(57)【要約】      （修正有）【課題】コストを抑えつつ、油上がりを効果的に低減することができる圧縮機を提供する。【解決手段】スクロール圧縮機は、ケーシングと、圧縮機構と、モータとを備える。圧縮機構は、ケーシングの内部に設置される。モータは、ケーシングの内部に設置され、圧縮機構を駆動する。モータは、ティースを有するステータ５１と、ティースに巻かれてコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を形成する巻線７３とを有する集中巻モータである。コイル間の隙間であるスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通る巻線７３は、絶縁チューブによって覆われる。少なくとも一つの絶縁チューブは、巻線７３の外径の４倍〜８倍の外径を有する大径絶縁チューブ７４である。【選択図】図２
2016070230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１０）と、
前記ケーシングの内部に設置される圧縮機構（１５）と、
前記ケーシングの内部に設置され、前記圧縮機構を駆動するモータ（１６）と、
を備え、
前記モータは、複数のティース（ＴＵ１，ＴＵ２，ＴＵ３；ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３；ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３）を有するステータ（５１）と、前記ティースに巻かれてコイル（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）を形成する巻線（７３）とを有する集中巻モータであり、
前記コイル間の隙間（ＳＬ１〜ＳＬ９）を通る前記巻線は、絶縁チューブによって覆われ、
少なくとも一つの前記絶縁チューブは、前記巻線の外径の４倍〜８倍の外径を有する大径絶縁チューブ（７４）である、
圧縮機（１０１）。
【請求項２】
少なくとも一つの前記大径絶縁チューブは、前記大径絶縁チューブよりも小さい外径を有する前記絶縁チューブである小径絶縁チューブ（７５）を覆い、
前記小径絶縁チューブは、前記巻線を覆う、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
全ての前記絶縁チューブは、前記大径絶縁チューブである、
請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ケーシングに取り付けられ、前記圧縮機構によって圧縮された冷媒を前記ケーシングの外部に吐出するための吐出管（２０）をさらに備え、
前記吐出管に最も近い前記隙間を通る前記巻線は、前記大径絶縁チューブによって覆われている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記隙間の少なくとも一部を埋めるための隙間フィラーをさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置等に用いられる圧縮機は、圧縮された冷媒に含まれる潤滑油を分離するための機構を備えている。例えば、特許文献１（特開２０００−２０５１５７号公報）に開示されるスクロール圧縮機では、圧縮機構から吐出された圧縮冷媒が流れる通路に、モータの回転子と共に回転するデミスタが設けられている。圧縮冷媒に含まれる潤滑油の粒子がデミスタに吸着されることで、圧縮冷媒から潤滑油が分離される。デミスタに吸着された潤滑油は、デミスタの回転による遠心力によって、回転軸から離れた方向に飛ばされる。その後、潤滑油は、自重により落下するか、または、圧縮機のケーシングの内壁を伝わりながら流れ落ちる。潤滑油が分離された圧縮冷媒は、ケーシングの外部に吐出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、圧縮機の小型化および大容量化が進んでいるため、潤滑油を分離するための油分離空間を、圧縮機内部の小さい空間に十分に確保することが求められている。圧縮機内部に油分離空間が十分に確保されていない場合、多量の潤滑油を含む圧縮冷媒が圧縮機から吐出されて、圧縮機内部の潤滑油が不足する油上がりの問題が発生しやすい。また、小型の圧縮機内部に、デミスタ等の油上がりを低減する部材を設ける場合、高い精度の部材が要求されるので、圧縮機のコストが増大するおそれがある。
【０００４】
本発明の目的は、コストを抑えつつ、油上がりを効果的に低減することができる圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る圧縮機は、ケーシングと、圧縮機構と、モータとを備える。圧縮機構は、ケーシングの内部に設置される。モータは、ケーシングの内部に設置され、圧縮機構を駆動する。モータは、複数のティースを有するステータと、ティースに巻かれてコイルを形成する巻線とを有する集中巻モータである。コイル間の隙間を通る巻線は、絶縁チューブによって覆われる。少なくとも一つの絶縁チューブは、巻線の外径の４倍〜８倍の外径を有する大径絶縁チューブである。
【０００６】
第１観点に係る圧縮機では、集中巻モータのコイル間の隙間を通っている巻線が、大径絶縁チューブによって覆われている。大径絶縁チューブに覆われた巻線が通っているコイル間の隙間の一部は、大径絶縁チューブによって占められている。そのため、コイル間の隙間を通過する冷媒の流れは、大径絶縁チューブによって阻害される。すなわち、コイル間の隙間における冷媒の流量は、大径絶縁チューブによって低減される。これにより、潤滑油を多量に含む冷媒が、コイル間の隙間を通過して、ケーシングの外部に吐出されることが抑制され、油上がりが低減される。また、例えば、コイル間の隙間を通っている巻線に絶縁シートを巻き付けることで、大径絶縁チューブを形成することができる。これにより、低コストで油上がりを低減できる。従って、第１観点に係る圧縮機は、コストを抑えつつ、油上がりを効果的に低減することができる。
【０００７】
本発明の第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、少なくとも一つの大径絶縁チューブは、小径絶縁チューブを覆う。小径絶縁チューブは、大径絶縁チューブよりも小さい外径を有する絶縁チューブである。小径絶縁チューブは、巻線を覆う。
【０００８】
第２観点に係る圧縮機では、コイル間の隙間を通っている巻線は、小径絶縁チューブおよび大径絶縁チューブによって二重に覆われている。小径絶縁チューブは、巻線と大径絶縁チューブとの間の隙間を小さくするので、潤滑油を多量に含む冷媒が、巻線と大径絶縁チューブとの間の隙間を通過することが抑制される。従って、第２観点に係る圧縮機は、油上がりをより効果的に低減することができる。
【０００９】
本発明の第３観点に係る圧縮機は、第１観点または第２観点に係る圧縮機であって、全ての絶縁チューブは、大径絶縁チューブである。
【００１０】
第３観点に係る圧縮機では、コイル間の隙間を通っている全ての巻線が、大径絶縁チューブによって覆われている。従って、第３観点に係る圧縮機は、油上がりをより効果的に低減することができる。
【００１１】
本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、吐出管をさらに備える。吐出管は、ケーシングに取り付けられ、圧縮機構によって圧縮された冷媒をケーシングの外部に吐出するための管である。吐出管に最も近い隙間を通る巻線は、大径絶縁チューブによって覆われている。
【００１２】
第４観点に係る圧縮機では、吐出管に最も近い位置にあるコイル間の隙間を通っている巻線が、大径絶縁チューブによって覆われている。吐出管に最も近い位置にあるコイル間の隙間を通過する冷媒は、吐出管に流入して、ケーシングの外部に吐出されやすい。従って、第４観点に係る圧縮機は、油上がりをより効果的に低減することができる。
【００１３】
本発明の第５観点に係る圧縮機は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、隙間の少なくとも一部を埋めるための隙間フィラーをさらに備える。
【００１４】
第５観点に係る圧縮機では、大径絶縁チューブに覆われた巻線が通っているコイル間の隙間の一部は、接着剤、ワニスおよび樹脂等の隙間フィラーによってさらに占められている。隙間フィラーにより、コイル間の隙間をさらに小さくすることができる。従って、第５観点に係る圧縮機は、油上がりをより効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１観点に係る圧縮機は、コストを抑えつつ、油上がりを効果的に低減することができる。
【００１６】
本発明の第２乃至第５観点に係る圧縮機は、油上がりをより効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】ステータの上面図である。
【図３】図２の線分ＩＩＩ―ＩＩＩにおける、ステータの縦断面図である。
【図４】コイルの結線状態を示す図である。
【図５】図４に示されるコイルの結線状態を簡略化した図である。
【図６】巻線を覆う大径絶縁チューブの外観図である。
【図７】巻線を覆う大径絶縁チューブの断面図である。
【図８】スロットの断面図である。
【図９】ガスガイドの正面図である。
【図１０】ガスガイドの上面図である。
【図１１】巻線の数が２である場合における、巻線の合成径を説明する図である。
【図１２】巻線の数が３である場合における、巻線の合成径を説明する図である。
【図１３】変形例Ａにおける、巻線を二重に覆う絶縁チューブの外観図である。
【図１４】変形例Ａにおける、巻線を二重に覆う絶縁チューブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係る圧縮機について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る圧縮機は、互いに噛み合う渦巻状のラップを有する２つのスクロール部材によって形成される空間の容積が変化することによって冷媒が圧縮されるスクロール圧縮機である。
【００１９】
（１）スクロール圧縮機の構成
図１は、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１の縦断面図である。スクロール圧縮機１０１は、主として、ケーシング１０と、圧縮機構１５と、ハウジング２３と、モータ１６と、下部軸受６０と、クランクシャフト１７と、ガスガイド８１と、吸入管１９と、吐出管２０とから構成される。スクロール圧縮機１０１は、冷媒を循環する冷凍サイクルを繰り返す冷媒回路において冷媒ガスを圧縮する役割を有する。次に、スクロール圧縮機１０１の各構成要素について説明する。
【００２０】
（１−１）ケーシング
ケーシング１０は、略円筒状の胴部ケーシング部１１と、胴部ケーシング部１１の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部１２と、胴部ケーシング部１１の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部１３とから構成される。ケーシング１０は、ケーシング１０の内部および外部において圧力や温度が変化した場合に、変形および破損が起こりにくい剛性部材で成型されている。ケーシング１０は、胴部ケーシング部１１の略円筒状の軸方向が鉛直方向に沿うように設置される。
【００２１】
ケーシング１０の内部には、圧縮機構１５と、圧縮機構１５の下方に配置されるハウジング２３と、ハウジング２３の下方に配置されるモータ１６と、鉛直方向に延びるように配置されるクランクシャフト１７等が収容されている。ケーシング１０の壁部には、吸入管１９および吐出管２０が気密状に溶接されている。
【００２２】
ケーシング１０の底部には、潤滑油が貯留される空間である油貯留部１０ａが形成されている。潤滑油は、スクロール圧縮機１０１の運転中において、圧縮機構１５等の摺動部の潤滑性を良好に保つために使用される。
【００２３】
（１−２）圧縮機構
圧縮機構１５は、ケーシング１０の内部に収容され、低温低圧の冷媒ガスを吸引し、圧縮し、高温高圧の冷媒ガス（以下、「圧縮冷媒」という。）を吐出する。圧縮機構１５は、主に、固定スクロール２４と、可動スクロール２６とから構成される。
【００２４】
固定スクロール２４は、第１鏡板２４ａと、第１鏡板２４ａに直立して形成されるインボリュート形状の第１ラップ２４ｂとを有する。固定スクロール２４には、主吸入孔（図示せず）が形成されている。主吸入孔は、吸入管１９と、後述する圧縮室４０とを連通する。第１鏡板２４ａの中央部には、吐出孔４１が形成され、第１鏡板２４ａの上面には、吐出孔４１と連通する拡大凹部４２が形成されている。拡大凹部４２は、第１鏡板２４ａの上面に凹設された空間である。固定スクロール２４の上面には、拡大凹部４２を塞ぐように蓋体４４がボルト４４ａにより固定されている。固定スクロール２４および蓋体４４は、ガスケット（図示せず）を介して密着してシールされている。拡大凹部４２に蓋体４４が覆い被せられることにより、圧縮機構１５の運転音を消音させるマフラー空間４５が形成されている。固定スクロール２４には、マフラー空間４５と連通し、固定スクロール２４の下面に開口する第１圧縮冷媒流路４６が形成されている。
【００２５】
可動スクロール２６は、第２鏡板２６ａと、第２鏡板２６ａに直立して形成されるインボリュート形状の第２ラップ２６ｂとを有する。第２鏡板２６ａの下面中央部には、上端軸受２６ｃが形成されている。第２鏡板２６ａの内部には、給油細孔６３が形成されている。給油細孔６３は、第２鏡板２６ａの上面外周部と、上端軸受２６ｃの内側の空間とを連通する。
【００２６】
固定スクロール２４および可動スクロール２６は、第１ラップ２４ｂと第２ラップ２６ｂとが噛み合うことにより、第１鏡板２４ａと、第１ラップ２４ｂと、第２鏡板２６ａと、第２ラップ２６ｂとによって囲まれる空間である圧縮室４０を形成する。圧縮室４０の容積は、可動スクロール２６の公転運動によって変化する。可動スクロール２６の公転中に、固定スクロール２４の第１鏡板２４ａおよび第１ラップ２４ｂの下面は、可動スクロール２６の第２鏡板２６ａおよび第２ラップ２６ｂの上面と摺動する。以下、可動スクロール２６と摺動する固定スクロール２４の面を、スラスト摺動面２４ｄと呼ぶ。
【００２７】
（１−３）ハウジング
ハウジング２３は、圧縮機構１５の下方に配置されている。ハウジング２３の外周面は、ケーシング１０の内面に気密状に接合されている。これにより、ケーシング１０の内部空間は、ハウジング２３の下方の高圧空間Ｓ１と、ハウジング２３の上方の空間である低圧空間Ｓ２とに区画されている。ハウジング２３は、固定スクロール２４を載置し、オルダム継手３９を介して固定スクロール２４と共に可動スクロール２６を挟持している。オルダム継手３９は、可動スクロール２６の自転運動を防止するための環状部材である。オルダム継手３９は、ハウジング２３に形成されている長円形状のオルダム溝３９ａに嵌め込まれている。ハウジング２３の外周部には、第２圧縮冷媒流路４８が鉛直方向に貫通して形成されている。第２圧縮冷媒流路４８は、ハウジング２３の上面において第１圧縮冷媒流路４６と連通し、ハウジング２３の下面において高圧空間Ｓ１と連通する。
【００２８】
ハウジング２３の上面には、クランク室２３ａが凹設されている。ハウジング２３には、ハウジング貫通孔３１が形成されている。ハウジング貫通孔３１は、クランク室２３ａの底面中央部から、ハウジング２３の下面中央部まで、ハウジング２３を鉛直方向に貫通している。以下、ハウジング２３の一部であり、かつ、ハウジング貫通孔３１が形成されている部分を、上部軸受３２という。
【００２９】
（１−４）モータ
モータ１６は、ハウジング２３の下方に配置されるブラシレスＤＣモータである。モータ１６は、主に、ケーシング１０の内面に固定されるステータ５１と、ステータ５１の内側にエアギャップを設けて配置されるロータ５２とから構成される。モータ１６は、９個の集中巻コイルを有する集中巻モータであり、インバータ制御によって駆動される可変速モータである。モータ１６は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相を有する３相モータである。
【００３０】
（１−４−１）ステータ
ステータ５１の外周面には、ステータ５１の上端面から下端面に亘り、かつ、周方向に所定間隔をおいて切欠形成されている複数のコアカットが設けられている。コアカットは、胴部ケーシング部１１とステータ５１との間を鉛直方向に延びるモータ冷却通路５５を形成する。図２は、ステータ５１の上面図である。図３は、図２の線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおけるステータ５１の縦断面図である。ステータ５１は、主として、ステータコア７１と、一対のインシュレータ７２と、巻線７３と、大径絶縁チューブ７４とを有する。巻線７３は、銅線等の電気伝導体である。
【００３１】
ステータコア７１は、電磁鋼からなる多数の円環状板が積層された部材である。ステータコア７１の上端面７１ａおよび下端面７１ｂには、それぞれ、樹脂絶縁体であるインシュレータ７２が取り付けられている。ステータコア７１は、その内周部に形成される９個のティースＴＵ１，ＴＵ２，ＴＵ３；ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３；ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３を有する。９個のティースＴＵ１，ＴＵ２，ＴＵ３；ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３；ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３は、ステータコア７１の周方向に４０度の角度間隔で配置されている。ステータコア７１の外周面には、９個のコアカット７１ｃが形成されている。
【００３２】
ステータコア７１には、インシュレータ７２およびスロットセル（図示せず）を挟んで、９個のコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が形成されている。コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、ステータコア７１の周方向に１２０度の角度間隔で配置されているティースＴＵ１，ＴＵ２，ＴＵ３のそれぞれに巻線７３が巻かれて形成されている。コイルＶ１，Ｖ２，Ｖ３は、ステータコア７１の周方向に１２０度の角度間隔で配置されているティースＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３のそれぞれに巻線７３が巻かれて形成されている。コイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３は、ステータコア７１の周方向に１２０度の角度間隔で配置されているティースＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３のそれぞれに巻線７３が巻かれて形成されている。コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、並列に結線され、モータ１６のＵ相を形成する。コイルＶ１，Ｖ２，Ｖ３は、並列に結線され、モータ１６のＶ相を形成する。コイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３は、並列に結線され、モータ１６のＷ相を形成する。図２に示されるように、ステータコア７１の周方向に沿って隣り合う２つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の間には、スロットＳＬ１〜ＳＬ９が形成されている。すなわち、スロットＳＬ１〜ＳＬ９は、コイル間の隙間である。
【００３３】
図４は、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の結線状態を示す図である。図４には、ステータコア７１の上面図が示されているが、インシュレータ７２は省略されている。図５は、図４に示される結線状態を簡略化した図である。９個のティースＴＵ１，ＴＵ２，ＴＵ３；ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３；ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３には、それぞれ、巻線７３が巻き締め固定されて、９個のコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が形成されている。各コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の巻き始めの巻線７３である９本の給電線ｅ１〜ｅ９は、ステータコア７１の下端面７１ｂの側から、それぞれスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通って、ステータコア７１の上端面７１ａの側に出ている。スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通る給電線ｅ１〜ｅ９は、後述するように、大径絶縁チューブ７４によって覆われている。各コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の巻き終わりの巻線７３である９本の中性線ｃ１〜ｃ９は、ステータコア７１の上端面７１ａの側に出ている。コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３のそれぞれにおいて、巻線７３は巻き締め固定されているので、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通る給電線ｅ１〜ｅ９は、ステータコア７１に固定する処置を行わなくても緩まない。
【００３４】
給電線ｅ１〜ｅ９は、巻線７３の一部である。給電線ｅ１，ｅ４，ｅ７は、それぞれ、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３に巻き締められている巻線７３から延び、Ｕ相の給電端子Ｕに接続される。給電線ｅ３，ｅ６，ｅ９は、それぞれ、コイルＶ１，Ｖ２，Ｖ３に巻き締められている巻線７３から延び、Ｖ相の給電端子Ｖに接続される。給電線ｅ５，ｅ８，ｅ２は、それぞれ、コイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３に巻き締められている巻線７３から延び、Ｗ相の給電端子Ｗに接続される。３個の給電端子Ｕ，Ｖ，Ｗは、ケーシング１０に取り付けられ、外部電源（図示せず）と接続されている。
【００３５】
中性線ｃ１〜ｃ９は、巻線７３の一部である。中性線ｃ１，ｃ４，ｃ７は、それぞれ、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３に巻き締められている巻線７３から延び、中性点Ｃに接続される。中性線ｃ３，ｃ６，ｃ９は、それぞれ、コイルＶ１，Ｖ２，Ｖ３に巻き締められている巻線７３から延び、中性点Ｃに接続される。中性線ｃ５，ｃ８，ｃ２は、それぞれ、コイルＷ１，Ｗ２，Ｗ３に巻き締められている巻線７３から延び、中性点Ｃに接続される。中性点Ｃでは、全ての中性線ｃ１〜ｃ９が電気的に接続されている。図３に示されるように、給電線ｅ１〜ｅ９および中性線ｃ１〜ｃ９からなる巻線７３は、互いに電気的に接続されないように、ステータコア７１の上端面７１ａに取り付けられているインシュレータ７２に係止されている。中性点Ｃは、絶縁キャップ（図示せず）によって覆われて、何れかのスロットＳＬ１〜ＳＬ９に挿入されている。絶縁キャップは、電気絶縁用のポリエステルフィルム等によって成形される。
【００３６】
大径絶縁チューブ７４は、９個のスロットＳＬ１〜ＳＬ９のそれぞれを通る９本の巻線７３である給電線ｅ１〜ｅ９を覆うチューブである。大径絶縁チューブ７４は、電気絶縁用のポリエステルフィルムまたはアラミド絶縁紙によって成形される。アラミド絶縁紙は、二酸化炭素を冷媒として使用するために内部温度が高温になる圧縮機に用いられる。大径絶縁チューブ７４は、給電線ｅ１〜ｅ９が、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の巻線７３と電気的に接続することを防止する。
【００３７】
図６は、巻線７３を覆う大径絶縁チューブ７４の外観図である。図７は、巻線７３を覆う大径絶縁チューブ７４の断面図である。図６および図７に示される巻線７３は、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通る。大径絶縁チューブ７４の外径は、巻線７３の外径の４倍〜８倍である。図８は、大径絶縁チューブ７４で覆われた巻線７３である給電線ｅ１が通っているスロットＳＬ１の断面図である。図８には、スロットＳＬ１の断面の一部を占めている大径絶縁チューブ７４の断面が示されている。図８に示されるように、スロットＳＬ１の容積は、巻線７３を覆う大径絶縁チューブ７４によって小さくなっている。同様に、他のスロットＳＬ２〜ＳＬ９の容積も、巻線７３を覆う大径絶縁チューブ７４によって小さくなっている。
【００３８】
（１−４−２）ロータ
ロータ５２は、その回転中心を鉛直方向に貫通するクランクシャフト１７に連結されている。ロータ５２は、クランクシャフト１７の回転軸周りに回転する。ロータ５２は、クランクシャフト１７を介して、圧縮機構１５に接続されている。ロータ５２の上端面には、上部バランスウェイト５３ａが取り付けられている。ロータ５２の上端面には、上部バランスウェイト５３ａを覆う上部バランスウェイトカバー５４ａが取り付けられている。ロータ５２の下端面には、下部バランスウェイト５３ｂが取り付けられている。ロータ５２の下端面には、下部バランスウェイト５３ｂを覆う下部バランスウェイトカバー５４ｂが取り付けられている。
【００３９】
（１−５）下部軸受
下部軸受６０は、モータ１６の下方に配置される。下部軸受６０の外周面は、ケーシング１０の内面に接合されている。下部軸受６０は、クランクシャフト１７を支持する。下部軸受６０には、油分離板７０が取り付けられている。下部軸受６０は、その下端に給油ポンプ１７ａが取り付けられている。
【００４０】
（１−６）クランクシャフト
クランクシャフト１７は、ケーシング１０の内部に収容される。クランクシャフト１７は、その軸方向が鉛直方向に沿うように配置されている。クランクシャフト１７は、その上端部の軸心が、上端部を除く部分の軸心に対してわずかに偏心している形状を有している。
【００４１】
クランクシャフト１７は、ロータ５２の回転中心を鉛直方向に貫通してロータ５２に連結されている。クランクシャフト１７は、その上端部が上端軸受２６ｃに嵌入することで、可動スクロール２６に接続されている。クランクシャフト１７は、上部軸受３２および下部軸受６０によって支持されている。
【００４２】
クランクシャフト１７は、その軸方向に延びている主給油路６１を内部に有している。主給油路６１の上端は、クランクシャフト１７の上端面と第２鏡板２６ａの下面とによって形成される油室８３と連通している。油室８３は、第２鏡板２６ａに形成される給油細孔６３を介して、スラスト摺動面２４ｄと連通する。主給油路６１の下端は、給油ポンプ１７ａを介して、高圧空間Ｓ１の油貯留部１０ａに連通している。
【００４３】
クランクシャフト１７は、主給油路６１から分岐する第１副給油路６２ａ、第２副給油路６２ｂおよび第３副給油路６２ｃを有している。第１副給油路６２ａ、第２副給油路６２ｂおよび第３副給油路６２ｃは、水平方向に延びている。第１副給油路６２ａは、クランクシャフト１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの摺動面に開口している。第２副給油路６２ｂは、クランクシャフト１７とハウジング２３の上部軸受３２との摺動面に開口している。第３副給油路６２ｃは、クランクシャフト１７と下部軸受６０との摺動面に開口している。
【００４４】
クランクシャフト１７の下端は、給油ポンプ１７ａに接続されている。給油ポンプ１７ａは、トロコイドポンプ等の容積型ポンプである。給油ポンプ１７ａの吸入口である主給油路吸入口６１ａは、油貯留部１０ａの潤滑油中に浸漬している。給油ポンプ１７ａの吐出口は、クランクシャフト１７の主給油路６１に接続されている。
【００４５】
（１−７）ガスガイド
ガスガイド８１は、高圧空間Ｓ１において、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１の内面にスポット溶接等により固定される部材である。ガスガイド８１は、金属板で成形されている。図９は、ガスガイド８１の正面図である。図１０は、ガスガイド８１の上面図である。図１０は、図９に示される矢印Ｘの方向から見た図である。図１０には、ガスガイド８１が取り付けられる胴部ケーシング部１１の断面も示されている。ガスガイド８１は、ケーシング１０の内面と共に、圧縮機構１５によって圧縮された圧縮冷媒が流れる冷媒案内流路８２を形成する。冷媒案内流路８２の上端は、ハウジング２３の第２圧縮冷媒流路４８と連通している。図９および図１０に示される点線の矢印は、冷媒案内流路８２を通過する圧縮冷媒の流れを表す。
【００４６】
ガスガイド８１は、水平ガイド部８１ａと、鉛直ガイド部８１ｂとが一体的に形成されている部材である。水平ガイド部８１ａは、ケーシング１０の内面と密着して、水平ガイド部８１ａとケーシング１０の内面との間の空間である水平流路８２ａを形成する。図９に示されるように、水平ガイド部８１ａは、鉛直方向中央部がケーシング１０の内側に向かって凸に湾曲した形状を有している。
【００４７】
鉛直ガイド部８１ｂは、ケーシング１０の内面と密着して、鉛直ガイド部８１ｂとケーシング１０の内面との間の空間である鉛直流路８２ｂを形成する。図１０に示されるように、鉛直ガイド部８１ｂは、水平方向中央部がケーシング１０の内側に向かって凸に湾曲した形状を有している。鉛直ガイド部８１ｂの水平方向中央部は、上方から下方に行くに従ってケーシング１０の内面に近付いている。すなわち、鉛直流路８２ｂの水平方向の断面積は、上方から下方へ行くに従って徐々に小さくなっている。鉛直流路８２ｂは、鉛直方向中央部において水平流路８２ａと連通している。
【００４８】
（１−８）吸入管
吸入管１９は、ケーシング１０の外部から圧縮機構１５へ、冷媒回路の冷媒を導入するための管である。吸入管１９は、ケーシング１０の上壁部１２に気密状に嵌入されている。吸入管１９は、低圧空間Ｓ２を鉛直方向に貫通するとともに、内端部が固定スクロール２４に嵌入されている。
【００４９】
（１−９）吐出管
吐出管２０は、高圧空間Ｓ１からケーシング１０の外部へ、圧縮冷媒を吐出するための管である。吐出管２０は、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１に気密状に嵌入されている。吐出管２０は、高圧空間Ｓ１を水平方向に貫通する。ケーシング１０内にある吐出管２０の開口部２０ａは、ハウジング２３の近傍に位置している。
【００５０】
（２）スクロール圧縮機の動作
本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１の動作について説明する。最初に、スクロール圧縮機１０１を備える冷媒回路を循環する冷媒の流れについて説明する。次に、スクロール圧縮機１０１内部における潤滑油の流れについて説明する。
【００５１】
（２−１）冷媒の流れ
最初に、モータ１６が駆動することによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているクランクシャフト１７が軸回転する。クランクシャフト１７の軸回転運動は、上端軸受２６ｃを介して可動スクロール２６に伝達される。クランクシャフト１７の上端部の軸心は、クランクシャフト１７の軸回転運動の軸心に対して偏心している。また、可動スクロール２６は、オルダム継手３９によって自転が防止される。これにより、可動スクロール２６は、自転することなく、固定スクロール２４に対して公転運動を行う。
【００５２】
圧縮される前の低温低圧の冷媒は、吸入管１９から主吸入孔２４ｃを経由して、圧縮機構１５の圧縮室４０に供給される。可動スクロール２６の公転運動により、圧縮室４０は容積を徐々に減少させながら固定スクロール２４の外周部から中心部に向かって移動する。その結果、圧縮室４０の冷媒は圧縮されて圧縮冷媒となる。圧縮冷媒は、吐出孔４１からマフラー空間４５へ吐出された後、第１圧縮冷媒流路４６および第２圧縮冷媒流路４８を経由して、ガスガイド８１によって形成される冷媒案内流路８２に供給される。
【００５３】
冷媒案内流路８２に供給された圧縮冷媒は、水平流路８２ａおよび鉛直流路８２ｂを通過して、高圧空間Ｓ１に送られる。水平流路８２ａを通過した圧縮冷媒は、ケーシング１０の周方向に沿って流れながら、徐々に下方に向かって流れる。高圧空間Ｓ１に送られた圧縮冷媒は、モータ冷却通路５５を下降して、モータ１６の下方の高圧空間Ｓ１に到達する。そして、圧縮冷媒は、流れの向きを反転させて、他のモータ冷却通路５５、スロットＳＬ１〜ＳＬ９およびモータ１６のエアギャップを上昇する。最終的に、圧縮冷媒は、吐出管２０からスクロール圧縮機１０１の外部に吐出される。
【００５４】
（２−２）潤滑油の流れ
最初に、モータ１６が駆動することによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているクランクシャフト１７が軸回転する。クランクシャフト１７の軸回転によって、給油ポンプ１７ａが駆動する。給油ポンプ１７ａは、油貯留部１０ａの潤滑油を、主給油路吸入口６１ａから吸入して主給油路６１に吐出する。給油ポンプ１７ａによって主給油路６１に吐出された潤滑油は、主給油路６１内を油室８３に向かって上昇する。
【００５５】
主給油路６１を上昇する潤滑油は、順に、第３副給油路６２ｃ、第２副給油路６２ｂおよび第１副給油路６２ａに分流する。第３副給油路６２ｃを流れる潤滑油は、クランクシャフト１７と下部軸受６０との摺動面を潤滑した後、高圧空間Ｓ１に供給されて油貯留部１０ａに戻される。第２副給油路６２ｂを流れる潤滑油は、クランクシャフト１７とハウジング２３の上部軸受３２との摺動面を潤滑した後、高圧空間Ｓ１およびクランク室２３ａに供給される。高圧空間Ｓ１に供給された潤滑油は、油貯留部１０ａに戻される。クランク室２３ａに供給された潤滑油は、ハウジング２３の油戻し通路（図示せず）を経由して高圧空間Ｓ１に供給され、油貯留部１０ａに戻される。第１副給油路６２ａを流れる潤滑油は、クランクシャフト１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの摺動面を潤滑した後、クランク室２３ａに供給される。クランク室２３ａに供給された潤滑油は、油戻し通路を経由して高圧空間Ｓ１に供給され、油貯留部１０ａに戻される。
【００５６】
なお、水平流路８２ａを通過した圧縮冷媒は、ケーシング１０の周方向に沿って流れながら、徐々に下方に向かって流れる。そのため、水平流路８２ａを通過した圧縮冷媒に含まれる潤滑油の微小な油滴は、遠心力によってケーシング１０に向かって飛ばされる。遠心力で飛ばされた油滴は、ケーシング１０の内周面に付着し、自重により落下して油溜まり空間１０ａに戻される。すなわち、ガスガイド８１は、圧縮冷媒の一部をケーシング１０の周方向に沿って流すことで、圧縮冷媒に含まれる潤滑油を除去することができる。
【００５７】
（３）スクロール圧縮機の特徴
スクロール圧縮機１０１は、３相９極の集中巻タイプのモータ１６のコイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３間の隙間であるスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３が、大径絶縁チューブ７４によって覆われている。大径絶縁チューブ７４に覆われた巻線７３が通っているスロットＳＬ１〜ＳＬ９の容積の一部は、図８に示されるように、大径絶縁チューブ７４によって占められている。
【００５８】
また、ガスガイド８１が形成する冷媒案内流路８２に送られた圧縮冷媒の一部は、水平流路８２ａを通過して、ケーシング１０の周方向に沿って高圧空間Ｓ１を流れる。これにより、ステータ５１の外周部の上方において、ケーシング１０の周方向に沿う圧縮冷媒の流れが形成される。この圧縮冷媒の流れによって、ステータ５１の外周部に形成されているモータ冷却通路５５を上昇する圧縮冷媒の流れが阻害される。
【００５９】
そのため、鉛直流路８２ｂを通過した後にモータ冷却通路５５を下降してモータ１６の下方の高圧空間Ｓ１に到達した圧縮冷媒は、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を上昇して、モータ１６の上方の高圧空間Ｓ１に流入する傾向がある。スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒には、潤滑油の微小な油滴が含まれている。しかし、スロットＳＬ１〜ＳＬ９の容積の一部は、巻線７３を覆う大径絶縁チューブ７４によって占められている。そのため、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒の流れは、大径絶縁チューブ７４によって阻害される。すなわち、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒の流量は、大径絶縁チューブ７４によって低減される。
【００６０】
これにより、スクロール圧縮機１０１では、潤滑油の微小な油滴を多量に含む圧縮冷媒が、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過して、吐出管２０からケーシング１０の外部に吐出されることが抑制される。従って、大径絶縁チューブ７４によって、スクロール圧縮機１０１内部の潤滑油が不足する油上がりが低減される。
【００６１】
また、スクロール圧縮機１０１では、例えば、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３に大径絶縁チューブ７４を取り付けるだけで、油上がりを低減することができる。従って、スクロール圧縮機１０１は、ケーシング１０の内部の基本構造を変えることなく、低コストで油上がりを低減することができる。
【００６２】
（４）実施例
次に、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１の実施例について説明する。本実施例では、巻線７３の径、巻線７３の数、および、大径絶縁チューブ７４の径を種種の値に設定して、スクロール圧縮機１０１の油上がり低減効果について評価した。巻線７３の断面形状は円であり、巻線７３の径は当該円の直径である。巻線７３の数は、１〜３である。巻線７３の数が２以上である場合、複数の巻線７３を束ねて、大径絶縁チューブ７４で覆った。巻線７３の数が２以上である場合、複数の巻線７３全体の径を表す指標として、巻線７３の合成径を用いた。
【００６３】
巻線７３の合成径について説明する。図１１は、巻線７３の数が２である場合における、巻線７３の断面円７３ａの配置を示す。図１２は、巻線７３の数が３である場合における、巻線７３の断面円７３ａの配置を示す。巻線７３の数が２である場合、２つの断面円７３ａは互いに外接している。図１１には、２つの断面円７３ａに内接する最小の楕円７３ｂが示されている。巻線７３の合成径は、この楕円７３ｂの周長と同じ長さの円周を有する円の直径である。巻線７３の数が３である場合、それぞれの断面円７３ａは、他の２つの断面円７３ａと外接している。図１２には、３つの断面円７３ａに内接する大円７３ｃが示されている。巻線７３の合成径は、この大円７３ｃの直径である。巻線７３の数が２である場合、２本の巻線７３の合成径は、巻線７３の径の約１．７２倍である。巻線７３の数が３である場合、３本の巻線７３の合成径は、巻線７３の径の約２．１５倍である。
【００６４】
次の表は、スクロール圧縮機１０１の油上がり低減効果の評価実験の条件をまとめた表である。「チューブ径」は、大径絶縁チューブ７４の径を表す。「巻線径」は、巻線７３の径を表す。「巻線数」は、巻線７３の数を表す。「巻線合成径」は、上述の巻線７３の合成径を表す。「径比」は、チューブ径と巻線合成径との比を表す。
【００６５】
【表１】
2016070230.tif 000003
上の表において、サンプル１１は、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１の実施例に相当し、サンプル１〜１０は、比較例としての実施例に相当する。本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、大径絶縁チューブ７４の外径は、巻線７３の外径の４倍〜８倍である。サンプル１１では、径比が４．４であり、大径絶縁チューブ７４の外径は、巻線７３の外径の４．４倍である。一方、サンプル１〜１０の径比は、１．５〜２．２である。本実施例では、サンプル１１の油上がり低減効果は、サンプル１〜１０の油上がり低減効果よりも大きいことが確認された。
【００６６】
（５）変形例
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。以下、本発明の実施形態に係る圧縮機に対する適用可能な変形例について説明する。
【００６７】
（５−１）変形例Ａ
実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３は、大径絶縁チューブ７４によって覆われている。これにより、スロットＳＬ１〜ＳＬ９の容積は、巻線７３を覆う大径絶縁チューブ７４によって小さくなっている。
【００６８】
しかし、巻線７３は、２個の絶縁チューブによって二重に覆われてもよい。図１３は、本変形例における、巻線７３を二重に覆う絶縁チューブの外観図である。図１４は、本変形例における、巻線７３を二重に覆う絶縁チューブの断面図である。
【００６９】
本変形例では、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３は、小径絶縁チューブ７５および大径絶縁チューブ７４によって二重に覆われている。図１４に示されるように、小径絶縁チューブ７５は、巻線７３と大径絶縁チューブ７４との間に位置している。小径絶縁チューブ７５の外径は、巻線７３の外径より大きく、かつ、大径絶縁チューブ７４の外径より小さい。小径絶縁チューブ７５の外径は、巻線７３の外径の１．５倍〜３倍である。また、小径絶縁チューブ７５は、巻線７３と大径絶縁チューブ７４との間の隙間を小さくすることができるので、圧縮冷媒が、巻線７３と大径絶縁チューブ７４との間の隙間を上昇して、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過してしまうことが抑制される。従って、本変形例に係るスクロール圧縮機１０１は、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒の流量を小径絶縁チューブ７５によってさらに低減できるので、油上がりをより効果的に低減することができる。
【００７０】
（５−２）変形例Ｂ
実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、９個のスロットＳＬ１〜ＳＬ９をそれぞれ通っている９本の巻線７３（給電線ｅ１〜ｅ９）は、全て、大径絶縁チューブ７４によって覆われている。しかし、９本の巻線７３の一部のみが、大径絶縁チューブ７４によって覆われていてもよい。その場合、大径絶縁チューブ７４によって覆われていない巻線７３は、他の絶縁部材によって覆われていてもよい。例えば、９本の巻線７３の一部は、変形例Ａの小径絶縁チューブ７５によって覆われていてもよい。
【００７１】
本変形例では、吐出管２０に最も近い位置にあるスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３のみが、大径絶縁チューブ７４によって覆われ、かつ、他のスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３は、変形例Ａの小径絶縁チューブ７５等の、他の絶縁部材によって覆われていてもよい。
【００７２】
また、本変形例では、吐出管２０に最も近い位置にあるスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３のみが、大径絶縁チューブ７４よりも大きい外径を有する絶縁チューブによって覆われていてもよい。
【００７３】
吐出管２０に最も近い位置にあるスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒は、他のスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒と比べて、吐出管２０に流入してケーシング１０の外部に吐出されやすい。本変形例に係るスクロール圧縮機１０１は、吐出管２０に最も近い位置にあるスロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３を大径絶縁チューブ７４で覆うことで、油上がりをより効果的に低減することができる。
【００７４】
（５−３）変形例Ｃ
実施形態に係るスクロール圧縮機１０１は、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３を大径絶縁チューブ７４で覆うことによって、スロットＳＬ１〜ＳＬ９の容積を小さくして、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒の流量を低減する。しかし、スロットＳＬ１〜ＳＬ９の容積は、巻線７３を大径絶縁チューブ７４で覆う方法に加えて、他の方法によって小さくしてもよい。
【００７５】
例えば、大径絶縁チューブ７４に覆われた巻線７３が通っているスロットＳＬ１〜ＳＬ９の少なくとも一部が、隙間フィラーによってさらに占められていてもよい。隙間フィラーは、コイルＵ１，Ｕ２，Ｕ３；Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３；Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３間の隙間であるスロットＳＬ１〜ＳＬ９を埋めるための部材である。隙間フィラーは、例えば、接着剤、ワニスおよび樹脂である。また、隙間フィラーとして、絶縁キャップに覆われた中性点Ｃを用いてもよい。この場合、中性点ＣをスロットＳＬ１〜ＳＬ９に挿入することで、スロットＳＬ１〜ＳＬ９の容積を小さくすることができる。また、隙間フィラーとして、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を覆う部材を用いてもよい。この場合、例えば、ステータ５１の端部に蓋を取り付けて、スロットＳＬ１〜ＳＬ９の少なくとも一部を塞ぐことで、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒の流量を低減することができる。本変形例に係るスクロール圧縮機１０１は、隙間フィラーによって、油上がりをより効果的に低減することができる。
【００７６】
（５−４）変形例Ｄ
実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３は、大径絶縁チューブ７４によって覆われている。しかし、巻線７３を覆っている大径絶縁チューブ７４の端部は、さらに、超音波溶着等によって密閉されてもよい。これにより、スロットＳＬ１〜ＳＬ９と、大径絶縁チューブ７４の内部の空間とが分離されるので、巻線７３と大径絶縁チューブ７４との間を圧縮冷媒が流れることを防止することができ、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通過する圧縮冷媒の流量をさらに低減することができる。従って、本変形例に係るスクロール圧縮機１０１は、油上がりをより効果的に低減することができる。
【００７７】
（５−５）変形例Ｅ
実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、スロットＳＬ１〜ＳＬ９を通っている巻線７３は、大径絶縁チューブ７４によって覆われている。しかし、大径絶縁チューブ７４は、厚みが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の絶縁フィルムを、巻線７３の周囲に２回〜５回巻くことによって成形されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る圧縮機は、コストを抑えつつ、油上がりを効果的に低減することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０      ケーシング
１５      圧縮機構
１６      モータ
２０      吐出管
５１      ステータ
７３      巻線
７４      大径絶縁チューブ
７５      小径絶縁チューブ
１０１      スクロール圧縮機（圧縮機）
ＴＵ１，ＴＵ２，ＴＵ３    ティース
ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３    ティース
ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３    ティース
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３          コイル
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３          コイル
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３          コイル
ＳＬ１〜ＳＬ９            スロット（コイル間の隙間）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２０００−２０５１５７号公報
【図１】
2016070230.tif 000004
【図２】
2016070230.tif 000005
【図３】
2016070230.tif 000006
【図４】
2016070230.tif 000007
【図５】
2016070230.tif 000008
【図６】
2016070230.tif 000009
【図７】
2016070230.tif 000010
【図８】
2016070230.tif 000011
【図９】
2016070230.tif 000012
【図１０】
2016070230.tif 000013
【図１１】
2016070230.tif 000014
【図１２】
2016070230.tif 000015
【図１３】
2016070230.tif 000016
【図１４】
2016070230.tif 000017