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WO2016063576A1 - 圧縮機及び圧縮機製造方法 - Google Patents

圧縮機及び圧縮機製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2016063576A1
WO2016063576A1 PCT/JP2015/068171 JP2015068171W WO2016063576A1 WO 2016063576 A1 WO2016063576 A1 WO 2016063576A1 JP 2015068171 W JP2015068171 W JP 2015068171W WO 2016063576 A1 WO2016063576 A1 WO 2016063576A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator
peripheral surface
sealed container
container
electric motor
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/068171
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐々木 亮
聡経 新井
谷 真男
尚久 五前
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2016555100A priority Critical patent/JP6227160B2/ja
Priority to KR1020177003643A priority patent/KR101892405B1/ko
Priority to CN201510684611.7A priority patent/CN105553137B/zh
Priority to CN201520816085.0U priority patent/CN205105013U/zh
Publication of WO2016063576A1 publication Critical patent/WO2016063576A1/ja

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
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    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/70Use of multiplicity of similar components; Modular construction

Definitions

  • the present invention relates to a compressor and a compressor manufacturing method.
  • the present invention relates to a hermetic electric compressor used in a refrigeration cycle apparatus such as an air conditioner or a refrigerator.
  • the stator formed by laminating electromagnetic steel sheets has low rigidity and the inner diameter roundness of the stator deteriorates, resulting in nonuniform air gaps between the stator and the rotor, resulting in magnetic imbalance. A sound is caused.
  • stress concentrates on specific parts of the stator core due to variations in the temperature distribution when heating the sealed container and the release of processing strain caused by the heating of parts, stress concentrates on specific parts of the stator core, causing iron loss, leading to a reduction in motor efficiency. It is burned.
  • An object of the present invention is to suppress, for example, a reduction in motor efficiency of a compressor.
  • a compressor includes: An electric motor having a stator, wherein two concave portions arranged along the circumferential direction are formed at a plurality of locations in a circumferential direction of the outer peripheral surface of the stator, and a notch is formed between the two concave portions; , Two convex portions arranged along the circumferential direction are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the inner peripheral surface, and the two convex portions enter the two concave portions to form the notches of the stator.
  • the two protrusions formed in the compressor container enter two recesses formed in the stator of the compressor motor, and a notch is formed between the two recesses.
  • the stator of the electric motor is fixed inside the container.
  • the notch reduces stress concentration that causes loss.
  • a protrusion that protrudes outward in the radial direction from the other region of the outer peripheral surface of the stator is formed in a region between the notch of the outer peripheral surface of the stator and each of the two recesses.
  • the projecting portion is in contact with the inner peripheral surface of the container, whereby the inner diameter roundness of the stator is improved. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in motor efficiency.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of a stator core of the stator of the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a plan view of a stator core of the stator of the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a partial perspective view of the sealed container according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the sealed container according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of
  • FIG. 3 is a plan view of a split core of the stator of the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the stator and the airtight container of the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the stator and the airtight container of the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the stator and the airtight container of the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 and 2 are circuit diagrams of a refrigeration cycle apparatus 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 shows the refrigerant circuit 11a during the cooling operation.
  • FIG. 2 shows the refrigerant circuit 11b during heating operation.
  • the refrigeration cycle apparatus 10 is an air conditioner.
  • this Embodiment is applicable even if the refrigerating cycle apparatus 10 is apparatuses other than an air conditioner, such as a refrigerator and a heat pump cycle apparatus.
  • the refrigeration cycle apparatus 10 includes refrigerant circuits 11a and 11b in which a refrigerant circulates.
  • a compressor 12, a four-way valve 13, an outdoor heat exchanger 14, an expansion valve 15, and an indoor heat exchanger 16 are connected to the refrigerant circuits 11a and 11b.
  • the compressor 12 compresses the refrigerant.
  • the four-way valve 13 switches the direction in which the refrigerant flows between the cooling operation and the heating operation.
  • the outdoor heat exchanger 14 is an example of a first heat exchanger.
  • the outdoor heat exchanger 14 operates as a condenser during the cooling operation, and dissipates the refrigerant compressed by the compressor 12.
  • the outdoor heat exchanger 14 operates as an evaporator during heating operation, and heats the refrigerant by exchanging heat between the outdoor air and the refrigerant expanded by the expansion valve 15.
  • the expansion valve 15 is an example of an expansion mechanism.
  • the expansion valve 15 expands the refrigerant radiated by the condenser.
  • the indoor heat exchanger 16 is an example of a second heat exchanger.
  • the indoor heat exchanger 16 operates as a condenser during the heating operation, and dissipates the refrigerant compressed by the compressor 12.
  • the indoor heat exchanger 16 operates as an evaporator during the cooling operation, and heats the refrigerant by exchanging heat between the indoor air and the refrigerant expanded by the expansion valve 15.
  • the refrigeration cycle apparatus 10 further includes a control device 17.
  • the control device 17 is, for example, a microcomputer. 1 and 2 show only the connection between the control device 17 and the compressor 12, the control device 17 is connected not only to the compressor 12 but also to each element connected to the refrigerant circuits 11a and 11b. .
  • the control device 17 monitors and controls the state of each element.
  • any refrigerant such as R407C refrigerant, R410A refrigerant, R1234yf refrigerant, or the like can be used.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the compressor 12. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In FIGS. 3 and 4, hatching representing a cross section is omitted. In FIG. 4, only the inside of the sealed container 20 is shown.
  • the compressor 12 is a one-cylinder rotary compressor. Note that the present embodiment can be applied even when the compressor 12 is a multi-cylinder rotary compressor or a scroll compressor.
  • the compressor 12 includes a sealed container 20, a compression mechanism 30, an electric motor 40, and a crankshaft 50.
  • the sealed container 20 is an example of a container.
  • a suction pipe 21 for sucking the refrigerant and a discharge pipe 22 for discharging the refrigerant are attached to the sealed container 20.
  • the compression mechanism 30 is housed inside the sealed container 20. Specifically, the compression mechanism 30 is installed in the lower part inside the sealed container 20. The compression mechanism 30 is driven by the electric motor 40. The compression mechanism 30 compresses the refrigerant sucked into the suction pipe 21.
  • the electric motor 40 is also housed inside the sealed container 20. Specifically, the electric motor 40 is installed inside the sealed container 20 at a position where the refrigerant compressed by the compression mechanism 30 passes before being discharged from the discharge pipe 22. That is, the electric motor 40 is installed above the compression mechanism 30 inside the sealed container 20.
  • the electric motor 40 is a concentrated winding motor. The present embodiment can be applied even if the electric motor 40 is a distributed winding motor.
  • Refrigerator oil 25 for lubricating the sliding portions of the compression mechanism 30 is stored at the bottom of the sealed container 20.
  • the refrigerating machine oil 25 is pumped up by an oil pump provided at the lower portion of the crankshaft 50 and supplied to each sliding portion of the compression mechanism 30.
  • the refrigerating machine oil 25 for example, POE (polyol ester), PVE (polyvinyl ether), and AB (alkylbenzene) which are synthetic oils are used.
  • the compression mechanism 30 includes a cylinder 31, a rolling piston 32, a vane 36, a main bearing 33, and a sub bearing 34.
  • the outer periphery of the cylinder 31 is substantially circular in plan view.
  • a cylinder chamber 62 that is a substantially circular space in plan view is formed inside the cylinder 31.
  • the cylinder 31 is open at both axial ends.
  • the cylinder 31 is provided with a vane groove 61 connected to the cylinder chamber 62 and extending in the radial direction.
  • a back pressure chamber 63 which is a substantially circular space in plan view, connected to the vane groove 61 is formed outside the vane groove 61.
  • the cylinder 31 is provided with a suction port through which the gas refrigerant is sucked from the refrigerant circuits 11a and 11b.
  • the suction port passes through the cylinder chamber 62 from the outer peripheral surface of the cylinder 31.
  • the cylinder 31 is provided with a discharge port through which the refrigerant compressed from the cylinder chamber 62 is discharged.
  • the discharge port is formed by cutting out the upper end surface of the cylinder 31.
  • the rolling piston 32 has a ring shape.
  • the rolling piston 32 moves eccentrically in the cylinder chamber 62.
  • the rolling piston 32 is slidably fitted to the eccentric shaft portion 51 of the crankshaft 50.
  • the shape of the vane 36 is a flat, substantially rectangular parallelepiped.
  • the vane 36 is installed in the vane groove 61 of the cylinder 31.
  • the vane 36 is always pressed against the rolling piston 32 by a vane spring 37 provided in the back pressure chamber 63. Since the inside of the sealed container 20 is at a high pressure, when the operation of the compressor 12 starts, the difference between the pressure in the sealed container 20 and the pressure in the cylinder chamber 62 on the back surface of the vane that is the surface on the back pressure chamber 63 side of the vane 36. The force by acts.
  • the vane spring 37 is mainly used for the purpose of pressing the vane 36 against the rolling piston 32 at the time of starting the compressor 12 where there is no difference in the pressure in the sealed container 20 and the cylinder chamber 62.
  • the main bearing 33 has a substantially inverted T shape when viewed from the side.
  • the main bearing 33 is slidably fitted to a main shaft portion 52 that is a portion above the eccentric shaft portion 51 of the crankshaft 50.
  • the main bearing 33 closes the cylinder chamber 62 and the vane groove 61 of the cylinder 31.
  • the auxiliary bearing 34 is substantially T-shaped when viewed from the side.
  • the auxiliary bearing 34 is slidably fitted to the auxiliary shaft portion 53 that is a portion below the eccentric shaft portion 51 of the crankshaft 50.
  • the auxiliary bearing 34 closes the cylinder chamber 62 and the lower side of the vane groove 61 of the cylinder 31.
  • the main bearing 33 includes a discharge valve.
  • a discharge muffler 35 is attached to the outside of the main bearing 33.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged through the discharge valve once enters the discharge muffler 35 and is then discharged from the discharge muffler 35 into the space in the sealed container 20.
  • the discharge valve and the discharge muffler 35 may be provided in the auxiliary bearing 34 or in both the main bearing 33 and the auxiliary bearing 34.
  • the material of the cylinder 31, the main bearing 33, and the auxiliary bearing 34 is gray cast iron, sintered steel, carbon steel, or the like.
  • the material of the rolling piston 32 is, for example, alloy steel containing chromium or the like.
  • the material of the vane 36 is, for example, high speed tool steel.
  • a suction muffler 23 is provided beside the sealed container 20.
  • the suction muffler 23 sucks low-pressure gas refrigerant from the refrigerant circuits 11a and 11b.
  • the suction muffler 23 prevents the liquid refrigerant from directly entering the cylinder chamber 62 of the cylinder 31 when the liquid refrigerant returns.
  • the suction muffler 23 is connected to the suction port of the cylinder 31 via the suction pipe 21.
  • the main body of the suction muffler 23 is fixed to the side surface of the sealed container 20 by welding or the like.
  • the electric motor 40 is a brushless DC (Direct Current) motor. Note that the present embodiment can be applied even if the motor 40 is a motor other than a brushless DC motor, such as an induction motor.
  • a brushless DC motor such as an induction motor.
  • the electric motor 40 includes a substantially cylindrical stator 41 and a substantially columnar rotor 42.
  • the stator 41 is fixed in contact with the inner peripheral surface of the sealed container 20.
  • the rotor 42 is installed inside the stator 41 with a gap of about 0.3 to 1 mm.
  • the stator 41 includes a stator core 43 and a winding 44.
  • the stator core 43 is formed by punching a plurality of electromagnetic steel sheets having a thickness of 0.1 to 1.5 mm, each having a thickness of 0.1 to 1.5 mm, laminated in the axial direction, and fixed by caulking or welding. Produced.
  • the winding 44 is wound around the stator core 43 in a concentrated manner through an insulating member 47.
  • the winding 44 is composed of a core wire and at least one layer of a coating covering the core wire.
  • the material of the core wire is, for example, copper.
  • the material of the film is, for example, AI (amidoimide) / EI (ester imide).
  • the material of the insulating member 47 is, for example, PET (polyethylene terephthalate), PBT (polybutylene terephthalate), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • FEP tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer
  • PFA tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • LCP liquid crystal polymer
  • PPS polyphenylene sulfide
  • a lead wire 45 is connected to the winding 44.
  • the rotor 42 includes a rotor core 46 and a permanent magnet (not shown).
  • the rotor core 46 is formed by punching a plurality of electromagnetic steel sheets having a thickness of 0.1 to 1.5 mm, having iron as a main component, and laminating them in an axial direction. It is manufactured by fixing by caulking or welding.
  • the permanent magnet is inserted into a plurality of insertion holes formed in the rotor core 46.
  • the permanent magnet forms a magnetic pole. For example, a ferrite magnet or a rare earth magnet is used as the permanent magnet.
  • an upper end plate 48 and a lower end plate 49 are provided at the upper end and lower end of the rotor, which are the axial ends of the rotor 42, respectively.
  • the upper end plate 48 and the lower end plate 49 also serve as a rotation balancer.
  • the upper end plate 48 and the lower end plate 49 are fixed to the rotor core 46 by a plurality of fixing rivets or the like not shown.
  • a shaft hole into which the main shaft portion 52 of the crankshaft 50 is shrink-fitted or press-fitted is formed at the center of the rotor core 46 in plan view.
  • a plurality of through holes penetrating substantially in the axial direction are formed around the shaft hole of the rotor core 46.
  • Each through hole serves as one of the passages of the gas refrigerant that is discharged from the discharge muffler 35 to the space in the sealed container 20.
  • the motor 40 when the motor 40 is configured as an induction motor, a plurality of slots formed in the rotor core 46 are filled or inserted with a conductor formed of aluminum, copper, or the like. Then, a squirrel-cage winding in which both ends of the conductor are short-circuited by end rings is formed.
  • a terminal 24 connected to an external power source such as an inverter device is attached to the top of the sealed container 20.
  • the terminal 24 is a glass terminal, for example.
  • the terminal 24 is fixed to the sealed container 20 by welding, for example.
  • a lead wire 45 from the electric motor 40 is connected to the terminal 24.
  • a discharge pipe 22 having both axial ends opened is attached at the top of the sealed container 20.
  • the gas refrigerant discharged from the compression mechanism 30 is discharged from the space in the sealed container 20 through the discharge pipe 22 to the external refrigerant circuits 11a and 11b.
  • a recess 72 is formed in the outer peripheral surface 71 of the stator 41 of the electric motor 40.
  • a convex portion 82 that enters the concave portion 72 is formed in order to fix the stator 41 of the electric motor 40 to the inside of the sealed container 20.
  • Electric power is supplied from the terminal 24 to the stator 41 of the electric motor 40 via the lead wire 45.
  • a current flows through the winding 44 of the stator 41 and a magnetic flux is generated from the winding 44.
  • the rotor 42 of the electric motor 40 rotates by the action of the magnetic flux generated from the winding 44 and the magnetic flux generated from the permanent magnet of the rotor 42.
  • the crankshaft 50 fixed to the rotor 42 rotates.
  • the rolling piston 32 of the compression mechanism 30 rotates eccentrically in the cylinder chamber 62 of the cylinder 31 of the compression mechanism 30.
  • a space between the cylinder 31 and the rolling piston 32 is divided into two by a vane 36 of the compression mechanism 30.
  • the volumes of these two spaces change.
  • the volume gradually increases, whereby low-pressure gas refrigerant is sucked from the suction muffler 23.
  • the volume of the gas refrigerant is gradually reduced to compress the gas refrigerant therein.
  • the compressed, high-pressure and high-temperature gas refrigerant is discharged from the discharge muffler 35 into the space in the sealed container 20.
  • the discharged gas refrigerant further passes through the electric motor 40 and is discharged out of the sealed container 20 from the discharge pipe 22 at the top of the sealed container 20.
  • the refrigerant discharged to the outside of the sealed container 20 returns to the suction muffler 23 again through the refrigerant circuits 11a and 11b.
  • the vane 36 is provided integrally with the rolling piston 32.
  • the crankshaft 50 is driven, the vane 36 moves in and out along the receiving groove of the support body that is rotatably attached to the rolling piston 32.
  • the vane 36 moves in the radial direction while swinging according to the rotation of the rolling piston 32, thereby dividing the inside of the cylinder chamber 62 into a compression chamber and a suction chamber.
  • the support is composed of two columnar members having a semicircular cross section.
  • the support body is rotatably fitted in a circular holding hole formed in an intermediate portion between the suction port and the discharge port of the cylinder 31.
  • FIG. 5 is a perspective view of the stator core 43 of the stator 41 of the electric motor 40.
  • FIG. 6 is a plan view of the stator core 43 of the stator 41 of the electric motor 40.
  • two concave portions 72 arranged along the circumferential direction are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the outer peripheral surface 71 of the stator core 43.
  • a notch 73 is formed between the two recesses 72.
  • the outer peripheral surface 71 of the stator core 43 corresponds to the outer peripheral surface of the stator 41 of the electric motor 40.
  • Each recess 72 extends in a groove shape along the axial direction.
  • Each notch 73 becomes one of the passages of the gas refrigerant discharged from the discharge muffler 35 to the space in the sealed container 20.
  • Each notch 73 also serves as a passage for the refrigerating machine oil 25 returning from the top of the electric motor 40 to the bottom of the sealed container 20.
  • the stator core 43 is configured by connecting a plurality of divided cores 74 in the circumferential direction. That is, in the present embodiment, the stator 41 of the electric motor 40 has a plurality of divided iron cores 74 that are connected in the circumferential direction and constitute the stator iron core 43.
  • a tooth 75 is formed on each divided iron core 74.
  • the teeth 75 have a shape that extends inward in the radial direction with a certain width from the root, and has a shape in which the width is widened at the tip.
  • a winding 44 is wound around a portion of the tooth 75 extending at a certain width. When a current is passed through the winding 44, the teeth 75 around which the winding 44 is wound become a magnetic pole. The direction of the magnetic pole is determined by the direction of the current flowing through the winding 44.
  • FIG. 5 and 6 show, as an example, the stator core 43 in which two concave portions 72 and notches 73 are formed at nine locations in the circumferential direction of the outer peripheral surface 71.
  • the number of locations where the notches 73 are formed can be changed as appropriate.
  • two concave portions 72 and notches 73 are formed at three or more locations in the circumferential direction of the outer peripheral surface 71.
  • stator core 43 in which nine teeth 75 are formed is shown, but the number of teeth 75 can be changed as appropriate.
  • stator core 43 composed of a plurality of divided cores 74
  • an integral stator core 43 may be used.
  • each concave portion 72 extends in a groove shape over the entire axial direction
  • the configuration in which each concave portion 72 extends only in a part in the axial direction that is, each concave portion 72 has You may employ
  • the recess 72 is provided as a pair of two adjacent states.
  • a partial region of the outer peripheral surface 71 of the stator core 43 which is a combination of the two concave portions 72 and the portion sandwiched between the two concave portions 72, is referred to as a fixed portion 76.
  • nine fixing portions 76 are provided on the outer peripheral surface 71 of the stator core 43 at substantially equal intervals. Therefore, there are 18 recesses 72 in total. Of the 18 pieces, 6 pieces are used to fix the stator 41 of the electric motor 40 inside the sealed container 20.
  • FIG. 7 is a partial perspective view of the sealed container 20.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the sealed container 20.
  • FIG. 7 shows only a part of the sealed container 20 in the axial direction.
  • the axial direction of the sealed container 20 is the height direction of the sealed container 20.
  • the axial direction of the sealed container 20 is parallel to the axial direction of the stator 41 of the electric motor 40.
  • two convex portions 82 arranged in the circumferential direction are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the inner circumferential surface 81 of the sealed container 20.
  • the two convex portions 82 enter the two concave portions 72 shown in FIGS. 5 and 6 and sandwich the portion where the notch 73 of the stator 41 of the electric motor 40 is formed, so that the electric motor 40 is placed inside the sealed container 20.
  • the stator 41 is fixed.
  • FIG. 7 and 8 show the sealed container 20 in which two convex portions 82 are formed at three locations in the circumferential direction of the inner peripheral surface 81 as an example. Can be appropriately changed. In order to securely fix the stator 41 of the electric motor 40 to the inside of the sealed container 20, it is desirable that two convex portions 82 are formed at three or more locations in the circumferential direction of the inner peripheral surface 81.
  • the convex portion 82 is provided as a pair of two adjacent states. As will be described later, the convex portion 82 is used to seal the stator 41 of the electric motor 40 with an airtight container. It is formed by pushing the outer peripheral surface 83 of the sealed container 20 into the sealed container 20 in a state of being installed inside the sealed container 20. The two convex portions 82 forming the set enter the two concave portions 72 forming the set to form two caulking points.
  • combined the two convex parts 82 which form these caulking points shall be called the caulking part 85.
  • FIG. 9 is a plan view of the split iron core 74 of the stator 41 of the electric motor 40.
  • the two convex portions 82 enter the two concave portions 72 at a plurality of locations corresponding to each other of the stator 41 and the sealed container 20 of the electric motor 40, so that the stator 41 of the electric motor 40 is cut.
  • the stator 41 of the electric motor 40 is fixed inside the sealed container 20 by sandwiching the portion where the notch 73 is formed.
  • the portion between the two concave portions 72 is tightened by the two convex portions 82, so that the portion B shown in FIG. 9, that is, the radially inner end portion of the seam of the split iron core 74 is formed. Stress is concentrated.
  • Hysteresis loss means that the magnetic resistance at a location where stress is concentrated increases, so that the magnetic flux hardly flows at that location and loss occurs. Hysteresis loss is so-called iron loss, which causes a reduction in motor efficiency.
  • the notch 73 is provided between the two recesses 72, stress can be concentrated at the position C shown in FIG. . Since the location C is away from the flow path of the magnetic flux from the magnetic pole, hysteresis loss is unlikely to occur even if stress concentrates on this location. Moreover, if stress concentrates on the location C, the stress applied on the location B can be significantly reduced. Therefore, generation
  • the split iron core 74 is formed in a region between the notch 73 of the outer peripheral surface 71 of the split iron core 74 constituting the stator core 43 and each of the two recesses 72.
  • a protruding portion 77 that protrudes outward in the radial direction from the other region of the outer peripheral surface 71 is formed.
  • the projecting portion 77 is in contact with the inner peripheral surface 81 of the sealed container 20.
  • the degree is improved.
  • the two convex portions 82 formed on the sealed container 20 sandwich the portion where the notch 73 of the stator 41 is formed, so that the tightening acting on the stator 41 from the sealed container 20 is performed. Even if the force is low, the stator 41 can be fixed inside the sealed container 20.
  • the inner peripheral surface 81 of the hermetic container 20 and the outer peripheral surface 71 of the stator 41 are brought into contact with each other, and the contact area is reduced, so that the stator 41 is reliably fixed and the inner diameter roundness of the stator 41 is increased. It is possible to achieve both improvement.
  • the contact area can be reduced.
  • the region between the notch 73 of the outer peripheral surface 71 of the split iron core 74 constituting the stator core 43 and each of the two recesses 72 is connected to the notch 73 and the protrusion 77 is not formed. It is divided into a contact area 78 and a contact area 79 connected to one of the two recesses 72 and formed with a protrusion 77.
  • the positional relationship between the non-contact region 78 and the contact region 79 may be reversed. However, when the non-contact region 78 is on the concave portion 72 side, the convex portion 82 does not enter the concave portion 72 to the root.
  • the contact region 79 on the concave portion 72 side it is desirable to provide the contact region 79 on the concave portion 72 side.
  • the area ratio between the non-contact region 78 and the contact region 79 can be arbitrarily set, but it is desirable that the area of the contact region 79 is smaller than the area of the non-contact region 78. That is, it is desirable that the ratio of the contact region 79 in the region between the notch 73 on the outer peripheral surface 71 of each divided core 74 and each of the two recesses 72 is lower than 50%.
  • the proportion of the contact area 79 in the entire outer peripheral surface 71 of the stator 41 is desirably 30% or less.
  • the ratio of the contact region 79 to the entire outer peripheral surface 71 of the stator 41 is more preferably 1% or more.
  • the ratio of the contact region 79 in the entire outer peripheral surface 71 of the stator 41 is 3 to 15%.
  • the “area” corresponding to the “occupied ratio” is also N times. It is supposed to be. “Angle” may be considered to be the length in the circumferential direction.
  • the length that one protrusion 77 protrudes from the outer peripheral surface 71 of the stator 41 may be an arbitrary length.
  • the length that one protrusion 77 protrudes from the outer peripheral surface 71 of the stator 41 is that the contact region 79 adjacent to the non-contact region 78 is in the radial direction of the stator core 43 with respect to one non-contact region 78. It is the length which protrudes, and is the dimension shown by P in FIG.
  • the stator 41 of the electric motor 40 is fitted inside the sealed container 20 by shrink fitting so that the inner peripheral surface 81 of the sealed container 20 contacts the protruding portion 77.
  • the air gap between the stator 41 and the rotor 42 is reduced due to the deterioration of the roundness of the inner diameter of the stator core 43. May become non-uniform and a magnetic unbalanced sound may be caused.
  • the two convex portions 82 enter the two concave portions 72 and the notches 73 of the stator 41 of the electric motor 40 are formed at a plurality of locations corresponding to each other of the stator 41 and the sealed container 20 of the electric motor 40. Since the formed portion is sandwiched, the degree of fixing by shrink fitting can be reduced. That is, on the outer peripheral surface 71 of the stator core 43, the tightening portion by shrink fitting can be held only in the contact region 79.
  • stator 41 of the electric motor 40 may be fitted inside the sealed container 20 by cold fitting.
  • the two concave portions 72 are arranged separately on both sides of the center position in the circumferential direction of each of the plurality of divided iron cores 74.
  • a center line indicating the center position of the divided iron core 74 in the circumferential direction is represented by a one-dot chain line D.
  • Storage step The compression mechanism 30 is stored in the closed container 20.
  • Installation process a process of installing the stator 41 of the electric motor 40 inside the sealed container 20.
  • Processing step a step of heating a plurality of locations in the circumferential direction of the inner peripheral surface 81 of the sealed container 20 and processing the heated plurality of locations to form two convex portions 82 that enter the two concave portions 72.
  • Fixing step The two convex portions 82 are thermally contracted, and the portions where the notches 73 of the stator 41 of the electric motor 40 are formed by the two convex portions 82 are sandwiched between the stator 41 of the electric motor 40 and the sealed container. 20 is a step of fixing the inside.
  • the above four steps are performed in the order of the storing step, the setting step, the processing step, and the fixing step.
  • 10, 11, and 12 are partial cross-sectional views of the stator 41 and the sealed container 20 of the motor 40 in each process for fixing the stator 41 of the motor 40 to the inside of the sealed container 20.
  • a certain range centered on a position corresponding to the center position between the two concave portions 72 of each fixing portion 76 on the outer peripheral surface 83 of the sealed container 20 is the sealed container 20.
  • fixed part 76 in is heated locally from the outer side of the airtight container 20.
  • FIG. 11 After the sealed container 20 is thermally expanded by heating, as shown in FIG. 11, the pressing jig 91 is pressed straight from the outside of the sealed container 20 toward the two concave portions 72.
  • the two tip portions 92 of the pressing jig 91 having a width slightly smaller than the width of the concave portion 72 and having an end surface that is a rectangular flat surface are pressed toward the two concave portions 72 simultaneously.
  • a processed hole 84 having the same width as the distal end portion 92 of the pressing jig 91 is formed in the outer peripheral surface 83 of the sealed container 20.
  • Two convex portions 82 that enter the two concave portions 72 are formed on the inner peripheral surface 81 of the sealed container 20. That is, a caulking portion 85 having two caulking points is formed.
  • One pressing jig 91 is used for each of the three fixing portions 76.
  • three pressing jigs 91 are used to form three caulking portions 85.
  • the three caulking portions 85 are formed by pressing the three pressing jigs 91 almost simultaneously onto the three locations on the outer peripheral surface 71 of the stator core 43.
  • the thermally expanded sealed container 20 is cooled as shown in FIG.
  • the two convex portions 82 are drawn toward the center of the heated range by heat shrinkage. Therefore, the two concave portions 72 adjacent to the fixing portion 76 are tightened in the circumferential direction by the two convex portions 82.
  • the stator 41 of the electric motor 40 including the stator core 43 is fixed to the sealed container 20.
  • the stator 41 of the electric motor 40 is not fixed by the radial force as in the conventional fixing method by shrink fitting, but the stator 41 of the electric motor 40 is fixed by the circumferential force. The strain applied to the iron core 43 can be reduced.
  • FIG. 13 is an E arrow view of FIG. That is, FIG. 13 is a view of the outer peripheral surface 83 of the sealed container 20 as viewed from the direction E shown in FIG.
  • the sealed container 20 is locally heated, and the sealed container 20 is softened by the influence of heat in a circular heating range 93, for example.
  • a circular heating range 93 for example.
  • two adjacent processing holes 84 are formed on the outer peripheral surface 83 of the sealed container 20.
  • Two convex portions 82 are formed at corresponding positions on the inner peripheral surface 81 of the sealed container 20.
  • the fixing step the sealed container 20 is cooled, and the two convex portions 82 are drawn toward the heating center 94.
  • the two convex portions 82 formed in the sealed container 20 of the compressor 12 enter the two concave portions 72 formed in the stator 41 of the electric motor 40 of the compressor 12, and these two concave portions
  • the stator 41 of the electric motor 40 is fixed to the inside of the sealed container 20 by sandwiching the portion in which the notch 73 between 72 is formed.
  • the presence of the notch 73 relieves stress concentration that causes loss.
  • a protruding portion 77 that protrudes outward in the radial direction from the other region of the outer peripheral surface 71 of the stator 41 in a region between the notch 73 of the outer peripheral surface 71 of the stator 41 and each of the two concave portions 72. Is formed.
  • the protrusion 77 is in contact with the inner peripheral surface 81 of the sealed container 20, so that the inner diameter roundness of the stator 41 is increased. improves. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in motor efficiency.
  • the present embodiment it is possible to obtain a hermetic electric compressor with high motor efficiency and low noise by minimizing the occurrence of iron loss and the deterioration of the roundness of the inner diameter of the stator 41 of the electric motor 40. it can. Even for long-term use, there is high reliability that does not cause problems such as noise and vibration increase due to rattling of the stator 41 of the electric motor 40, and iron loss due to stress concentration of the stator 41 is reduced.
  • a hermetic electric compressor having excellent efficiency can be provided.
  • a sufficient pinching force is generated between the two concave portions 72 of the stator 41 of the electric motor 40 by the two convex portions 82 adjacent to the closed container 20, so that the electric motor is supplied to the closed container 20.
  • Forty stators 41 can be firmly fixed. Even with long-term use of a hermetic electric compressor, it can withstand normal and excessive force generated during operation and does not cause problems such as increased noise and vibration due to rattling of the stator 41 of the electric motor 40. A highly reliable compressor 12 can be obtained. Moreover, since the force received by the stator 41 of the electric motor 40 can be reduced and the occurrence of iron loss due to stress concentration can be suppressed, the performance is improved.
  • the material of the sealed container 20 is generally iron.
  • the yield point of iron suddenly decreases from around 600 ° C.
  • the temperature at which the yield point starts to drop abruptly in this way is referred to herein as the softening temperature.
  • the temperature during heating should be higher than the temperature at which the material softens and lower than the melting point.
  • the pushing amount is a depth at which the convex portion 82 enters the concave portion 72, and is a dimension indicated by H in FIG.
  • the material of the sealed container 20 is iron, and the softening temperature is 600 ° C.
  • the melting point of iron is about 1560 ° C. Therefore, the heating temperature for local heating is preferably 600 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower.
  • the heating temperature changes, and it is desirable that the temperature be higher than the softening temperature of the material and lower than the melting point.
  • the convex portion 82 can be reliably formed by using the characteristics of the material of the sealed container 20 at the high temperature as described above. Can do. Moreover, the pushing force for forming the convex portion 82 is reduced, and the distortion generated in the stator core 43 when the compressor 12 is assembled can be reduced. Furthermore, by setting the heating center 94 of the sealed container 20 so as to overlap the centers of the two recesses 72, after the two convex portions 82 are reliably formed in the sealed container 20, the heat shrinks toward the heating center 94. The two concave portions 72 can be firmly sandwiched between the two convex portions 82.
  • the convex part 82 of the airtight container 20 is reliably formed, and the convex part 82 of the airtight container 20 is firmly sandwiched between the concave parts 72 of the stator 41 of the electric motor 40 to fix the stator 41 of the electric motor 40.
  • the stator 41 of the strong electric motor 40 that can withstand normal and excessive force generated during the operation of the compressor 12 and that does not generate rattling can be fixed for long-term use of the compressor 12. Is possible.
  • the stator 41 of the electric motor 40 is supported by sandwiching the convex portion 82 of the hermetic container 20, and for the tangential direction, the stator 41 of the electric motor 40 is convex of the hermetic container 20. Not only support by sandwiching the portion 82 but also the rigidity of the convex portion 82 of the sealed container 20 is supported. What is necessary is just to select a fixed shape so that required fixed strength can be obtained according to the acceleration which generate
  • the fixing strength can be increased by increasing the cross-sectional area of the convex portion 82 or increasing the number of the fixing portions 76.
  • stator core 43 since a plurality of groove-shaped recesses 72 are formed at a plurality of locations of the stator core 43, the stator core 43 can be formed by stacking the same type of electrical steel sheets. Since there is no need to prepare a mold, it is possible to reduce costs and reduce the risk of assembly errors.
  • stator 41 and the sealed container 20 are shrink-fitted in the above-described installation process, after the stator 41 and the sealed container 20 are shrink-fitted in the above-described installation process, the processing process and the fixing process are performed.
  • shrink fitting is not essential.
  • the stator 41 may be shrink-fitted into the sealed container 20 with such a strength that no minute rattle is generated between the stator 41 and the convex portion 82 of the sealed container 20 when thermally contracted. Therefore, the contact area by shrink fitting of the stator 41 and the airtight container 20 can be significantly reduced compared with the case where it fixes only by the conventional shrink fitting. Therefore, the stress acting on the stator 41 can be reduced, and the performance of the compressor 12 can be improved.
  • the stator core 43 is formed by joining a plurality of T-shaped split cores 74 in a ring shape.
  • a recess 72 formed in the outer peripheral surface 71 of the stator core 43 is provided in each divided core 74. If two adjacent recesses 72 are formed across the two split cores 74, the force acting during the thermal contraction of the corresponding two projections 82 acts to press the two split cores 74 against each other. Therefore, there is a possibility that the inner diameter roundness of the stator core 43 is deteriorated.
  • the concave portion 72 of the stator 41 may be provided as, for example, a rectangular pilot hole instead of being provided in a groove shape. Even in that case, the stator 41 can be similarly fixed to the sealed container 20.
  • the rectangular pilot hole of the stator 41 can be formed by laminating two types of electromagnetic steel plates.

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Abstract

 圧縮機の電動機の固定子において、外周面(71)の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凹部(72)が形成され、当該2つの凹部(72)の間に切り欠き(73)が形成される。圧縮機の密閉容器において、内周面の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凸部が形成される。当該2つの凸部が2つの凹部(72)に入り込んで電動機の固定子の切り欠き(73)が形成された部分を挟み込むことで、密閉容器の内側に電動機の固定子が固定される。

Description

圧縮機及び圧縮機製造方法
 本発明は、圧縮機及び圧縮機製造方法に関するものである。本発明は、例えば、空気調和機や冷蔵庫等の冷凍サイクル装置に用いられる密閉型電動圧縮機に関するものである。
 従来の密閉型電動圧縮機の電動機の固定子を密閉容器に固定する方法としては、密閉容器内径よりも大きな外径を持つ固定子を焼き嵌めにより密閉容器に固定する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
 焼き嵌めを施さずに固定子を密閉容器に固定する方法もある(例えば、特許文献2参照)。この方法では、固定子外周面に、互いに近接する複数の下穴を設ける。密閉容器の当該複数の下穴に対向する箇所を局所的に加熱した後に、当該箇所を押し付け治具にて半径方向内向きに押し付け、下穴に係合する凸部を密閉容器に形成する。密閉容器の冷却による熱収縮により、密閉容器の凸部で固定子の下穴間を締め付けて、固定子を密閉容器に固定する。
特開昭60-159391号公報 特開2007-303379号公報
 電動機の固定子を密閉容器に焼き嵌めで固定する方法では、固定子に作用する締め付け力を制御することが難しい。特に電磁鋼板を積層させることで形成される固定子は剛性が小さく、固定子の内径真円度が悪化することにより、固定子と回転子との間のエアギャップが不均一となり、磁気アンバランス音が引き起こされる。また、密閉容器を加熱する際の温度分布のばらつきや、部品の加熱によって生じる加工歪の解放により、固定子鉄心の特定箇所に応力が集中して鉄損が発生し、電動機効率の低下が招かれる。
 焼き嵌めを施さずに固定子を密閉容器に固定する方法でも、密閉容器の凸部で固定子の下穴間が締め付けられることにより、固定子鉄心の特定箇所に応力が集中して鉄損が発生し、電動機効率が低下するおそれがある。また、この方法では、固定子外周面をドリル等により加工して下穴を形成する必要がある。しかし、この加工により固定子の内径真円度が悪化する場合がある。下穴を形成しようとする層の電磁鋼板として、その他の下穴を形成しない層の電磁鋼板とは別形状の電磁鋼板を用意し、それらを組み合わせることで下穴を形成することもできる。しかし、複数の型を用意するコストがかかり、また複数の電磁鋼板を組み間違えるリスクもある。
 本発明は、例えば、圧縮機の電動機効率の低下を抑制することを目的とする。
 本発明の一の態様に係る圧縮機は、
 固定子を有し、前記固定子の外周面の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凹部が形成され、前記2つの凹部の間に切り欠きが形成される電動機と、
 内周面の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凸部が形成され、前記2つの凸部が前記2つの凹部に入り込んで前記固定子の前記切り欠きが形成された部分を挟み込むことで、内側に前記固定子が固定される容器と、
 前記容器の内側に収納され、前記電動機によって駆動される圧縮機構とを備え、
 前記固定子の外周面の前記切り欠きと前記2つの凹部のそれぞれとの間の領域に、前記固定子の外周面の他の領域よりも半径方向の外側に突出する突出部が形成され、前記容器の内周面が前記突出部に接触する。
 本発明では、圧縮機の容器に形成された2つの凸部が、圧縮機の電動機の固定子に形成された2つの凹部に入り込んで、これら2つの凹部の間の切り欠きが形成された部分を挟み込むことで、電動機の固定子が容器の内側に固定される。切り欠きがあることで損失の要因となる応力集中が緩和される。また、固定子の外周面の切り欠きと2つの凹部のそれぞれとの間の領域に、固定子の外周面の他の領域よりも半径方向の外側に突出する突出部が形成される。固定子の外周面全体が容器の内周面に接触する代わりに、突出部が容器の内周面に接触することで、固定子の内径真円度が向上する。したがって、本発明によれば、電動機効率の低下を抑制することができる。
実施の形態1に係る冷凍サイクル装置の回路図。 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置の回路図。 実施の形態1に係る圧縮機の縦断面図。 図3のA-A断面図。 実施の形態1に係る電動機の固定子の固定子鉄心の斜視図。 実施の形態1に係る電動機の固定子の固定子鉄心の平面図。 実施の形態1に係る密閉容器の部分斜視図。 実施の形態1に係る密閉容器の横断面図。 実施の形態1に係る電動機の固定子の分割鉄心の平面図。 実施の形態1に係る電動機の固定子及び密閉容器の部分断面図。 実施の形態1に係る電動機の固定子及び密閉容器の部分断面図。 実施の形態1に係る電動機の固定子及び密閉容器の部分断面図。 図12のE矢視図。
 以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一又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、同一又は相当する部分については、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった配置や向き等は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。装置、器具、部品等の構成について、その材質、形状、大きさ等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。
 実施の形態1.
 図1及び図2は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置10の回路図である。図1は、冷房運転時の冷媒回路11aを示している。図2は、暖房運転時の冷媒回路11bを示している。
 本実施の形態において、冷凍サイクル装置10は、空気調和機である。なお、冷凍サイクル装置10が冷蔵庫、ヒートポンプサイクル装置といった空気調和機以外の機器であっても、本実施の形態を適用することができる。
 図1及び図2に示すように、冷凍サイクル装置10は、冷媒が循環する冷媒回路11a,11bを備える。
 冷媒回路11a,11bには、圧縮機12と、四方弁13と、室外熱交換器14と、膨張弁15と、室内熱交換器16とが接続されている。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。室外熱交換器14は、第1熱交換器の例である。室外熱交換器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。室外熱交換器14は、暖房運転時には蒸発器として動作し、室外空気と膨張弁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。膨張弁15は、膨張機構の例である。膨張弁15は、凝縮器で放熱した冷媒を膨張させる。室内熱交換器16は、第2熱交換器の例である。室内熱交換器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。室内熱交換器16は、冷房運転時には蒸発器として動作し、室内空気と膨張弁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。
 冷凍サイクル装置10は、さらに、制御装置17を備える。
 制御装置17は、例えば、マイクロコンピュータである。図1及び図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11a,11bに接続された各要素に接続される。制御装置17は、各要素の状態を監視したり、制御したりする。
 冷媒回路11a,11bを循環する冷媒としては、R407C冷媒、R410A冷媒、R1234yf冷媒等、任意の冷媒を使用することができる。
 図3は、圧縮機12の縦断面図である。図4は、図3のA-A断面図である。なお、図3及び図4において、断面を表すハッチングは省略している。また、図4では、密閉容器20の内側のみを示している。
 本実施の形態において、圧縮機12は、1気筒のロータリ圧縮機である。なお、圧縮機12が多気筒のロータリ圧縮機、或いは、スクロール圧縮機であっても、本実施の形態を適用することができる。
 図3に示すように、圧縮機12は、密閉容器20と、圧縮機構30と、電動機40と、クランク軸50とを備える。
 密閉容器20は、容器の例である。密閉容器20には、冷媒を吸入するための吸入管21と、冷媒を吐出するための吐出管22とが取り付けられている。
 圧縮機構30は、密閉容器20の内側に収納される。具体的には、圧縮機構30は、密閉容器20の内側下部に設置される。圧縮機構30は、電動機40によって駆動される。圧縮機構30は、吸入管21に吸入された冷媒を圧縮する。
 電動機40も、密閉容器20の内側に収納される。具体的には、電動機40は、密閉容器20の内側で、圧縮機構30により圧縮された冷媒が吐出管22から吐出される前に通過する位置に設置される。即ち、電動機40は、密閉容器20の内側で、圧縮機構30の上方に設置される。電動機40は、集中巻のモータである。なお、電動機40が分布巻のモータであっても、本実施の形態を適用することができる。
 密閉容器20の底部には、圧縮機構30の各摺動部を潤滑するための冷凍機油25が貯留されている。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によって汲み上げられ、圧縮機構30の各摺動部へ供給される。冷凍機油25としては、例えば、合成油であるPOE(ポリオールエステル)、PVE(ポリビニルエーテル)、AB(アルキルベンゼン)が使用される。
 以下では、圧縮機構30の詳細について説明する。
 図3及び図4に示すように、圧縮機構30は、シリンダ31と、ローリングピストン32と、ベーン36と、主軸受33と、副軸受34とを備える。
 シリンダ31の外周は、平面視略円形である。シリンダ31の内部には、平面視略円形の空間であるシリンダ室62が形成される。シリンダ31は、軸方向両端が開口している。
 シリンダ31には、シリンダ室62につながり、半径方向に延びるベーン溝61が設けられる。ベーン溝61の外側には、ベーン溝61につながる平面視略円形の空間である背圧室63が形成される。
 図示していないが、シリンダ31には、冷媒回路11a,11bからガス冷媒が吸入される吸入ポートが設けられる。吸入ポートは、シリンダ31の外周面からシリンダ室62に貫通している。
 図示していないが、シリンダ31には、シリンダ室62から圧縮された冷媒が吐出される吐出ポートが設けられる。吐出ポートは、シリンダ31の上端面を切り欠いて形成されている。
 ローリングピストン32は、リング状である。ローリングピストン32は、シリンダ室62内で偏心運動する。ローリングピストン32は、クランク軸50の偏心軸部51に摺動自在に嵌合する。
 ベーン36の形状は、平坦な略直方体である。ベーン36は、シリンダ31のベーン溝61内に設置される。ベーン36は、背圧室63に設けられるベーンスプリング37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。密閉容器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36の背圧室63側の面であるベーン背面に密閉容器20内の圧力とシリンダ室62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37は、主に密閉容器20内とシリンダ室62内の圧力に差がない圧縮機12の起動時に、ベーン36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。
 主軸受33は、側面視略逆T字状である。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に摺動自在に嵌合する。主軸受33は、シリンダ31のシリンダ室62及びベーン溝61の上側を閉塞する。
 副軸受34は、側面視略T字状である。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に摺動自在に嵌合する。副軸受34は、シリンダ31のシリンダ室62及びベーン溝61の下側を閉塞する。
 図示していないが、主軸受33は、吐出弁を備える。主軸受33の外側には、吐出マフラ35が取り付けられる。吐出弁を介して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から密閉容器20内の空間に放出される。なお、吐出弁及び吐出マフラ35は、副軸受34、或いは、主軸受33と副軸受34との両方に設けられてもよい。
 シリンダ31、主軸受33、副軸受34の材質は、ねずみ鋳鉄、焼結鋼、炭素鋼等である。ローリングピストン32の材質は、例えば、クロム等を含有する合金鋼である。ベーン36の材質は、例えば、高速度工具鋼である。
 密閉容器20の横には、吸入マフラ23が設けられる。吸入マフラ23は、冷媒回路11a,11b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62に入り込むことを抑制する。吸入マフラ23は、シリンダ31の吸入ポートに吸入管21を介して接続される。吸入マフラ23の本体は、溶接等により密閉容器20の側面に固定される。
 以下では、電動機40の詳細について説明する。
 本実施の形態において、電動機40は、ブラシレスDC(Direct・Current)モータである。なお、電動機40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、本実施の形態を適用することができる。
 図3に示すように、電動機40は、略円筒状の固定子41と、略円柱状の回転子42とを備える。
 固定子41は、密閉容器20の内周面に当接して固定される。回転子42は、固定子41の内側に0.3~1mm程度の空隙を介して設置される。
 固定子41は、固定子鉄心43と、巻線44とを備える。固定子鉄心43は、鉄を主成分とする、厚さが0.1~1.5mmの複数枚の電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、軸方向に積層し、カシメや溶接等により固定して製作される。巻線44は、固定子鉄心43に絶縁部材47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1層の被膜とからなる。芯線の材質は、例えば、銅である。被膜の材質は、例えば、AI(アミドイミド)/EI(エステルイミド)である。絶縁部材47の材質は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、LCP(液晶ポリマー)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、フェノール樹脂である。巻線44には、リード線45が接続されている。
 回転子42は、回転子鉄心46と、図示していない永久磁石とを備える。回転子鉄心46は、固定子鉄心43と同様に、鉄を主成分とする、厚さが0.1~1.5mmの複数枚の電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、軸方向に積層し、カシメや溶接等により固定して製作される。永久磁石は、回転子鉄心46に形成される複数の挿入孔に挿入される。永久磁石は、磁極を形成する。永久磁石としては、例えば、フェライト磁石、希土類磁石が使用される。
 永久磁石が軸方向に抜けないようにするために、回転子42の軸方向両端である回転子上端及び回転子下端には、それぞれ上端板48及び下端板49が設けられる。上端板48及び下端板49は、回転バランサを兼ねる。上端板48及び下端板49は、図示していない複数の固定用リベット等により回転子鉄心46に固定されている。
 図示していないが、回転子鉄心46の平面視中心には、クランク軸50の主軸部52が焼き嵌め又は圧入される軸孔が形成されている。回転子鉄心46の軸孔の周囲には、略軸方向に貫通する複数の貫通孔が形成されている。それぞれの貫通孔は、吐出マフラ35から密閉容器20内の空間へ放出されるガス冷媒の通路の1つとなる。
 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46に形成される複数のスロットにアルミニウムや銅等で形成される導体が充填又は挿入される。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。
 密閉容器20の頂部には、インバータ装置等の外部電源と接続する端子24が取り付けられている。端子24は、例えば、ガラス端子である。端子24は、例えば、溶接により密閉容器20に固定されている。端子24には、電動機40からのリード線45が接続される。
 密閉容器20の頂部には、軸方向両端が開口した吐出管22が取り付けられている。圧縮機構30から吐出されるガス冷媒は、密閉容器20内の空間から吐出管22を通って外部の冷媒回路11a,11bへ吐出される。
 詳細については後述するが、電動機40の固定子41の外周面71には、凹部72が形成される。密閉容器20の内周面81には、電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に固定するために、凹部72に入り込む凸部82が形成される。
 以下では、圧縮機12の動作について説明する。
 端子24からリード線45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の永久磁石から発生する磁束との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62内で偏心回転する。シリンダ31とローリングピストン32との間の空間は、圧縮機構30のベーン36によって2つに分割されている。クランク軸50の回転に伴い、それらの2つの空間の容積が変化する。一方の空間では、徐々に容積が拡大することにより、吸入マフラ23から低圧のガス冷媒が吸入される。他方の空間では、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から密閉容器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を通過して密閉容器20の頂部にある吐出管22から密閉容器20の外へ吐出される。密閉容器20の外へ吐出された冷媒は、冷媒回路11a,11bを通って、再び吸入マフラ23に戻ってくる。
 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36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36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受入溝に沿って出入りする。ベーン36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62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つ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。
 以下では、電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に固定するための構成、その構成を実現するための手順、その構成により得られる効果について順番に説明する。
 ***構成の説明***
 以下、電動機40の固定子41の固定子鉄心43、及び、密閉容器20の構成について説明する。
 図5は、電動機40の固定子41の固定子鉄心43の斜視図である。図6は、電動機40の固定子41の固定子鉄心43の平面図である。
 図5及び図6に示すように、本実施の形態では、固定子鉄心43の外周面71の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凹部72が形成され、当該2つの凹部72の間に切り欠き73が形成される。なお、固定子鉄心43の外周面71は、電動機40の固定子41の外周面に相当する。
 それぞれの凹部72は、軸方向に沿って溝状に延びている。
 それぞれの切り欠き73は、吐出マフラ35から密閉容器20内の空間へ放出されるガス冷媒の通路の1つとなる。それぞれの切り欠き73は、電動機40の上から密閉容器20の底部に戻る冷凍機油25の通路にもなる。
 固定子鉄心43は、複数の分割鉄心74が円周方向に連結されて構成される。即ち、本実施の形態では、電動機40の固定子41が、円周方向に連結されて固定子鉄心43を構成する複数の分割鉄心74を有する。それぞれの分割鉄心74には、ティース75が形成される。ティース75は、根元から一定の幅で半径方向の内側に延び、先端において幅が広がった形状となっている。ティース75の一定の幅で延びている部分には、巻線44が巻かれる。巻線44に電流が流されると、巻線44が巻きつけられたティース75が磁極となる。磁極の方向は、巻線44に流される電流の方向によって決まる。
 図5及び図6では、一例として、外周面71の円周方向における9箇所に2つの凹部72と切り欠き73とが形成された固定子鉄心43を示しているが、2つの凹部72と切り欠き73とが形成される箇所の数は適宜変更することができる。なお、電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に確実に固定するため、外周面71の円周方向における3箇所以上に2つの凹部72と切り欠き73とが形成されることが望ましい。
 また、一例として、2つの凹部72に対して、当該2つの凹部72の間に1つの切り欠き73が形成される構成を示しているが、当該2つの凹部72の間に2つ以上の切り欠き73が形成される構成を採用してもよい。
 また、一例として、9個のティース75が形成された固定子鉄心43を示しているが、ティース75の個数は適宜変更することができる。
 また、一例として、複数の分割鉄心74で構成された固定子鉄心43を示しているが、一体の固定子鉄心43が用いられてもよい。
 また、一例として、全てのティース75に、或いは、全ての分割鉄心74に2つの凹部72と切り欠き73とが形成される構成を示しているが、一部のティース75のみに、或いは、一部の分割鉄心74のみに2つの凹部72と切り欠き73とが形成されてもよい。なお、全ての分割鉄心74に2つの凹部72と切り欠き73とが形成される場合は、一部の分割鉄心74のみに2つの凹部72と切り欠き73とが形成される場合と比べて、分割鉄心74の形状の統一化によるコスト削減が可能である。
 また、一例として、それぞれの凹部72が軸方向の全体に亘って溝状に延びる構成を示しているが、それぞれの凹部72が軸方向の一部のみに延びる構成、即ち、それぞれの凹部72が穴として形成される構成を採用してもよい。それぞれの凹部72が軸方向の全体に亘って溝状に延びる場合は、それぞれの凹部72が穴として形成される場合と比べて、積層される電磁鋼板の形状の統一化によるコスト削減、或いは、電磁鋼板の組み間違えのリスク回避が可能である。
 図5及び図6に示したように、凹部72は、近接した状態の2つが1組となって設けられている。以下では、2つの凹部72と、当該2つの凹部72によって挟まれた部位とを合わせた、固定子鉄心43の外周面71の部分的な領域を固定部76と呼ぶものとする。本実施の形態では、固定部76が、固定子鉄心43の外周面71にほぼ等間隔で9個設けられている。よって、凹部72は、全部で18個ある。18個のうち、6個が電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に固定するために使用される。
 図7は、密閉容器20の部分斜視図である。図8は、密閉容器20の横断面図である。なお、図7は、密閉容器20の軸方向における一部のみを示している。密閉容器20の軸方向とは、密閉容器20の高さ方向のことである。密閉容器20の軸方向は、電動機40の固定子41の軸方向と平行である。
 図7及び図8に示すように、本実施の形態では、密閉容器20の内周面81の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凸部82が形成される。2つの凸部82が図5及び図6に示した2つの凹部72に入り込んで電動機40の固定子41の切り欠き73が形成された部分を挟み込むことで、密閉容器20の内側に電動機40の固定子41が固定される。
 密閉容器20の外周面83において、それぞれの凸部82に対応する位置には、それぞれの凸部82を内周面81に形成するために外周面83が押し込まれて形成された加工穴84がある。
 図7及び図8では、一例として、内周面81の円周方向における3箇所に2つの凸部82が形成された密閉容器20を示しているが、2つの凸部82が形成される箇所は適宜変更することができる。なお、電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に確実に固定するため、内周面81の円周方向における3箇所以上に、2つの凸部82が形成されることが望ましい。
 図7及び図8に示したように、凸部82は、近接した状態の2つが1組となって設けられるが、後述するように、凸部82は、電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に設置した状態で密閉容器20の外周面83を密閉容器20の内側に押し込むことで形成される。組となる2つの凸部82は、組となる2つの凹部72に入り込んで、2つのかしめ点を形成する。以下では、これらのかしめ点を形成する2つの凸部82を合わせた、密閉容器20の内周面81の部分的な領域をかしめ部85と呼ぶものとする。本実施の形態では、かしめ部85が、密閉容器20の内周面81及び外周面83にほぼ等間隔で3個設けられている。よって、凸部82は、全部で6個ある。
 図9は、電動機40の固定子41の分割鉄心74の平面図である。
 前述したように、本実施の形態では、電動機40の固定子41及び密閉容器20の互いに対応する複数箇所で、2つの凸部82が2つの凹部72に入り込んで電動機40の固定子41の切り欠き73が形成された部分を挟み込むことで、密閉容器20の内側に電動機40の固定子41が固定される。切り欠き73がない場合、2つの凸部82で2つの凹部72の間の部分が締め付けられることにより、図9に示すBの箇所、即ち、分割鉄心74の継ぎ目の半径方向内側の端部に応力が集中する。Bの箇所は、本来、ティース75に形成される磁極からの磁束が流れる位置であるため、この箇所に応力が集中するとヒステリシス損失が発生する。ヒステリシス損失とは、応力が集中する箇所の磁気抵抗が増大することにより、その箇所で磁束が流れにくくなって損失が発生することをいう。ヒステリシス損失は、いわゆる鉄損であり、電動機効率を低下させる要因となる。一方、本実施の形態では、2つの凹部72の間に切り欠き73があるため、図9に示すCの箇所、即ち、切り欠き73の半径方向内側の隅部に応力を集中させることができる。Cの箇所は、磁極からの磁束の流路から離れた位置であるため、この箇所に応力が集中してもヒステリシス損失は発生しにくい。また、Cの箇所に応力が集中すれば、Bの箇所にかかる応力を大幅に低減させることができる。したがって、鉄損の発生を回避し、電動機効率の低下を抑制することができる。
 また、図9に示すように、本実施の形態では、固定子鉄心43を構成する分割鉄心74の外周面71の切り欠き73と2つの凹部72のそれぞれとの間の領域に、分割鉄心74の外周面71の他の領域よりも半径方向の外側に突出する突出部77が形成される。密閉容器20の内周面81が突出部77に接触することで、電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に、より確実に固定することが可能となる。しかも、固定子41の外周面71全体が密閉容器20の内周面81に接触する代わりに、突出部77が密閉容器20の内周面81に接触することで、固定子41の内径真円度が向上する。即ち、本実施の形態では、密閉容器20に形成された2つの凸部82が固定子41の切り欠き73が形成された部分を挟み込んでいるため、密閉容器20から固定子41に作用する締め付け力が低くても、固定子41を密閉容器20の内側に固定することができる。よって、密閉容器20の内周面81と固定子41の外周面71とを接触させつつ、その接触面積を小さくすることで、固定子41の確実な固定と、固定子41の内径真円度の向上とを両立させることが可能となる。固定子41の外周面71において、密閉容器20の内周面81と接触する領域を突出部77に限定することで、接触面積を小さくすることができる。
 本実施の形態では、固定子鉄心43を構成する分割鉄心74の外周面71の切り欠き73と2つの凹部72のそれぞれとの間の領域が、切り欠き73につながり突出部77が形成されない非接触領域78と、2つの凹部72のいずれかにつながり突出部77が形成される接触領域79とに分かれる。なお、非接触領域78と接触領域79との位置関係を逆にしてもよいが、非接触領域78が凹部72の側にある場合、凸部82が根元まで凹部72に入り込まなくなる。よって、凸部82による締め付け力を増大させるには、接触領域79を凹部72の側に設けるほうが望ましい。非接触領域78と接触領域79との面積比は、任意に設定することができるが、非接触領域78の面積よりも接触領域79の面積が小さいことが望ましい。即ち、1つの分割鉄心74の外周面71の切り欠き73と2つの凹部72のそれぞれとの間の領域における接触領域79の占める割合が50%より低いことが望ましい。
 固定子41の外周面71全体における接触領域79の占める割合は、30%以下であることが望ましい。本実施の形態では、固定子鉄心43全体の角度に対する分割鉄心74の角度が360°/9=40°である。よって、1つの分割鉄心74の外周面71の切り欠き73と片側の凹部72との間の領域に含まれる接触領域79の角度が40°×0.3/2=6°以下であれば、固定子41の外周面71全体における接触領域79の占める割合が30%(=6°×2×9/360°×100)以下となる。固定子41をより確実に固定するために、固定子41の外周面71全体における接触領域79の占める割合は、1%以上であることがより望ましい。本実施の形態では、1つの分割鉄心74の外周面71の切り欠き73と片側の凹部72との間の領域に含まれる接触領域79の角度が40°×0.01/2=0.2°以上であれば、固定子41の外周面71全体における接触領域79の占める割合が1%(=0.2°×2×9/360°×100)以上となる。固定子41の確実な固定と、固定子41の内径真円度の向上とを確実に両立させるために、固定子41の外周面71全体における接触領域79の占める割合は、3~15%であることが最も望ましい。本実施の形態では、1つの分割鉄心74の外周面71の切り欠き73と片側の凹部72との間の領域に含まれる接触領域79の角度が40°×0.03/2=0.6°以上かつ40°×0.15/2=3°以下であれば、固定子41の外周面71全体における接触領域79の占める割合が3~15%となる。ここでは、説明を簡単にするため、固定子鉄心43の軸方向の長さが一様であり、「角度」がN倍であるときは、「占める割合」に相当する「面積」もN倍であるものとしている。「角度」とは、円周方向の長さのことであると考えてもよい。
 固定子41の外周面71から1つの突出部77が突出する長さは、任意の長さでよい。固定子41の外周面71から1つの突出部77が突出する長さとは、1つの非接触領域78に対して、その非接触領域78に隣接する接触領域79が固定子鉄心43の半径方向に突出する長さのことであり、図9においてPで示す寸法のことである。
 本実施の形態では、電動機40の固定子41が焼き嵌めにより密閉容器20の内側に嵌められることで、密閉容器20の内周面81が突出部77に接触する。焼き嵌めのみによって電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に固定する場合は、固定子鉄心43の内径真円度が悪化することにより、固定子41と回転子42との間のエアギャップが不均一となり、磁気アンバランス音が引き起こされるおそれがある。しかし、本実施の形態では、電動機40の固定子41及び密閉容器20の互いに対応する複数箇所で、2つの凸部82が2つの凹部72に入り込んで電動機40の固定子41の切り欠き73が形成された部分を挟み込んでいるため、焼き嵌めによる固定の度合いを低くすることができる。即ち、固定子鉄心43の外周面71において、焼き嵌めによる締め付け箇所を接触領域79のみに留めることができる。仮に非接触領域78がなく、分割鉄心74の外周面71の切り欠き73と2つの凹部72のそれぞれとの間の領域全体が密閉容器20の内周面81と接触する構成を採用したとしても、焼き嵌めのみによって電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に固定する構成よりも、焼き嵌めによる締め付け箇所の面積を低減することができる。したがって、固定子鉄心43の内径真円度を向上させることができ、磁気アンバランス音の発生を抑制することが可能となる。なお、電動機40の固定子41が冷やし嵌めにより密閉容器20の内側に嵌められても構わない。
 本実施の形態では、2つの凹部72が複数の分割鉄心74のそれぞれの円周方向における中央位置の両側に分かれて配置される。なお、図9では、分割鉄心74の円周方向における中央位置を示す中心線を一点鎖線Dによって表している。
 ***手順の説明***
 圧縮機12の製造方法である、本実施の形態に係る圧縮機製造方法が備える工程として、以下のようなものがある。
・収納工程:圧縮機構30を密閉容器20の内側に収納する工程である。
・設置工程:電動機40の固定子41を、密閉容器20の内側に設置する工程である。
・加工工程:密閉容器20の内周面81の円周方向における複数箇所を加熱し、加熱した複数箇所を加工して、2つの凹部72に入り込む2つの凸部82を形成する工程である。・固定工程:2つの凸部82を熱収縮させて、2つの凸部82により電動機40の固定子41の切り欠き73が形成された部分を挟み込むことで、電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に固定する工程である。
 上記4つの工程は、収納工程、設置工程、加工工程、固定工程の順番に実施される。
 以下、加工工程及び固定工程について説明する。
 図10及び図11及び図12は、電動機40の固定子41を密閉容器20の内側に固定するための各工程における電動機40の固定子41及び密閉容器20の部分断面図である。
 加工工程では、図10に示すように、密閉容器20の外周面83における、各固定部76の2つの凹部72の間の中心位置に対応する位置を中心とする一定の範囲が、密閉容器20における、各固定部76に対向する部分を密閉容器20の外側から局所的に加熱する。加熱により密閉容器20を熱膨張させた後、図11に示すように、密閉容器20の外側から2つの凹部72に向けて押し付け治具91を真っ直ぐに押し付ける。具体的には、凹部72の幅よりもわずかに小さい幅を有し、端面が四角形状の平坦面である、押し付け治具91の2つの先端部92を同時に2つの凹部72に向けて押し付ける。これにより、図12に示すように、密閉容器20の外周面83に、押し付け治具91の先端部92と幅が等しい加工穴84が形成される。密閉容器20の内周面81には、2つの凹部72に入り込む2つの凸部82が形成される。即ち、2つのかしめ点を有するかしめ部85が形成される。押し付け治具91は、3つの固定部76のそれぞれに対して1つずつ用いられる。即ち、3つの押し付け治具91が用いられて、3つのかしめ部85が形成される。3つのかしめ部85は、3つの押し付け治具91が固定子鉄心43の外周面71の3箇所にほぼ同時に押し付けられて形成される。
 固定工程では、図12に示すように、熱膨張した密閉容器20が冷却する。密閉容器20が冷却すると、熱収縮により2つの凸部82が、加熱された範囲の中心に向かって引き寄せられる。そのため、2つの凸部82によって、固定部76の近接する2つの凹部72が円周方向に締め付けられる。これにより、固定子鉄心43を含む電動機40の固定子41が密閉容器20に固定される。従来の焼き嵌めによる固定方法のように、半径方向の力によって電動機40の固定子41が固定されるのではなく、円周方向の力によって電動機40の固定子41が固定されるため、固定子鉄心43に与える歪を小さくすることができる。
 図13は、図12のE矢視図である。即ち、図13は、図12に示したE方向から密閉容器20の外周面83を見た図である。
 図13に示すように、加工工程では、密閉容器20が局所的に加熱され、例えば円形の加熱範囲93で熱の影響により密閉容器20が軟化する。加熱範囲93に押し付け治具91の2つの先端部92が押し付けられると、密閉容器20の外周面83に、近接する2つの加工穴84が形成される。密閉容器20の内周面81の対応する位置には、2つの凸部82が形成される。固定工程では、密閉容器20が冷却し、2つの凸部82が加熱中心94に向かって引き寄せられる。
 ***効果の説明***
 以下、本実施の形態の奏する効果について説明する。
 本実施の形態では、圧縮機12の密閉容器20に形成された2つの凸部82が、圧縮機12の電動機40の固定子41に形成された2つの凹部72に入り込んで、これら2つの凹部72の間の切り欠き73が形成された部分を挟み込むことで、電動機40の固定子41が密閉容器20の内側に固定される。切り欠き73があることで損失の要因となる応力集中が緩和される。また、固定子41の外周面71の切り欠き73と2つの凹部72のそれぞれとの間の領域に、固定子41の外周面71の他の領域よりも半径方向の外側に突出する突出部77が形成される。固定子41の外周面71全体が密閉容器20の内周面81に接触する代わりに、突出部77が密閉容器20の内周面81に接触することで、固定子41の内径真円度が向上する。したがって、本実施の形態によれば、電動機効率の低下を抑制することができる。
 本実施の形態によれば、電動機40の固定子41の鉄損の発生及び内径真円度の悪化を最小限に抑えることで、電動機効率が高く騒音の小さい密閉型電動圧縮機を得ることができる。長期的な使用に対しても、電動機40の固定子41のがたつきによる騒音や振動の増加等の不具合が生じない信頼性が高く、固定子41の応力集中による鉄損を低減し、電気効率の優れた密閉型電動圧縮機を提供することができる。
 本実施の形態によれば、密閉容器20の近接した2つの凸部82にて電動機40の固定子41の2つの凹部72の間に十分な挟み込み力を発生させることで、密閉容器20に電動機40の固定子41を強固に固定することができる。密閉型電動圧縮機の長期的な使用に対しても、稼働中に発生する普通及び過剰な力に耐え、電動機40の固定子41のがたつきによる騒音や振動の増加等の不具合が生じない信頼性の高い圧縮機12を得ることができる。また、電動機40の固定子41が受ける力を減少させ、応力集中による鉄損の発生を抑制することができるので、性能の向上につながる。
 密閉容器20の材料は、一般的に鉄である。鉄は、600℃辺りから、急激に降伏点が低下する。このように急激に降伏点が低下し始める温度を、ここでは軟化する温度と呼ぶことにする。密閉容器20の材料の降伏点を下げ、密閉容器20を効率よく一定の形状に変形させるため、加熱時の温度は材料が軟化する温度以上で融点未満が良い。加熱により降伏点を低下させることで、密閉容器20を塑性変形させて凸部82を形成した後における密閉容器20の半径方向のスプリングバック、即ち、凸部82の戻りが抑制される。また、効率よく、しかも確実に一定の押し込み量を確保することができる。ここで押し込み量とは、凹部72に凸部82が入り込む深さのことであり、図12においてHで示す寸法である。上記のように、密閉容器20の材料は鉄であり、その軟化する温度は600℃である。そして、鉄の融点は1560℃程度である。そのため、局所加熱する加熱温度は、600℃以上1500℃以下が望ましい。もちろん材料が鉄以外であれば、加熱温度は変化し、その材料の軟化する温度以上で融点未満とすることが望ましい。
 加熱範囲93が、押し付け治具91の押し付け部位となる加工穴84を全て含むことで、前述したような密閉容器20の材料の高温時の特性を用いて、凸部82を確実に形成することができる。また、凸部82の形成のための押し込み力が低下し、圧縮機12の組み立て時の固定子鉄心43に発生する歪を低減できる。さらに、密閉容器20の加熱中心94を2つの凹部72の中心に重なる位置とすることで、密閉容器20に2つの凸部82を確実に形成させた後、加熱中心94に向かって熱収縮する2つの凸部82で2つの凹部72を強固に挟み込むことができる。
 このように密閉容器20の凸部82が確実に形成され、電動機40の固定子41の凹部72の間を密閉容器20の凸部82が強固に挟み込むことで電動機40の固定子41を固定するため、長期的な圧縮機12の使用に対して、圧縮機12の稼働中に発生する普通及び過剰な力に耐え、がたつきが発生することのない強固な電動機40の固定子41の固定が可能となる。
 圧縮機12の軸方向に対しては、電動機40の固定子41は密閉容器20の凸部82の挟み込みにより支持され、接線方向に対しては、電動機40の固定子41は密閉容器20の凸部82の挟み込みによる支持だけでなく、密閉容器20の凸部82の剛性でも支持される。固定部76に発生する加速度に応じて必要な固定強度を得られるよう、固定形状を選択すればよい。例えば、凸部82の断面積を増加させたり、固定部76の個数を増やしたりすることで、固定強度を増加させることができる。
 また、本実施の形態では、固定子鉄心43の複数箇所に溝状の複数の凹部72が形成されているため、固定子鉄心43を同一型の電磁鋼板の積層により形成することができ、多くの型を用意する必要がないため、コストを抑えることができ、さらに組み間違いのリスクも低減することができる。
 なお、本実施の形態では、固定子41と密閉容器20とのより高い固定強度を確保するため、前述した設置工程で固定子41と密閉容器20とを焼き嵌めした後に、加工工程及び固定工程を実施しているが、焼き嵌めは必須ではない。
 焼き嵌めを行う場合、固定子41と密閉容器20とを焼き嵌めした後に、密閉容器20の外周面83における、固定子41の凹部72に対応する箇所を局所的に加熱する。その後、密閉容器20の外周面83に押し付け治具91を半径方向内向きに押し付け、凹部72に係合する凸部82を密閉容器20に形成する。そして、密閉容器20の冷却による熱収縮により、密閉容器20の複数の凸部82で凹部72間を締め付ける。これにより、固定子41を密閉容器20に強固に固定することができ、かつ、熱収縮による固定のときにがたが発生することなく安定的に固定子41を密閉容器20に固定することができる。
 本実施の形態では、固定子41と熱収縮したときの密閉容器20の凸部82との間に微小ながたが発生しない程度の強度で固定子41を密閉容器20に焼き嵌めればよいので、固定子41と密閉容器20の焼き嵌めによる接触面積を従来の焼き嵌めのみにより固定する場合より大幅に低減させることができる。そのため、固定子41に作用する応力を低減することができ、圧縮機12の性能を向上させることができる。
 本実施の形態では、固定子鉄心43が複数のT字型の分割鉄心74を輪状に接合したものになっている。固定子鉄心43の外周面71に形成される凹部72は、それぞれの分割鉄心74に設けられている。仮に、近接する2つの凹部72が2つの分割鉄心74に跨って形成されるとすると、対応する2つの凸部82の熱収縮時に作用する力が2つの分割鉄心74を互いに押し当てるように作用するため、固定子鉄心43の内径真円度を悪化させるおそれがある。一方、図9に示したように、近接する2つの凹部72が1つの分割鉄心74の円周方向の中央位置を挟むようにして当該1つの分割鉄心74に形成される場合には、対応する2つの凸部82が熱収縮したときにも、当該1つの分割鉄心74の剛性により良好な内径真円度を保つことができるため、磁気アンバランス音の発生を抑制できる。
 本実施の形態では、前述したように、固定子41の凹部72を溝状に設けるかわりに、例えば、四角形状の下穴として設けてもよい。その場合においても、同様に固定子41を密閉容器20に固定することができる。例えば、固定子41の四角形状の下穴は、2種類の電磁鋼板を積層することにより形成することができる。固定子41の下穴を四角形状とすることで、固定子41が密閉容器20の凸部82による挟み込みだけでなく、密閉容器20の凸部82自身の剛性でも支持されるため、より強固に固定子41を密閉容器20に固定することができる。
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態を部分的に実施しても構わない。例えば、この実施の形態の説明において「部」として説明するもののうち、いずれか1つのみを採用してもよいし、いくつかの任意の組み合わせを採用してもよい。なお、本発明は、この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。
 10 冷凍サイクル装置、11a,11b 冷媒回路、12 圧縮機、13 四方弁、14 室外熱交換器、15 膨張弁、16 室内熱交換器、17 制御装置、20 密閉容器、21 吸入管、22 吐出管、23 吸入マフラ、24 端子、25 冷凍機油、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 ベーン、37 ベーンスプリング、40 電動機、41 固定子、42 回転子、43 固定子鉄心、44 巻線、45 リード線、46 回転子鉄心、47 絶縁部材、48 上端板、49 下端板、50 クランク軸、51 偏心軸部、52 主軸部、53 副軸部、61 ベーン溝、62 シリンダ室、63 背圧室、71 外周面、72 凹部、73 切り欠き、74 分割鉄心、75 ティース、76 固定部、77 突出部、78 非接触領域、79 接触領域、81 内周面、82 凸部、83 外周面、84 加工穴、85 かしめ部、91 押し付け治具、92 先端部、93 加熱範囲、94 加熱中心。

Claims (6)

  1.  固定子を有し、前記固定子の外周面の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凹部が形成され、前記2つの凹部の間に切り欠きが形成される電動機と、
     内周面の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凸部が形成され、前記2つの凸部が前記2つの凹部に入り込んで前記固定子の前記切り欠きが形成された部分を挟み込むことで、内側に前記固定子が固定される容器と、
     前記容器の内側に収納され、前記電動機によって駆動される圧縮機構と
    を備え、
     前記固定子の外周面の前記切り欠きと前記2つの凹部のそれぞれとの間の領域に、前記固定子の外周面の他の領域よりも半径方向の外側に突出する突出部が形成され、前記容器の内周面が前記突出部に接触する圧縮機。
  2.  前記固定子の外周面の前記切り欠きと前記2つの凹部のそれぞれとの間の領域が、前記切り欠きにつながり前記突出部が形成されない非接触領域と、前記2つの凹部のいずれかにつながり前記突出部が形成される接触領域とに分かれる、請求項1に記載の圧縮機。
  3.  前記固定子が焼き嵌めにより前記容器の内側に嵌められることで、前記容器の内周面が前記突出部に接触する、請求項1又は2に記載の圧縮機。
  4.  前記固定子が、円周方向に連結されて固定子鉄心を構成する複数の分割鉄心を有し、
     前記2つの凹部が前記複数の分割鉄心のそれぞれの円周方向における中央位置の両側に分かれて配置される、請求項1から3のいずれか1項に記載の圧縮機。
  5.  前記2つの凹部が軸方向に沿って溝状に延びる、請求項1から4のいずれか1項に記載の圧縮機。
  6.  固定子を有し、前記固定子の外周面の円周方向における複数箇所に、円周方向に沿って並ぶ2つの凹部が形成され、前記2つの凹部の間に切り欠きが形成される電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮機構と、前記固定子及び前記圧縮機構を収納する容器とを備える圧縮機を製造する圧縮機製造方法であって、
     前記容器の内周面の円周方向における複数箇所を加熱し、加熱した複数箇所を加工して、前記2つの凹部に入り込む2つの凸部を形成する工程と、
     前記2つの凸部を熱収縮させて、前記2つの凸部により前記固定子の前記切り欠きが形成された部分を挟み込むことで、前記固定子を前記容器の内側に固定する工程と
    を備える圧縮機製造方法。
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