷凍機油２５としては、合成油であるＰＯＥ、ＰＶＥまたはＡＢ等が使用される。「ＰＯＥ」は、Ｐｏｌｙｏｌｅｓｔｅｒの略語である。「ＰＶＥ」は、Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ｅｔｈｅｒの略語である。「ＡＢ」は、Ａｌｋｙｌｂｅｎｚｅｎｅの略語である。
【００３０】
電動機４０は、クランク軸５０を回転させる。圧縮機構３０は、クランク軸５０の回転によって駆動されることで冷媒を圧縮する。すなわち、圧縮機構３０は、クランク軸５０を介して伝達される電動機４０の回転力によって駆動されることで冷媒を圧縮する。この冷媒は、具体的には、吸入管２１に吸入された低圧のガス冷媒である。圧縮機構３０で圧縮された高温かつ高圧のガス冷媒は、圧縮機構３０から容器２０内の空間に吐出される。
【００３１】
クランク軸５０は、偏心軸部５１と、主軸部５２と、副軸部５３とを有する。これらは、軸方向Ｄ０において主軸部５２、偏心軸部５１、副軸部５３の順に設けられている。すなわち、偏心軸部５１の軸方向一端側に主軸部５２、偏心軸部５１の軸方向他端側に副軸部５３が設けられている。偏心軸部５１、主軸部５２および副軸部５３は、それぞれ円柱状である。主軸部５２および副軸部５３は、互いの中心軸が一致するように、すなわち、同軸に設けられている。偏心軸部５１は、中心軸が主軸部５２および副軸部５３の中心軸からずれるように設けられている。主軸部５２および副軸部５３が中心軸周りに回転すると、偏心軸部５１は偏心回転する。
【００３２】
以下では、容器２０の詳細を説明する。
【００３３】
容器２０は、胴部２０ａと、容器上部２０ｂと、容器下部２０ｃとを有する。
【００３４】
胴部２０ａは、円筒状である。容器上部２０ｂは、胴部２０ａの上側の開口を塞いでいる。容器上部２０ｂは、容器２０の軸方向一端に相当する。容器下部２０ｃは、胴部２０ａの下側の開口を塞いでいる。容器下部２０ｃは、容器２０の軸方向他端に相当する。胴部２０ａと容器上部２０ｂとが溶接により連結され、胴部２０ａと容器下部２０ｃとが溶接により連結されることで、容器２０は密閉されている。胴部２０ａには、吸入マフラ２３に接続される吸入管２１が設けられている。容器上部２０ｂには、吐出管２２が設けられている。
【００３５】
以下では、電動機４０の詳細を説明する。
【００３６】
電動機４０は、本実施の形態ではブラシレスＤＣモータであるが、誘導電動機等、ブラシレスＤＣモータ以外のモータであってもよい。「ＤＣ」は、Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔの略語である。
【００３７】
電動機４０は、固定子４１と、回転子４２とを有する。
【００３８】
固定子４１は、円筒状であり、容器２０の内周面に接するように固定されている。回転子４２は、円柱状であり、固定子４１の内側に空隙を介して設置されている。空隙の幅は、例えば、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００３９】
固定子４１は、固定子鉄心４３と、巻線４４とを有する。固定子鉄心４３は、鉄を主成分とする複数枚の電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、軸方向Ｄ０に積層し、カシメにより固定して製作される。各電磁鋼板の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。固定子鉄心４３は、外径が容器２０の胴部２０ａの内径よりも大きく、容器２０の胴部２０ａの内側に焼き嵌めにより固定されている。巻線４４は、固定子鉄心４３に巻かれている。具体的には、巻線４４は、固定子鉄心４３に絶縁部材を介して集中巻で巻かれている。巻線４４は、芯線と、芯線を覆う少なくとも一層の被膜とからなる。本実施の形態において、芯線の材質は、銅である。被膜の材質は、ＡＩ／ＥＩである。「ＡＩ」は、Ａｍｉｄｅ−Ｉｍｉｄｅの略語である。「ＥＩ」は、Ｅｓｔｅｒ−Ｉｍｉｄｅの略語である。絶縁部材の材質は、ＰＥＴである。「ＰＥＴ」は、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅの略語である。
【００４０】
なお、固定子鉄心４３の電磁鋼板同士を固定する方法は、カシメに限らず、溶接等、他の方法であってもよい。固定子鉄心４３を容器２０の胴部２０ａの内側に固定する方法は、焼き嵌めに限らず、圧入または溶接等、他の方法であってもよい。巻線４４の芯線の材質は、アルミニウムであってもよい。絶縁部材の材質は、ＰＢＴ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＬＣＰ、ＰＰＳまたはフェノール樹脂であってもよい。「ＰＢＴ」は、Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅの略語である。「ＦＥＰ」は、Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅの略語である。「ＰＦＡ」は、Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ  Ａｌｋａｎｅの略語である。「ＰＴＦＥ」は、Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅの略語である。「ＬＣＰ」は、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒの略語である。「ＰＰＳ」は、Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｆｉｄｅの略語である。
【００４１】
回転子４２は、回転子鉄心４５と、永久磁石４６とを有する。回転子鉄心４５は、固定子鉄心４３と同じように、鉄を主成分とする複数枚の電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、軸方向Ｄ０に積層し、カシメにより固定して製作される。各電磁鋼板の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。永久磁石４６は、回転子鉄心４５に形成された複数個の挿入孔に挿入されている。永久磁石４６は、磁極を形成する。永久磁石４６としては、フェライト磁石または希土類磁石が使用される。
【００４２】
なお、回転子鉄心４５の電磁鋼板同士を固定する方法は、カシメに限らず、溶接等、他の方法であってもよい。
【００４３】
回転子鉄心４５の平面視中心には、クランク軸５０の主軸部５２が焼き嵌めまたは圧入される軸孔が形成されている。すなわち、回転子鉄心４５の内径は、主軸部５２の外径よりも小さくなっている。図示していないが、回転子鉄心４５の軸孔の周囲には、軸方向Ｄ０に貫通する複数個の貫通孔が形成されている。それぞれの貫通孔は、後述する吐出マフラ３５から容器２０内の空間へ放出されるガス冷媒の通路の１つになる。それぞれの貫通孔は、容器２０の上部に導かれた冷凍機油２５を容器２０の下部に落とすための通路の１つにもなる。
【００４４】
図示していないが、電動機４０が誘導電動機として構成される場合には、回転子鉄心４５に形成された複数個のスロットにアルミニウムまたは銅等で形成される導体が充填または挿入される。そして、導体の両端をエンドリングで短絡したかご形巻線が形成される。
【００４５】
容器上部２０ｂには、インバータ装置等の外部電源と接続する端子２４と、端子２４を保護するためのカバーが取り付けられるロッド２８とが設けられている。端子２４は、具体的には、ガラス端子等の気密端子である。本実施の形態において、端子２４は、溶接により容器２０に固定されている。端子２４には、電動機４０の巻線４４から延長された接続線２６が接続されている。これにより、端子２４と電動機４０とが電気的に接続されている。
【００４６】
容器上部２０ｂには、さらに、軸方向両端が開口した吐出管２２が設けられている。圧縮機構３０から吐出されるガス冷媒は、回転子４２と、回転子４２の上方の油分離板２９とを順番に通り、容器２０内の空間から吐出管２２を介して外部の冷媒回路１１へ吐出される。
【００４７】
油分離板２９は、冷媒とともに汲み上げられた容器２０内の冷凍機油２５を分離する。油分離板２９は、クランク軸５０に圧入により固定され、クランク軸５０の回転に伴って回転する。あるいは、油分離板２９は、回転子４２にリベット等の固定具を用いて固定され、回転子４２の回転に伴って高速に回転する。冷凍機油２５は、冷媒よりも比重が大きい。そのため、油分離板２９は、遠心力によって冷凍機油２５を外周方向に飛ばして分離することができる。
【００４８】
吐出管２２は、容器上部２０ｂの外周部に設置されてもよいが、本実施の形態では、クランク軸５０の真上で、容器上部２０ｂの中央部に設置されている。吐出管２２が容器上部２０ｂの外周部に設置されていたとすると、油分離板２９により分離された冷凍機油２５が吐出管２２に進入し、容器２０外へ吐出されることで、容器２０内の冷凍機油２５の量が減少し、圧縮機構３０の潤滑性が低下するおそれがある。そのような潤滑性の低下を防ぐため、吐出管２２は容器上部２０ｂの中央部に設置されることが望ましい。
【００４９】
以下では、図３だけでなく図４も参照して、圧縮機構３０の詳細を説明する。
【００５０】
図４は、軸方向Ｄ０に沿って見た圧縮機１２の一部の横断面を示している。なお、図４において、断面を表すハッチングは省略している。
【００５１】
圧縮機構３０は、シリンダ３１と、ローリングピストン３２と、主軸受３３と、副軸受３４と、吐出マフラ３５とを有する。
【００５２】
シリンダ３１の内周は、平面視円形である。シリンダ３１の内部には、平面視円形の空間であるシリンダ室６１が形成されている。シリンダ３１の外周面には、冷媒回路１１からガス冷媒を吸入するための吸入口が設けられている。吸入口から吸入された冷媒は、シリンダ室６１で圧縮される。シリンダ３１は、軸方向両端が開口している。
【００５３】
ローリングピストン３２は、リング状である。よって、ローリングピストン３２の内周および外周は、平面視円形である。ローリングピストン３２は、シリンダ室６１内で偏心回転する。ローリングピストン３２は、ローリングピストン３２の回転軸となるクランク軸５０の偏心軸部５１に摺動自在に嵌められている。
【００５４】
シリンダ３１には、シリンダ室６１につながり、半径方向に延びるベーン溝６２が設けられている。ベーン溝６２の外側には、ベーン溝６２につながる平面視円形の空間である背圧室６３が形成されている。ベーン溝６２内には、シリンダ室６１を低圧の作動室である吸入室と高圧の作動室である圧縮室とに仕切るためのベーン６４が設置されている。ベーン６４は、先端が丸まった板状である。ベーン６４は、ベーン溝６２内で摺動しながら往復運動する。ベーン６４は、背圧室６３に設けられたベーンスプリングによって常にローリングピストン３２に押し付けられている。容器２０内が高圧であるため、圧縮機１２の運転が開始すると、ベーン６４の背圧室６３側の面であるベーン背面に容器２０内の圧力とシリンダ室６１内の圧力との差による力が作用する。このため、ベーンスプリングは、主に容器２０内とシリンダ室６１内の圧力に差がない圧縮機１２の起動時に、ベーン６４をローリングピストン３２に押し付ける目的で使用される。
【００５５】
主軸受３３は、側面視逆Ｔ字状の軸受である。主軸受３３は、クランク軸５０の偏心軸部５１よりも上の部分である主軸部５２に摺動自在に嵌められている。クランク軸５０の内部には、給油路となる貫通孔５４が軸方向Ｄ０に沿って設けられており、主軸受３３と主軸部５２との間には、この貫通孔５４を介して吸い上げられた冷凍機油２５が供給されることで油膜が形成されている。主軸受３３は、シリンダ３１のシリンダ室６１およびベーン溝６２の上側を閉塞している。すなわち、主軸受３３は、シリンダ３１内の２つの作動室の上側を閉塞している。
【００５６】
副軸受３４は、側面視Ｔ字状の軸受である。副軸受３４は、クランク軸５０の偏心軸部５１よりも下の部分である副軸部５３に摺動自在に嵌められている。副軸受３４と副軸部５３との間には、クランク軸５０の貫通孔５４を介して吸い上げられた冷凍機油２５が供給されることで油膜が形成されている。副軸受３４は、シリンダ３１のシリンダ室６１およびベーン溝６２の下側を閉塞している。すなわち、副軸受３４は、シリンダ３１内の２つの作動室の下側を閉塞している。
【００５７】
主軸受３３と副軸受３４は、それぞれボルト等の締結具３６によってシリンダ３１に固定され、ローリングピストン３２の回転軸であるクランク軸５０を支持している。主軸受３３は、主軸受３３と主軸部５２との間の油膜の流体潤滑によって主軸部５２に接触せずに主軸部５２を支持している。副軸受３４は、主軸受３３と同様に、副軸受３４と副軸部５３との間の油膜の流体潤滑によって副軸部５３に接触せずに副軸部５３を支持している。
【００５８】
図示していないが、主軸受３３には、シリンダ室６１で圧縮された冷媒を冷媒回路１１に吐出するための吐出口が設けられている。吐出口は、シリンダ室６１がベーン６４によって吸入室と圧縮室とに仕切られているときに圧縮室につながる位置にある。主軸受３３には、吐出口を開閉自在に閉塞する吐出弁が取り付けられている。吐出弁は、圧縮室内のガス冷媒が所望の圧力になるまで閉じ、圧縮室内のガス冷媒が所望の圧力になると開く。これにより、シリンダ３１からのガス冷媒の吐出タイミングが制御される。
【００５９】
吐出マフラ３５は、主軸受３３の外側に取り付けられている。吐出弁が開いたときに吐出される高温かつ高圧のガス冷媒は、一旦吐出マフラ３５に入り、その後吐出マフラ３５から容器２０内の空間に放出される。
【００６０】
なお、吐出口および吐出弁は、副軸受３４、あるいは、主軸受３３と副軸受３４との両方に設けられていてもよい。吐出マフラ３５は、吐出口および吐出弁が設けられている軸受の外側に取り付けられる。
【００６１】
容器２０の横には、吸入マフラ２３が設けられている。吸入マフラ２３は、冷媒回路１１から低圧のガス冷媒を吸入する。吸入マフラ２３は、液冷媒が戻る場合に液冷媒が直接シリンダ３１のシリンダ室６１に入り込むことを抑制する。吸入マフラ２３は、シリンダ３１の外周面に設けられた吸入口に吸入管２１を介して接続されている。吸入口は、シリンダ室６１がベーン６４によって吸入室と圧縮室とに仕切られているときに吸入室につながる位置にある。吸入マフラ２３の本体は、溶接等により容器２０の胴部２０ａの側面に固定されている。
【００６２】
クランク軸５０の偏心軸部５１、主軸部５２および副軸部５３の材質は、鋳造材または鍛造材である。主軸受３３および副軸受３４の材質は、鋳造材または焼結材であり、具体的には、焼結鋼、ねずみ鋳鉄または炭素鋼である。シリンダ３１の材質も、焼結鋼、ねずみ鋳鉄または炭素鋼である。ローリングピストン３２の材質は、鋳造材であり、具体的には、モリブデン、ニッケルおよびクロムを含有する合金鋼、または、鉄系鋳造材である。ベーン６４の材質は、高速度工具鋼である。
【００６３】
図示していないが、圧縮機１２がスイング式のロータリ圧縮機として構成される場合には、ベーン６４が、ローリングピストン３２と一体に設けられる。クランク軸５０が駆動されると、ベーン６４は、ローリングピストン３２に回転自在に取り付けられた支持体の溝に沿って往復運動する。ベーン６４は、ローリングピストン３２の回転に従って揺動しながら半径方向へ進退することによって、シリンダ室６１の内部を圧縮室と吸入室とに区画する。支持体は、横断面が半円形状の２個の柱状部材で構成される。支持体は、シリンダ３１の吸入口と吐出口との中間部に形成された円形状の保持孔に回転自在に嵌められる。
【００６４】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３および図４を参照して、本実施の形態に係る圧縮機１２の動作を説明する。圧縮機１２の動作は、本実施の形態に係る冷媒圧縮方法に相当する。
【００６５】
端子２４から接続線２６を介して電動機４０の固定子４１に電力が供給される。これにより、固定子４１の巻線４４に電流が流れ、巻線４４から磁束が発生する。電動機４０の回転子４２は、巻線４４から発生する磁束と、回転子４２の永久磁石４６から発生する磁束との作用によって回転する。具体的には、回転子４２は、固定子４１の巻線４４に電流が流れることで発生する回転磁界と回転子４２の永久磁石４６の磁界との吸引反発作用によって回転する。回転子４２の回転によって、回転子４２に固定されたクランク軸５０が回転する。クランク軸５０の回転に伴い、圧縮機構３０のローリングピストン３２が圧縮機構３０のシリンダ３１のシリンダ室６１内で偏心回転する。シリンダ３１とローリングピストン３２との間の空間であるシリンダ室６１は、ベーン６４によって吸入室と圧縮室とに分割されている。クランク軸５０の回転に伴い、吸入室の容積と圧縮室の容積とが変化する。吸入室では、徐々に容積が拡大することにより、吸入マフラ２３から吸入管２１を介して低圧のガス冷媒が吸入される。圧縮室では、徐々に容積が縮小することにより、中のガス冷媒が圧縮される。圧縮され、高圧かつ高温となったガス冷媒は、吐出マフラ３５から容器２０内の空間に吐出される。吐出されたガス冷媒は、さらに、電動機４０を通過して容器上部２０ｂにある吐出管２２から容器２０の外へ吐出される。容器２０の外へ吐出された冷媒は、冷媒回路１１を通って、再び吸入マフラ２３に戻ってくる。
【００６６】
＊＊＊構成の詳細の説明＊＊＊
図３のほかに、図５から図１３を参照して、本実施の形態に係る圧縮機１２の構成の詳細を説明する。
【００６７】
図５は、軸方向Ｄ０に沿って見た圧縮機１２の一部の上面を示している。図６は、軸方向Ｄ０と直交する第１方向Ｄ１に沿って見た圧縮機１２の一部の断面を示している。図７は、軸方向Ｄ０および第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に沿って見た圧縮機１２の一部の正面および断面を示している。図８は、第１方向Ｄ１に沿って見た圧縮機１２の一部の側面を示している。なお、図８では、端子２４を省略している。
【００６８】
胴部２０ａに接続された容器上部２０ｂは、平面視において円形状である。容器上部２０ｂの中心部には、吐出管２２が設けられている。容器上部２０ｂの表面には、第１平面部８１と、第２平面部８２と、曲面部８３とが形成されている。
【００６９】
第１平面部８１には、複数の端子２４が設けられている。各端子２４は、容器２０内の電動機４０と電気的に接続している。各端子２４は、第１平面部８１に設けられた貫通孔に嵌められている。各端子２４の最外殻は、その貫通孔の内周縁に当接している。
【００７０】
第２平面部８２には、第２平面部８２に対して垂直なロッド２８が設けられている。
【００７１】
容器上部２０ｂの中心部に設けられた吐出管２２の外径は、容器上部２０ｂの外径の０．１倍以上であることが望ましい。吐出管２２の外径は、容器上部２０ｂの外径の０．２倍以下の外径であることが望ましい。
【００７２】
曲面部８３の表面は、複数の曲面により構成されている。曲面部８３は、一部が欠けた半球に近似した形状を有している。
【００７３】
第１平面部８１および第２平面部８２の縁部は、滑らかに湾曲している凹部８４により曲面部８３に接続している。すなわち、第１平面部８１および第２平面部８２と曲面部８３との間の部分は窪んでいる。凹部８４は、厚く形成されており、強度を向上させるリブとしての機能を有する。
【００７４】
円筒状の胴部２０ａの上端または上側の開口に形成され、軸方向Ｄ０に直交する仮想垂直面に対し、第１平面部８１は、仮想垂直面から離れる方向に第１傾斜角度θ１で傾斜している。第１傾斜角度θ１は、望ましくは５°以上３０°以下であり、本実施の形態では５°である。第１平面部８１の一方の端部８１ａは、曲面部８３よりも外側に突出している。第１平面部８１の一方の端部８１ａから仮想垂直面までの距離は、第１平面部８１の他方の端部８１ｂから仮想垂直面までの距離よりも遠い。第１傾斜角度θ１で傾斜する第１平面部８１が凹部８４により曲面部８３と接続されることで、端子２４の最外殻と吐出管２２の外周壁との間の、容器上部２０ｂの形状に沿った距離、および、端子２４の最外殻と容器上部２０ｂの内周壁との間の、容器上部２０ｂの形状に沿った距離が増大する。
【００７５】
このように、第１平面部８１は、仮想垂直面に対して傾斜している。第１平面部８１は、凹部８４により曲面部８３と滑らかに接続されている。そのため、平面視で端子２４と吐出管２２との間の距離が維持された場合でも、端子２４の最外殻と吐出管２２の外周壁との間の、容器上部２０ｂの形状に沿った距離、および、端子２４の最外殻と容器上部２０ｂの内周壁との間の、容器上部２０ｂの形状に沿った距離が延長される。第１平面部８１の第１傾斜角度θ１を大きくすることで、第１平面部８１の一方の端部８１ａが曲面部８３からさらに離れ、かつ、第１平面部８１の一方の端部８１ａが曲面部８３よりも突出し、仮想垂直面までの距離が大きくなる。そのため、端子２４から吐出管２２までの間の、容器上部２０ｂの表面に沿った距離がさらに延長される。
【００７６】
平面視で、容器上部２０ｂの直径を１００ｍｍ、端子２４の最外殻と吐出管２２の外周壁との間の距離を３ｍｍ未満、端子２４の最外殻と容器上部２０ｂの内周壁との間の距離を５ｍｍ未満とする。この場合に、第１平面部８１が傾斜していなければ、端子２４の最外殻と吐出管２２の外周壁との間の距離、および、端子２４の最外殻と容器上部２０ｂの内周壁との間の距離を十分確保することができない。すなわち、絶縁距離の規定に準ずる設計ができない。第１平面部８１が第１傾斜角度θ１で傾斜していれば、端子２４の最外殻と吐出管２２の外周壁との間の距離を３ｍｍ以上、端子２４の最外殻と容器上部２０ｂの内周壁との間の距離を５ｍｍ以上確保することができる。すなわち、絶縁距離の規定に準ずる設計が可能となる。第１平面部８１の第１傾斜角度θ１が仮想垂直面に対して５°以上３０°以下の範囲内であれば、端子２４の最外殻と吐出管２２の外周壁との間の距離、および、端子２４の最外殻と容器上部２０ｂの内周壁との間の距離が確保される。
【００７７】
上記のように、吐出管２２は、容器２０の軸方向一端で容器２０の中心軸と重なる位置に設けられている。容器２０は、吐出管２２が配置されている曲面部８３と、複数の端子２４が配置されている第１平面部８１とを容器２０の軸方向一端に有する。第１平面部８１は、複数の端子２４と電動機４０との間に位置する、軸方向Ｄ０に垂直な仮想垂直面に対し、少なくとも１つの方向に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れる傾斜角度で傾斜している。
【００７８】
本実施の形態では、第１平面部８１は、仮想垂直面に対し、２つの方向に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れる傾斜角度で傾斜している。
【００７９】
具体的には、第１平面部８１の、軸方向Ｄ０と直交する第１方向Ｄ１の一端を含む少なくとも一部は、仮想垂直面に対し、第１方向Ｄ１に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れる第１傾斜角度θ１で傾斜している。本実施の形態では、第１方向Ｄ１に沿って、第１平面部８１の全体が仮想垂直面に対して第１傾斜角度θ１で傾斜している。これにより、第１平面部８１の第１方向Ｄ１の一端を含む一部が、第１方向Ｄ１に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れている。第１平面部８１の第１方向Ｄ１の他端を含む残りの部分が、第１方向Ｄ１に沿って容器２０の中心軸から遠ざかるにつれて仮想垂直面から離れている。前述したように、第１傾斜角度θ１は、望ましくは５°以上３０°以下であり、本実施の形態では５°である。
【００８０】
また、第１平面部８１の、軸方向Ｄ０および第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２の一端を含む少なくとも一部は、仮想垂直面に対し、第２方向Ｄ２に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れる第２傾斜角度θ２で傾斜している。本実施の形態では、第２方向Ｄ２に沿って、第１平面部８１の全体が仮想垂直面に対して第２傾斜角度θ２で傾斜している。これにより、第１平面部８１の第２方向Ｄ２の一端を含む一部が、第２方向Ｄ２に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れている。第１平面部８１の第２方向Ｄ２の他端を含む残りの部分が、第２方向Ｄ２に沿って容器２０の中心軸から遠ざかるにつれて仮想垂直面から離れている。第１平面部８１の第１方向Ｄ１の長さ寸法と、第１平面部８１の第２方向Ｄ２の長さ寸法とが異なる場合、第２傾斜角度θ２は、第１傾斜角度θ１とは異なることが望ましい。すなわち、第１平面部８１の第２方向Ｄ２の一端から他端までの距離が、第１平面部８１の第１方向Ｄ１の一端から他端までの距離よりも大きければ、第２傾斜角度θ２は、第１傾斜角度θ１よりも小さいことが望ましい。第１平面部８１の第２方向Ｄ２の一端から他端までの距離が、第１平面部８１の第１方向Ｄ１の一端から他端までの距離よりも小さければ、第２傾斜角度θ２は、第１傾斜角度θ１よりも大きいことが望ましい。これは、傾斜が急なほど、短い距離で高さを得ることができるからである。高さを得ることができれば、距離および面積を確保しやすくなる。第２傾斜角度θ２は、望ましくは５°以上３０°以下であり、本実施の形態では１０°である。
【００８１】
なお、第１平面部８１の第１傾斜角度θ１および第２傾斜角度θ２の少なくともいずれかが端子２４のある領域ごとに異なっていてもよい。すなわち、第１平面部８１の傾斜角度が端子２４ごとに異なっていてもよい。
【００８２】
圧縮機構３０において圧縮された冷媒が容器２０内の空間に吐出されると、容器２０が高温かつ高圧のガス冷媒により外向きの力を受ける。胴部２０ａでは、胴部２０ａが円筒状であることで、外向きの力による応力集中を低減できる。容器下部２０ｃでは、容器下部２０ｃが半球状またはドーム状であることで、外向きの力による応力集中を低減できる。容器上部２０ｂでは、第１平面部８１が傾斜しており、第１平面部８１の一方の端部８１ａが曲面部８３よりも外側に突出し、容器上部２０ｂの中心よりも高い位置まで延長されている。また、第１平面部８１と曲面部８３とが滑らかに湾曲した凹部８４により接続されている。そのため、第１平面部８１に設けられた複数の端子２４と、容器上部２０ｂの中心に設けられた吐出管２２との距離が、容器上部２０ｂの表面が平坦である場合、および、容器上部２０ｂの表面が半球面である場合よりも増大される。凹部８４は、厚く形成され、リブとしての機能を有する。よって、容器２０内の圧力が上昇しても、応力が集中しにくくなり、容器上部２０ｂの変形が抑制される。すなわち、容器上部２０ｂでは、第１平面部８１が平坦であり、曲面部８３が、一部が欠けた半球形に近似しており、第１平面部８１と曲面部８３とを接続する凹部８４が厚く形成され、滑らかに湾曲していることで、外向きの力による応力集中を低減できる。
【００８３】
本実施の形態では、容器２０の軸方向一端が平面視円形状である。吐出管２２の外径は、容器２０の軸方向一端の外径の０．１倍以上である。第１平面部８１が傾斜しており、第１平面部８１に設けられた端子２４と、曲面部８３に設けられた吐出管２２との間の距離が延長されている。そのため、容器上部２０ｂの外径の０．１倍以上の大径な吐出管２２を用いた場合であっても、端子２４と吐出管２２とを十分離して配置することが可能となる。
【００８４】
端子２４を覆うためのカバーが取り付けられるロッド２８は、第１平面部８１に配置されてもよいが、本実施の形態では第２平面部８２に配置されている。ロッド２８は、容器上部２０ｂの曲面部８３よりも高い位置まで延長されている。そのため、端子２４およびロッド２８の配置および取付作業が容易である。ロッド２８へのカバーの取付作業も容易となる。第２平面部８２には、温度センサ等の付属品が取り付けられてもよい。本実施の形態では、第２平面部８２が、第１平面部８１の頂部よりも距離Ｈ１だけ低くなっている。そのため、第２平面部８２に温度センサを取り付ける場合、温度センサを圧縮機構３０に近い位置に配置できる。温度センサが圧縮機構３０に近いほど、冷媒の循環流量が少ない場合においても、圧縮機構３０から吐出された冷媒の温度変化をより早く検知できる。
【００８５】
上記のように、容器２０は、ロッド２８が配置されている第２平面部８２を容器２０の軸方向一端に有する。ロッド２８には、複数の端子２４を覆うためのカバーが取り付けられる。第２平面部８２は、仮想垂直面に対し、傾斜していてもよいが、本実施の形態では仮想垂直面と平行である。ロッド２８は、第２平面部８２に対して垂直に設けられている。すなわち、ロッド２８は、軸方向Ｄ０に沿って延びるように設けられている。第２平面部８２には、複数の端子２４およびロッド２８とは別の付属品が配置されてもよい。第２平面部８２に温度センサ等の付属品が配置される場合、第２平面部８２の仮想垂直面からの最大距離が第１平面部８１よりも近いことが望ましい。
【００８６】
本実施の形態では、吐出管２２を容器上部２０ｂに取り付ける方法として、抵抗溶接が用いられている。図３に示したように、吐出管２２は、リング材８５を介して曲面部８３に接合されている。リング材８５の材質は、鉄である。吐出管２２にリング材８５を取り付け、リング材８５の傾斜部を容器上部２０ｂに押し当てることで、リング材８５の全周に容器上部２０ｂが隙間なく接触し、溶接性が向上する。吐出管２２は、容器２０の中でリング材８５よりも圧縮機構３０に近い位置まで延びている。このように、リング材８５よりも吐出管２２を圧縮機構３０に向けて突出させることでリング材８５の傾斜部にトラップされる冷凍機油２５が吐出管２２に進入することを抑制できる。
【００８７】
なお、吐出管２２を容器上部２０ｂに取り付ける方法は、抵抗溶接に限らず、ロウ材を用いたガス溶接、または、レーザ溶接等、他の方法であってもよい。ただし、ガス溶接では入熱量が多く、入熱範囲が広い。そのため、吐出管２２をガス溶接により取り付けた後に、複数の端子２４を抵抗溶接により取り付ける場合、容器上部２０ｂの端子２４を取り付ける部分の表面に歪が生じるおそれがある。歪が生じていると、容器上部２０ｂの表面と端子２４の表面とが接触せず、抵抗溶接時に溶接不良が発生するおそれがある。よって、吐出管２２の溶接においても、抵抗溶接またはレーザ溶接を用いて、入熱量の低減、および、入熱範囲の縮小を図ることが望ましい。
【００８８】
図９は、容器２０の内側から軸方向Ｄ０に沿って見た圧縮機１２の一部の下面を示している。
【００８９】
複数の端子２４には、第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂが含まれる。なお、複数の端子２４には、第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂとは別の端子２４が含まれていてもよい。
【００９０】
複数の端子２４は、平面視で、それぞれの中心が、容器２０の中心Ｐ０と第１端子２４ａの中心Ｐ１とを通る第１直線Ｌ１と、容器２０の中心Ｐ０と第２端子２４ｂの中心Ｐ２とを通る第２直線Ｌ２とがなす１８０°以下の角度範囲Ｒ１内に位置するように、容器２０の軸方向一端に取り付けられている。本実施の形態では、複数の端子２４は、容器上部２０ｂの第１平面部８１に纏めて配置されている。
【００９１】
複数の接続線２６は、容器２０の中で複数の端子２４と電動機４０とを電気接続する。
【００９２】
複数の接続線２６には、第１端子２４ａと電動機４０とを電気接続する第１接続線２６ａと、第２端子２４ｂと電動機４０とを電気接続する第２接続線２６ｂとが含まれる。なお、複数の端子２４に第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂとは別の端子２４が含まれる場合、複数の接続線２６には、当該別の端子２４と電動機４０とを電気接続する別の接続線２６が含まれていてもよい。
【００９３】
複数の接続線２６は、平面視で、複数の端子２４から角度範囲Ｒ１内に取り出されている。具体的には、各接続線２６の、各端子２４と接続されている端に続く部分は、平面視で、角度範囲Ｒ１内の位置で各端子２４の存在範囲Ｒ２外に取り出されている。各端子２４の存在範囲Ｒ２とは、平面視で各端子２４の最外殻によって形成される輪郭線で囲まれた領域のことである。各端子２４の存在範囲Ｒ２は、任意の形状の領域でよいが、本実施の形態では円形の領域である。ある接続線２６の、ある端子２４と接続されている端から、その接続線２６が延びて、平面視で、その端子２４の存在範囲Ｒ２の境界を跨いでいる位置が、その接続線２６が取り出されている位置である。本実施の形態では、この位置が、すべての接続線２６について角度範囲Ｒ１内に収まるように、複数の接続線２６が引き回されている。そのため、複数の接続線２６の長さを短くすることができる。また、配線スペースを小さくすることができる。配線スペースをなるべく小さくするために、複数の接続線２６は、平面視で、角度範囲Ｒ１内に配置されていることが望ましい。すなわち、すべての接続線２６の全体が角度範囲Ｒ１内に収まるように、複数の接続線２６が引き回されていることが望ましい。
【００９４】
各接続線２６が各端子２４から取り出される位置が角度範囲Ｒ１内であれば、各接続線２６が各端子２４から取り出される方向は任意の方向でよいが、本実施の形態では、各接続線２６が角度範囲Ｒ１の中央に向かって取り出されている。すなわち、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂは、容器２０の中心Ｐ０と、第１端子２４ａの中心Ｐ１と第２端子２４ｂの中心Ｐ２との中点Ｐ３とを通る第３直線Ｌ３に近づく方向に取り出されている。そのため、配線スペースをより小さくすることができる。
【００９５】
上記のように、本実施の形態では、容器上部２０ｂの中心と複数の端子２４の中心とを通る直線で形成される角度範囲Ｒ１が１８０°以下である。各端子２４に接続される各接続線２６の取出方向の範囲が角度範囲Ｒ１に一致する。図１０において、胴部２０ａと容器上部２０ｂとが接続される前に、固定子４１より引き延ばされた接続線２６が、容器上部２０ｂの内側で端子２４にクラスタ７２を介して接続される。その後、角度範囲Ｒ１内にある胴部２０ａの点Ｐ４と容器上部２０ｂの点Ｐ５とが合わせられ、その反対側にある胴部２０ａの点Ｐ６と容器上部２０ｂの点Ｐ７とが合わせられて、胴部２０ａの開口に蓋をするように容器上部２０ｂが溶接により胴部２０ａに固定される。胴部２０ａの点Ｐ４と容器上部２０ｂの点Ｐ５とが合わせられ、胴部２０ａの点Ｐ６と容器上部２０ｂの点Ｐ７とが合わせられたとき、各接続線２６が固定子４１より引き延ばされる箇所も点Ｐ４側、すなわち、角度範囲Ｒ１内にある。そのため、各接続線２６を、最短で、各端子２４に接続できる。
【００９６】
上記のような結線方法により、接続線２６を必要以上に延長せず、接続線２６を容器２０内でたるませることなく圧縮機１２を組み立てることができる。
【００９７】
図１１に示す比較例のように、ある端子２４に接続される接続線２６の取出方向が角度範囲Ｒ１外で、胴部２０ａと容器上部２０ｂとが合わせられたときの当該接続線２６が固定子４１より引き延ばされる箇所も角度範囲Ｒ１外の場合、当該接続線２６または他の接続線２６が必要以上に延長され、容器２０内でたるみが発生する。この比較例では、第１端子２４ａに接続される第１接続線２６ａの取出方向が角度範囲Ｒ１外であることに起因して、第２端子２４ｂに接続される第２接続線２６ｂが必要以上に延長されている。接続線２６が延長されると、接続線２６と油分離板２９との距離が縮まり、接続線２６が油分離板２９に接触し、断線するおそれがある。また、接続線２６が吐出管２２の近くを通ることになるため、容器２０の上部空間に汲み上げられた冷凍機油２５が接続線２６にトラップされ、吐出管２２に進入し、容器２０外へ吐出されやすくなる。たるみを防止する方法として、接続線２６同士をバンドで結束することも可能だが、部品コストおよび作業コストがかかる。また、バンドに冷凍機油２５がトラップされ、冷凍機油２５が容器２０外へ吐出されやすくなる。
【００９８】
第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂは、３本のピン７１をそれぞれ有する。第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂの３本のピン７１は、第３直線Ｌ３に対して対称に配置されることが望ましい。
【００９９】
複数の接続線２６に含まれる少なくとも１つの接続線２６は、クラスタ７２を介して複数の端子２４に含まれる１つの端子２４と接続されている。本実施の形態では、第１接続線２６ａおよび第２接続線２６ｂが、クラスタ７２を介して第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂのそれぞれと接続されている。
【０１００】
容器上部２０ｂの内側での接続線２６と端子２４との接続には、金属製の接続端子を樹脂製のカバーで覆って構成されるクラスタ７２が使用されている。３本のピン７１への接続を一度に行えるため、作業性が向上する。なお、端子２４間の誤結線を防止するため、一部の端子２４にクラスタ７２を使用し、残りの端子２４に金属製の接続端子のみを使用してもよい。
【０１０１】
本実施の形態では、２つの端子２４の３本のピン７１が、吐出管２２の中心と端子２４の中点とを通る直線に対して対称に配置されている。端子２４の３本のピン７１に接続される接続線２６は、この直線に近づく方向に取り出されている。そのため、胴部２０ａの点Ｐ４と、容器上部２０ｂの点Ｐ５と近傍に纏めて接続線２６を取り出すことができる。よって、接続線２６の長さを均等かつ最小に設定することができる。一部の接続線２６が容器２０内でたるむことがなく、結線作業性が向上する。接続線２６の部品共通化も図ることができ、部品コストが下がり、部品管理効率が上がる。
【０１０２】
図１２は、図５と同じように、軸方向Ｄ０に沿って見た圧縮機１２の一部の上面を示している。図１２では、複数の電源線２７が、容器２０の外で複数の端子２４と接続されている。複数の電源線２７は、複数の端子２４と外部電源とを電気的に接続している。
【０１０３】
複数の電源線２７には、第１端子２４ａと接続されている第１電源線２７ａと、第２端子２４ｂと接続されている第２電源線２７ｂとが含まれる。なお、複数の端子２４に第１端子２４ａおよび第２端子２４ｂとは別の端子２４が含まれる場合、複数の電源線２７には、当該別の端子２４と接続される別の電源線２７が含まれていてもよい。
【０１０４】
各電源線２７の、各端子２４と接続されている端に続く部分は、平面視で、各端子２４の存在範囲Ｒ２外に取り出されている。ある電源線２７の、ある端子２４と接続されている端から、その電源線２７が延びて、平面視で、その端子２４の存在範囲Ｒ２の境界を跨いでいる位置が、その電源線２７が取り出されている位置である。
【０１０５】
各電源線２７が各端子２４から取り出される方向は任意の方向でよいが、本実施の形態では、平面視で、第１電源線２７ａが第３直線Ｌ３から離れる方向に取り出され、第２電源線２７ｂが第３直線Ｌ３に近づく方向に取り出されている。すなわち、第１電源線２７ａは、平面視で、第３直線Ｌ３から離れる方向に取り出されている。第２電源線２７ｂは、平面視で、第３直線Ｌ３から離れる方向に取り出されている。なお、平面視で、第１電源線２７ａが第３直線Ｌ３に近づく方向に取り出され、第２電源線２７ｂが第３直線Ｌ３から離れる方向に取り出されていてもよい。あるいは、平面視で、第１電源線２７ａおよび第２電源線２７ｂが第３直線Ｌ３から離れる方向に取り出されていてもよい。
【０１０６】
上記のように、本実施の形態では、容器上部２０ｂの外側で端子２４に、電力を供給するための電源線２７が接続される。圧縮機１２を冷凍サイクル装置１０に搭載する際、または、圧縮機１２を交換する際に、誤結線を防止するためには、図１３に示す比較例のように複数の電源線２７を集約するのではなく、カバーを取り付けた後も電源線２７同士を離して明確に区別できるようにすることが望ましい。図１２のように、いずれかの電源線２７を、吐出管２２の中心と複数の端子２４の中点とを通る直線から離れる方向に取り出すことで誤結線を防止できる。
【０１０７】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
角度範囲Ｒ１は、平面視で、容器２０の中心Ｐ０と第１端子２４ａの中心Ｐ１とを通る第１直線Ｌ１と、容器２０の中心Ｐ０と第２端子２４ｂの中心Ｐ２とを通る第２直線Ｌ２とがなす１８０°以下の範囲である。本実施の形態では、各端子２４と電動機４０とを電気接続する各接続線２６が、平面視で、角度範囲Ｒ１内の位置で各端子２４の存在範囲Ｒ２外に取り出されている。そのため、各接続線２６の長さを短くすることができる。
【０１０８】
本実施の形態によれば、容器２０の外径を大きくすることなく、複数の端子２４を設けることで、高効率かつ高速の運転が可能で、かつ、小型の圧縮機１２を得ることが可能である。
【０１０９】
本実施の形態によれば、容器上部２０ｂに設けられた端子２４と吐出管２２とが近接する箇所が増えても、容器２０の内部が高圧になったときに端子２４と吐出管との間の領域に応力が集中しにくいため、容器２０の変形が生じにくい。容器２０の変形に起因する冷媒ガスの漏出および端子２４の破損を防止できる。
【０１１０】
本実施の形態によれば、電動機４０と端子２４とを接続する接続線２６が複数組必要であるが、容器２０内で回転子４２とともに高速回転する構造物との接触による断線リスクを減らすことができる。接続線２６を端子２４に接続する作業の効率が高まる。
【０１１１】
本実施の形態では、端子２４が配置される第１平面部８１が軸方向Ｄ０に直交する仮想垂直面に対して傾斜している。これにより、吐出管２２と端子２４との間の距離および端子２４と容器２０の周壁との間の距離が延長される。よって、容器２０の外径を維持しながら、複数の端子２４を設けても、吐出管２２と端子２４との間で応力が集中することが抑制され、容器２０に変形が生じにくくなる。すなわち、容器２０の強度を確保できる。
【０１１２】
また、平面視で、容器２０の中心と複数の端子２４の中心とを結んだ角度範囲Ｒ１が１８０°以下である。接続線２６の取出方向が角度範囲Ｒ１内である。これにより、複数組の接続線２６を回転子４２とともに高速回転する構造物を避けて配置することができ、かつ、複数の端子２４を集約して配置することができる。よって、接続線２６の断線が起こらない。組立作業性が良くなる。端子２４の配置を容易に行える。
【０１１３】
図１４は、本実施の形態の容器上部２０ｂ、および、比較例の容器上部の内圧に対する変形量の比較結果を示している。
【０１１４】
図１４の結果を得るために、容器上部２０ｂについて、負荷圧力を５ＭＰａとして数値解析条件を設定し、負荷時の変形量を算出した。黒塗りの棒グラフは、本実施の形態の変化量であり、白抜きの棒グラフは、比較例の変化量である。比較例の容器上部の変形量を１００％とした。
【０１１５】
容器上部２０ｂの吐出管２２と端子２４との間の変形量は、比較例のものの５０％程度にまで減少している。端子２４の中心部分の変形量は、比較例のものの８０％程度に減少している。これは、吐出管２２と端子２４との間の距離が十分維持されたためであると考えられる。また、端子２４が配置された第１平面部８１と、吐出管２２が配置された曲面部８３とが滑らかな凹部８４により接続されていることも要因の１つであると考えられる。このように、本実施の形態の容器上部２０ｂの構造を採用することで、応力集中が緩和され、容器上部２０ｂの変形を大幅に低減できることがわかった。
【０１１６】
本実施の形態によれば、端子２４にかかる応力を低減でき、端子２４のガラス部の微小クラック等による冷媒リークを抑制できる。Ｒ２９０を含む、可燃性はあるが温暖化係数が低い冷媒を容器２０に封入しても、容器２０から可燃性冷媒がリークすることなく、安全が保たれる。
【０１１７】
本実施の形態によれば、Ｒ２２冷媒よりも高い飽和圧力を有する冷媒を圧縮しても、容器２０の強度が十分であるため、安全が保たれる。
【０１１８】
＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態は、縦置き型の圧縮機１２だけでなく、横置き型の圧縮機において、椀形密閉容器が円筒型密閉容器の解放部に圧入され、中心に吐出管が設けられている場合に適用することができる。
【０１１９】
実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を、図１５を用いて説明する。
【０１２０】
図１５は、軸方向Ｄ０に沿って見た圧縮機１２の一部の上面を示している。
【０１２１】
実施の形態１では、複数の端子２４が、１つの第１平面部８１に纏めて配置されているが、本実施の形態では、複数の端子２４が、２つ以上の第１平面部８１に分けて配置されている。
【０１２２】
それぞれの第１平面部８１の表面は、楕円形または角丸長方形といったオーバル状である。それぞれの第１平面部８１の縁部は、滑らかに湾曲している凹部８４により曲面部８３に接続している。すなわち、第１平面部８１と曲面部８３との間の部分は窪んでいる。凹部８４は、厚く形成されており、強度を向上させるリブとしての機能を有する。
【０１２３】
本実施の形態では、それぞれの第１平面部８１は、仮想垂直面に対し、２つの方向に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れる傾斜角度で傾斜している。
【０１２４】
具体的には、第１方向Ｄ１に沿って、それぞれの第１平面部８１の全体が仮想垂直面に対して第１傾斜角度θ１で傾斜している。これにより、それぞれの第１平面部８１の第１方向Ｄ１の一端を含む一部が、第１方向Ｄ１に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れている。それぞれの第１平面部８１の第１方向Ｄ１の他端を含む残りの部分が、第１方向Ｄ１に沿って容器２０の中心軸から遠ざかるにつれて仮想垂直面から離れている。第１傾斜角度θ１は、望ましくは５°以上３０°以下であり、本実施の形態では５°である。
【０１２５】
また、第２方向Ｄ２に沿って、それぞれの第１平面部８１の全体が仮想垂直面に対して第２傾斜角度θ２で傾斜している。これにより、それぞれの第１平面部８１の第２方向Ｄ２の一端を含む一部が、第２方向Ｄ２に沿って容器２０の中心軸に近づくにつれて仮想垂直面から離れている。それぞれの第１平面部８１の第２方向Ｄ２の他端を含む残りの部分が、第２方向Ｄ２に沿って容器２０の中心軸から遠ざかるにつれて仮想垂直面から離れている。第２傾斜角度θ２は、望ましくは５°以上３０°以下であり、本実施の形態では１０°である。
【０１２６】
なお、第１平面部８１の第１傾斜角度θ１および第２傾斜角度θ２の少なくともいずれかが第１平面部８１ごとに異なっていてもよい。すなわち、第１平面部８１の傾斜角度が端子２４ごとに異なっていてもよい。
【０１２７】
本実施の形態では、それぞれの第１平面部８１の低い側にロッド２８が配置されている。ロッド２８は、軸方向Ｄ０に沿って延びるように設けられている。
【０１２８】
実施の形態３．
実施の形態１では、接続線２６が電動機４０の巻線４４と一体になっているが、図１６に示すように、接続線２６が電動機４０の巻線４４に接続端子４７を介して接続されていてもよい。
【０１２９】
実施の形態４．
実施の形態１では、容器２０の胴部２０ａと容器下部２０ｃとが溶接により連結されているが、図１７に示すように、容器２０の胴部２０ａと容器下部２０ｃとが一体成形されていてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１０  冷凍サイクル装置、１１  冷媒回路、１２  圧縮機、１３  四方弁、１４  第１熱交換器、１５  膨張機構、１６  第２熱交換器、１７  制御装置、２０  容器、２０ａ  胴部、２０ｂ  容器上部、２０ｃ  容器下部、２１  吸入管、２２  吐出管、２３  吸入マフラ、２４  端子、２４ａ  第１端子、２４ｂ  第２端子、２５  冷凍機油、２６  接続線、２６ａ  第１接続線、２６ｂ  第２接続線、２７  電源線、２７ａ  第１電源線、２７ｂ  第２電源線、２８  ロッド、２９  油分離板、３０  圧縮機構、３１  シリンダ、３２  ローリングピストン、３３  主軸受、３４  副軸受、３５  吐出マフラ、３６  締結具、４０  電動機、４１  固定子、４２  回転子、４３  固定子鉄心、４４  巻線、４５  回転子鉄心、４６  永久磁石、４７  接続端子、５０  クランク軸、５１  偏心軸部、５２  主軸部、５３  副軸部、５４  貫通孔、６１  シリンダ室、６２  ベーン溝、６３  背圧室、６４  ベーン、７１  ピン、７２  クラスタ、８１  第１平面部、８１ａ  端部、８１ｂ  端部、８２  第２平面部、８３  曲面部、８４  凹部、８５  リング材、Ｄ０  軸方向、Ｄ１  第１方向、Ｄ２  第２方向、Ｈ１  距離、Ｌ１  第１直線、Ｌ２  第２直線、Ｌ３  第３直線、Ｐ０  中心、Ｐ１  中心、Ｐ２  中心、Ｐ３  中点、Ｐ４  点、Ｐ５  点、Ｐ６  点、Ｐ７  点、Ｒ１  角度範囲、Ｒ２  存在範囲、θ１  第１傾斜角度、θ２  第２傾斜角度。
【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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