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公開番号2025086078
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023199886
出願日2023-11-27
発明の名称電動機、圧縮機およびエアーコンディショナー
出願人愛知電機株式会社
代理人弁理士法人勇智国際特許事務所
主分類H02K 7/14 20060101AFI20250530BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】固定子コイルの、固定子コアより飛び出ている飛び出し部分に、径方向に連通する空間が存在することによる影響を抑制する技術を開示する。
【解決手段】圧縮機100は、密閉容器110内に収容されている圧縮機構部120と電動機200を備えている。電動機200の固定子300は、固定子コア310の複数のティースに巻き付けられている固定子コイル340を含んでいる。固定子コイル340は、固定子コア310より、軸線方向に沿って第1側と第2側に飛び出ている第1の飛び出し部分340Aと第2の飛び出し部分340Bを含んでいる。少なくとも第1の飛び出し部分340Aの外側には、軸線方向および周方向に沿って隙間なく延在している第1の囲み壁350が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固定子と回転子を備え、
前記固定子は、固定子コアと、固定子コイルを含み、
前記固定子コアは、軸線方向に沿って延在する筒状に形成され、また、周方向に沿って延在するヨークと、前記周方向に沿って離間して配置され、前記ヨークから径方向内側に延在する複数のティースを有し、
前記固定子コイルは、前記複数のティースそれぞれに巻き付けられている電動機であって、
前記固定子コイルは、前記固定子コアより、前記軸線方向に沿って第１側と第２側に飛び出ている第１の飛び出し部分と第２の飛び出し部分を含み、
前記第１の飛び出し部分と前記第２の飛び出し部分のうちの少なくとも一方の飛び出し部分の外側には、前記軸線方向および前記周方向に沿って隙間なく延在している囲い壁が設けられていることを特徴とする電動機。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電動機であって、
前記固定子は、第１の電気絶縁体アセンブリと、第２の電気絶縁体アセンブリを含み、
前記第１の電気絶縁体アセンブリは、前記軸線方向および前記周方向に沿って延在する第１の外壁部と、前記周方向に沿って離間する位置に配置され、前記第１の外壁部から径方向内側に延在する複数の第１の胴部を有し、また、前記固定子コアの、前記軸線方向に沿った前記第１側に、前記第１の外壁部が前記ヨークに対向し、前記複数の第１の胴部それぞれが前記複数のティースそれぞれに対向するように配置され、
前記第２の電気絶縁体アセンブリは、前記軸線方向および前記周方向に沿って延在する第２の外壁部と、前記周方向に沿って離間する位置に配置され、前記第２の外壁部から径方向内側に延在する複数の第２の胴部を有し、また、前記固定子コアの、前記軸線方向に沿った前記第２側に、前記第２の外壁部が前記ヨークに対向し、前記複数の第２の胴部それぞれが前記複数のティースそれぞれに対向するように配置され、
前記固定子コイルは、前記軸線方向に沿った前記第１側および前記第２側に前記第１の胴部および前記第２の胴部が配置されている、前記複数のティースそれぞれに巻き付けられており、
前記第１の電気絶縁体アセンブリの前記第１の外壁部と前記第２の電気絶縁体アセンブリの前記第２の外壁部のうちの少なくとも一方の外壁部には、外壁部外周面と外壁部内周面に開口している少なくとも１つの切欠が形成されており、
前記囲い壁は、前記少なくとも一方の外壁部の外側に設けられていることを特徴とする電動機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動機であって、
前記囲い壁は、熱を加えることによって収縮する樹脂製環状部材により形成されていることを特徴とする電動機。
【請求項４】
圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機と、密閉容器と、を備え、前記圧縮機構部と前記電動機は、前記密閉容器内に収容され、前記密閉容器は、吸入口と吐出口を含み、前記密閉容器内には、潤滑油を貯留する油溜めが設けられており、前記吸入口から吸入された冷媒が、前記圧縮機構部により圧縮されて、前記吐出口から吐出されるように構成されている圧縮機であって、
前記電動機として請求項１または２に記載の電動機が用いられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項４に記載の圧縮機であって、
前記電動機は、前記軸線方向が鉛直方向と平行になるように配置されており、
前記電動機と前記圧縮機構部は、前記鉛直方向に沿って並んで配置されており、
前記油溜めは、前記圧縮機構部より下側に設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項５に記載の圧縮機であって、
前記電動機は、前記圧縮機構部より上側に配置されており、
前記第１の飛び出し部分は、前記固定子コアより上側に飛び出ており、
前記第２の飛び出し部分は、前記固定子コアより下側に飛び出ており、
前記囲い壁は、前記第１の飛び出し部分と前記第２の飛び出し部分のうちの少なくとも前記第１の飛び出し部分の外側に設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項４に記載の圧縮機であって、
前記囲い壁は、熱を加えることによって収縮する樹脂製環状部材により形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
圧縮機を備えるエアーコンディショナーであって、
前記圧縮機として請求項４に記載の圧縮機が用いられていることを特徴とするエアーコンディショナー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機やエアーコンディショナーに用いられる電動機に関する。
続きを表示（約 4,800 文字）【背景技術】
【０００２】
室内の空気の温度や湿度を調整するエアーコンディショナー（「エアコン」と呼ばれている）の圧縮機として、圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機を備える圧縮機（「電動圧縮機」と呼ばれている）が用いられている。
【０００３】
一般的な圧縮機は、圧縮機機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機と、圧縮機構部と電動機を収容する密閉容器と、により構成されている。電動機は、固定子と回転子により構成されている。固定子は、固定子コアを含み、回転子は、回転子コアを含んでいる。電動機は、固定子コア外周面が密閉容器内周面に当接した状態で、密閉容器内に収容される。
また、圧縮機として、圧縮機構部と電動機が鉛直方向に並んで配置されている縦型圧縮機が知られている。例えば、電動機が圧縮機構部の上側に配置された縦型圧縮機が知られている。
このような縦型圧縮機では、吸入口から吸入された冷媒は、圧縮機構部で圧縮される。そして、圧縮機構部で圧縮された冷媒は、固定子コア内周面と回転子コア外周面との間の間隙および電動機に設けられている冷媒通路を流れ、吐出口から吐出される。冷媒通路としては、通常、固定子通路が用いられる。固定子通路は、固定子コア外周面と密閉容器内周面との間に形成された第１の固定子通路と、固定子コアに形成された第２の固定子通路の少なくとも一方を含んでいる。なお、回転子コアに形成された回転子通路が用いられることもある。
圧縮機構部の下側には、圧縮機構部の摺動部等を潤滑するための潤滑油を貯留する油溜めが設けられている。このため、圧縮された冷媒と潤滑油を含む混合ガスが、吐出口から吐出される。
【０００４】
ここで、混合ガスが、冷媒通路を形成する壁や密閉容器内周面等に接触することによって、混合ガスから潤滑油が分離される。そして、混合ガスから分離された潤滑油は、冷媒通路や間隙を介して落下し、油溜めに戻される。これにより、吐出口から吐出される混合ガスに含まれる潤滑油の量が低減される。すなわち、密閉容器内の油溜めに貯留されている潤滑油の量が低減するのを抑制することができる。
なお、密閉容器内の油溜めに貯留されている潤滑油の量が低減するのを抑制するために、アキュムレータが設けられている。アキュムレータは、吐出口から吐出された混合ガスから潤滑油を分離する。アキュムレータによって混合ガスから分離された潤滑油は、密閉容器内の油溜めに戻される。
【０００５】
従来、密閉容器内における、混合ガスからの潤滑油の分離効果を高める技術が、例えば、特開２００９－１４４５８１号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２００９－１４４５８１号公報には、固定子コアの上側に、冷媒通路を通った混合ガスが衝突可能なオイルセパレータを設ける技術が開示されている。混合ガスがオイルセパレータに衝突すると、混合ガスの速度が低下することによって、混合ガスから潤滑油が分離される。オイルセパレータによって混合ガスから分離された潤滑油は、冷媒通路を介して落下し、油溜めに戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００９－１４４５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、エアーコンディショナーに用いられる圧縮機の小型化が要望されている。これにともなって、圧縮機に用いられる電動機の小型化も要望されている。電動機が小型化されると、固定子を構成する固定子コアや回転子を構成する回転子コアも小さくなる。この場合、固定子通路や回転子通路を設けると、磁束が流れる通路（「磁路」と呼ばれる）が狭くなり、電動機の効率等が低下する。
なお、磁路が狭くなるのを防止するために、固定子コアの外周面に形成した切欠面により第１の固定子通路を形成する方法に代えて、密閉容器内周面に形成した凹面により第１の固定子通路を形成する方法を用いることも考えられる。しかしながら、この方法を用いると、密閉容器の外径が大きくなる。
このように、圧縮機の小型化にともなって、電動機に設けられる冷媒通路が削除される（あるいは、冷媒通路の断面積が小さくなる）と、密閉容器内において、混合ガスに含まれている潤滑油を、冷媒通路を介して油溜めに戻す量が低下する。この場合、混合ガスに含まれている潤滑油を油溜めに戻す量は、アキュムレータからの、潤滑油の戻し量に大きく依存する。
【０００８】
一方、固定子コアの各ティースに巻き付けられている固定子コイルは、固定子コアより、軸線方向に沿って上側と下側に飛び出ている第１の飛び出し部分と第２の飛び出し部分を含んでいる。第１の飛び出し部分と第２の飛び出し部分は、周方向に沿った適宜の箇所に、径方向に連通する空間を含んでいる。
第１の飛び出し部分と第２の飛び出し部分における、径方向に連通する空間の存在によって、混合ガスの、軸線方向に沿った流れが乱される。例えば、混合ガスの一部が、この空間を通って径方向に流れる。このため、吐出口から吐出される混合ガスに含まれる潤滑油の量が少なくなる。すなわち、アキュムレータからの、潤滑油の戻し量が少なくなる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、固定子コアより軸線方向に沿って飛び出ている、固定子コイルの飛び出し部分に含まれている、径方向に連通する空間による影響を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明は、圧縮機に用いられる電動機に関する。
第１発明の電動機は、固定子と回転子を備えている。固定子は、固定子コアと固定子コイルを含んでいる。
固定子コアは、軸線方向に延在する筒状に形成されている。また、固定子コアは、周方向に延在するヨークと、周方向に沿って離間して配置され、ヨークから径方向内側（軸線の方向）に延在する複数のティースを有している。
固定子コイルは、複数のティースそれぞれに巻き付けられている。また、固定子コイルは、固定子コアより、軸線方向に沿って第１側と第２側に飛び出ている第１の飛び出し部分と第２の飛び出し部分を含んでいる。
そして、第１の飛び出し部分と第２の飛び出し部分のうちの少なくとも一方の飛び出し部分の外側に囲い壁が設けられている。囲い壁は、軸線方向および周方向に沿って隙間なく延在している。
囲い壁によって、少なくとも一方の飛び出し部分の、径方向に連通する空間を塞ぐことができる。これにより、少なくとも一方の飛び出し部分に含まれる、径方向に連通する空間による影響を防止することができる。また、少なくとも一方の飛び出し部分の近くに配置されている電気部品が、少なくとも一方の飛び出し部分と接触するのを防止することができる。
第１発明の電動機では、固定子コイルの、固定子コアから軸線方向に沿って飛び出ている飛び出し部分に含まれる、径方向に連通する空間による影響を抑制することができる。
第１発明の異なる形態では、固定子は、第１の電気絶縁体アセンブリと第２の電気絶縁体アセンブリを含んでいる。
第１の電気絶縁体アセンブリは、軸線方向および周方向に沿って延在する第１の外壁部と、周方向に沿って離間する位置に配置され、第１の外壁部から径方向内側に延在する複数の第１の胴部を有している。第１の電気絶縁体アセンブリは、固定子コアの、軸線方向に沿った第１側に、第１の外壁部がヨークに対向し、複数の第１の胴部それぞれが複数のティースそれぞれに対向するように配置される。
第２の電気絶縁体アセンブリは、軸線方向および周方向に沿って延在する第２の外壁部と、周方向に沿って離間する位置に配置され、第２の外壁部から径方向内側に延在する複数の第２の胴部を有している。第２の電気絶縁体アセンブリは、固定子コアの、軸線方向に沿った第２側に、第２の外壁部がヨークに対向し、複数の第２の胴部それぞれが複数のティースそれぞれに対向するように配置される。
固定子コイルは、軸線方向に沿った第１側および第２側に第１の胴部および第２の胴部が配置されている、複数のティースそれぞれに巻き付けられている。
第１の電気絶縁体アセンブリの第１の外壁部と第２の電気絶縁体アセンブリの第２の外壁部のうちの少なくとも一方の外壁部には、外壁部外周面と外壁部内周面に開口している少なくとも１つの切欠が形成されている。
そして、少なくとも一方の外壁部の外側に囲い壁が設けられている。
本形態においても、固定子コイルの、固定子コアから軸線方向に沿って飛び出ている飛び出し部分に含まれる、径方向に連通する空間による影響を抑制することができる。
第１発明の異なる形態では、囲い壁は、熱を加えることによって収縮する樹脂製環状部材により形成されている。
本形態では、囲い壁を容易、確実に設けることができる。
第２発明は、電動機を備える圧縮機に関する。
第２発明の圧縮機は、圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機と、密閉容器と、を備えている。圧縮機構部と電動機は、密閉容器内に収容されている。密閉容器は、吸入口と吐出口を含んでいる。密閉容器内には、潤滑油を貯留する油溜めが設けられている。圧縮機は、吸入口から吸入された冷媒が、圧縮機構部により圧縮されて、吐出口から吐出されるように構成されている。
そして、電動機として前述した電動機が用いられている。
第２発明の圧縮機では、固定子コイルの、固定子コアから軸線方向に沿って飛び出ている飛び出し部分に含まれる、径方向に連通する空間による、吐出口から吐出される混合ガスに含まれる潤滑油の量の低減を抑制することができる。
第２発明の異なる形態では、電動機は、軸線方向が鉛直方向と平行（「略平行」を含む）になるように配置されている。また、電動機と圧縮機構部は、鉛直方向に沿って並んで配置されている。また、油溜めは、圧縮機構部より下側に設けられている。
本形態では、縦型圧縮機として構成することができる。
第２発明の異なる形態では、電動機は、圧縮機構部より上側に配置されている。油溜めは、圧縮機構部より下側に設けられている。第１の飛び出し部分は、固定子コアより上側に飛び出ており、第２の飛び出し部分は、固定子コアより下側に飛び出ている。
そして、囲い壁は、少なくとも第１の飛び出し部分の外側に設けられている。
本形態は、電動機が圧縮機構部の上側に配置されている縦型圧縮機として構成することができる。
第２発明の異なる形態では、囲い壁は、熱を加えることによって収縮する樹脂製環状部材により形成されている。
本形態では、囲い壁を容易、確実に設けることができる。
第３発明は、圧縮機を備えるエアーコンディショナーに関する。第３発明のエアーコンディショナーでは、圧縮機として前述した圧縮機が用いられている。
第３発明のエアーコンディショナーは、前述した電動機や圧縮機と同様の効果を有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動機、圧縮機およびエアーコンディショナーを用いることにより、固定子コイルの、固定子コアから軸線方向に沿って飛び出ている飛び出し部分に含まれる、径方向に連通する空間による影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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