特許 7257831 回転式圧縮機、および冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-06

(45)【発行日】2023-04-14

(54)【発明の名称】回転式圧縮機、および冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   F04C 29/00 20060101AFI20230407BHJP

   F04B 39/00 20060101ALI20230407BHJP

   F04B 49/06 20060101ALI20230407BHJP

   F25B 31/02 20060101ALI20230407BHJP

【ＦＩ】

F04C29/00 T

F04B39/00 106D

F04B39/00 106E

F04B49/06 341C

F25B31/02 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019052585

(22)【出願日】2019-03-20

(65)【公開番号】P2020153293

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 茂喜

(72)【発明者】

【氏名】平山 卓也

(72)【発明者】

【氏名】知念 武士

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 徹

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－００３９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０６５７０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０８９６３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ３９／００－３９／１６

Ｆ０４Ｃ ２３／００－２９／１２

Ｆ０４Ｂ ４９／００－５１／００

Ｆ２５Ｂ ３１／０２

Ｆ０４Ｃ １８／３５６

Ｈ０２Ｋ ５／００－ ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられる圧縮機構と、
前記密閉容器内に設けられる電動機と、
前記電動機の回転駆動力を前記圧縮機構へ伝達する回転軸と、
ホルダーを介して前記密閉容器に固定される検知器固定子と、前記回転軸に固定される検知器回転子と、を有し、前記回転軸の回転角を検出する回転角検知器と、を備え、
前記電動機は、前記密閉容器に固定される電動機固定子と、前記回転軸に回転一体の電動機回転子と、を備え、
前記検知器固定子と前記検知器回転子との間の最小隙間量は、前記電動機固定子と前記電動機回転子との間の最小隙間量以上であり、
前記電動機の前記圧縮機構に近い側の端部から前記圧縮機構から遠い側の端部へ冷媒ガスを通過させる第一冷媒通路と、
前記回転角検知器の前記電動機に近い側の端部から前記電動機から遠い側の端部へ冷媒ガスを通過させる第二冷媒通路と、を有し、
前記第二冷媒通路の通路断面積は、前記第一冷媒通路の通路断面積以上である回転式圧縮機。

【請求項2】

密閉容器は円筒形状の胴部と、前記胴部の両端部に設けられた鏡板と、を有し、
前記電動機の電動機固定子と前記回転角検知器との間の第一距離は、前記密閉容器の前記鏡板のうち前記回転角検知器に近い方の前記鏡板の頂部と前記回転角検知器との間の第二距離よりも短い請求項１に記載の回転式圧縮機。

【請求項3】

前記電動機の電動機回転子の外径は、前記回転角検知器の検知器回転子の外径と実質的に同じ、または前記回転角検知器の検知器固定子の外径以上である請求項１または２に記載の回転式圧縮機。

【請求項4】

前記ホルダーは、内周面に前記回転角検知器の検知器固定子を保持する環状の保持部と、前記保持部の外周から放射状に突出して前記密閉容器の内面に固定される複数の脚部と、を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の回転式圧縮機。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載される回転式圧縮機と、
放熱器と、
膨張装置と、
吸熱器と、
前回転式記圧縮機、前記放熱器、前記膨張装置、および前記吸熱器を接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、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、回転式圧縮機、および冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧縮機の固定子、回転子に、回転角検出器（Resolver、レゾルバー）の固定子、回転子をそれぞれ設置し、この回転角検出器で検出された回転子の位置情報に基づいて駆動を制御する圧縮機が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－００３９６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

密閉容器内には、回転角検出器と、冷媒の圧縮機構と、圧縮機構を駆動させる電動機と、が設けられている。密閉容器の鏡板には、圧縮機構で圧縮された冷媒を密閉容器外へ吐出させる吐出管が設けられている。

【0005】

電動機は、圧縮機構と回転角検出器との間に配置されている。回転角検出器は、電動機と吐出管との間に配置されている。つまり、圧縮機構と吐出管との間には、電動機と回転角検出器とが配置されている。換言すると、回転角検出器は、圧縮機構から密閉容器内に吐出されて吐出管へ至る冷媒の流通経路の途中に配置されている。そのため、回転角検出器は、密閉容器内のガス冷媒の流通経路における圧力損失を増加させる虞がある。

【0006】

そこで、本発明は、密閉容器に回転角検出器を収容して圧縮機の駆動を安定的に制御でき、かつ回転角検出器による圧力損失への影響を抑制可能な回転式圧縮機、および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る回転式圧縮機は、密閉容器と、前記密閉容器内に設けられる圧縮機構と、前記密閉容器内に設けられる電動機と、前記電動機の回転駆動力を前記圧縮機構へ伝達する回転軸と、ホルダーを介して前記密閉容器に固定される検知器固定子と、前記回転軸に固定される検知器回転子と、を有し、前記回転軸の回転角を検出する回転角検知器と、を備え、前記電動機は、前記密閉容器に固定される電動機固定子と、前記回転軸に回転一体の電動機回転子と、を備え、前記検知器固定子と前記検知器回転子との間の最小隙間量は、前記電動機固定子と前記電動機回転子との間の最小隙間量以上であり、前記電動機の前記圧縮機構に近い側の端部から前記圧縮機構から遠い側の端部へ冷媒ガスを通過させる第一冷媒通路と、前記回転角検知器の前記電動機に近い側の端部から前記電動機から遠い側の端部へ冷媒ガスを通過させる第二冷媒通路と、を有し、前記第二冷媒通路の通路断面積は、前記第一冷媒通路の通路断面積以上である。

【0008】

さらに、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、前記回転式圧縮機と、放熱器と、膨張装置と、吸熱器と、前記回転式圧縮機、前記放熱器、前記膨張装置、および前記吸熱器を接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、を備えている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置および回転式圧縮機の概略的な図。

【図2】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の断面図。

【図3】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の断面図。

【図4】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の断面図。

【図5】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の回転軸と第二回転子との断面図。

【図6】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の回転軸と第二回転子との平面図。

【図7】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の回転軸と第二回転子との他の例の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る回転式圧縮機、および冷凍サイクル装置の実施形態について図１から図７を参照して説明する。なお、複数の図面中、同じまたは相当する構成には同一の符号が付されている。

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置および回転式圧縮機の概略的な図である。

【0012】

図１に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、密閉型の回転式圧縮機２（以下、単に「圧縮機２」と言う。）と、放熱器３と、膨張装置５と、吸熱器６と、アキュームレーター７と、冷媒配管８と、を備えている。冷媒配管８は、圧縮機２と放熱器３と膨張装置５と吸熱器６とアキュームレーター７とを順次に接続して冷媒を流通させる。

【0013】

圧縮機２は、冷媒配管８を通じて吸熱器６を通過した冷媒を吸い込み、圧縮し、冷媒配管８を通じて高温高圧の冷媒を放熱器３へ吐き出す。

【0014】

圧縮機２は、縦置きされる円筒状の密閉容器１１と、密閉容器１１内の上半部に配置される電動機１２と、密閉容器１１内の下半部に配置される圧縮機構部１３と、電動機１２の回転駆動力を圧縮機構部１３へ伝達する回転軸１５と、回転軸１５を回転自在に支持する主軸受１６と、主軸受１６と協働して回転軸１５を回転自在に支持する副軸受１７と、を備えている。

【0015】

密閉容器１１は、上下方向に延びる円筒形状の胴部１１ａと、胴部の上端部を塞ぐ鏡板１１ｂと、胴部の下端部を塞ぐ鏡板１１ｃと、を備えている。

【0016】

密閉容器１１の上側の鏡板１１ｂには、冷媒の吐出用の吐出管８ａが接続されている。吐出管８ａは冷媒配管８に繋がれている。また、密閉容器１１の上側の鏡板１１ｂには、電力供給用の密封端子部１８が設けられている。

【0017】

電動機１２は、圧縮機構部１３を回転させる駆動力を発生させる。電動機１２は、例えばＤＣブラシレスモーターである。電動機１２は、密閉容器１１の内壁に固定される筒状の第一固定子２１（電動機固定子）と、第一固定子２１の内側に配置され、かつ回転軸１５に回転一体に固定される第一回転子２２（電動機回転子）と、第一固定子２１から引き出されて密封端子部１８に接続される複数の口出線２３と、を備えている。

【0018】

第一回転子２２は、磁石収容孔（図示省略）を有する回転子鉄心２５と、磁石収容孔に収容される永久磁石と、を備えている。第一回転子２２は、第一固定子２１に対して回転可能であり、かつ回転軸１５に支持されている。第一回転子２２および回転軸１５の回転中心線Ｃは、実質的に第一固定子２１の中心線Ｐに一致している。

【0019】

複数の口出線２３は、密封端子部１８を通じて第一固定子２１に電力を供給する配線であり、いわゆるリード線である。口出線２３は、電動機１２の種類に応じて複数配線される。

【0020】

回転軸１５は、電動機１２と圧縮機構部１３とを連結している。回転軸１５は、電動機１２が発生させる回転駆動力を圧縮機構部１３に伝達する。

【0021】

回転軸１５の中間部分１５ａは、電動機１２と圧縮機構部１３とを繋ぎ、主軸受１６によって回転可能に支持されている。回転軸１５の下端部分１５ｂは、副軸受１７によって回転可能に支持されている。主軸受１６および副軸受１７は、圧縮機構部１３の一部でもある。換言すると、回転軸１５は、圧縮機構部１３を貫通している。

【0022】

また、回転軸１５は、主軸受１６に支持される中間部分１５ａと副軸受１７に支持される下端部分１５ｂとの間に、偏心部２６を備えている。偏心部２６は、回転軸１５の回転中心線に不一致な中心を有する円盤、あるいは円柱である。

【0023】

圧縮機構部１３は、冷媒、つまり単一冷媒または混合冷媒を圧縮することができる。電動機１２が回転軸１５を回転駆動することによって、圧縮機構部１３は、冷媒配管８からガス状の冷媒を吸込んで圧縮し、かつ密閉容器１１内に吐出する。

【0024】

圧縮機構部１３は、円形のシリンダー室３１を有するシリンダー３２と、シリンダー室３１内に配置される環状のローラー３３と、ローラー３３の外周面に接して往復動し、シリンダー室３１内を吸込室と圧縮室とに仕切るブレード３７と、を備えている。

【0025】

シリンダー３２は、密閉容器１１に複数箇所で溶接、例えばスポット溶接によって固定されている。

【0026】

シリンダー室３１は、シリンダー３２の内側の空間であって、主軸受１６および副軸受１７によって閉鎖されている。シリンダー室３１は、回転軸１５の偏心部２６を収容している。

【0027】

主軸受１６は、ボルトなどの締結部材３４によってシリンダー３２に固定されている。主軸受１６には、シリンダー室３１内で圧縮された冷媒を吐出する吐出弁機構（図示省略）と、吐出弁機構に覆い被さる吐出マフラー３５と、が設けられている。吐出弁機構は、圧縮機構部１３の圧縮作用にともないシリンダー室３１内の圧力と吐出マフラー３５内の圧力との圧力差が所定値に達したときに吐出ポートを開放して、圧縮された冷媒を吐出マフラー３５内に吐出する。吐出マフラー３５は、吐出マフラー３５の内外を繋ぐ吐出孔（図示省略）を有している。吐出マフラー３５内に吐出された圧縮冷媒は、吐出孔を通じて密閉容器１１内へ吐出される。

【0028】

副軸受１７は、ボルトなどの締結部材３６によってシリンダー３２に固定されている。

【0029】

ローラー３３は、偏心部２６の周面に嵌合されている。ローラー３３は、シリンダー室３１内に収容されている。ローラー３３の外周面は、シリンダー室３１の内周面に線接触している。ローラー３３は、回転軸１５の回転にともなって、その外周面をシリンダー室３１の内周面に線接触させながら偏心運動する。

【0030】

なお、ローラー３３とシリンダー３２との接触は直接的な接触ではなく、潤滑油３９の油膜（図示省略）を介在させた間接的なものであるが、説明の便宜のために、これら油膜を介した接触を単に「接触」と表現する。ローラー３３と偏心部２６との間、ローラー３３と主軸受１６との間、およびローラー３３と副軸受１７との間も同じである。

【0031】

吸込管７ａは、密閉容器１１を貫いて、シリンダー３２のシリンダー室３１に接続されている。シリンダー３２には、吸込管７ａに繋がってシリンダー室３１に到達する吸込孔（図示省略）が設けられている。

【0032】

圧縮機構部１３は、密閉容器１１に収容され、密閉容器１１の下部に配置されている。密閉容器１１の下部は潤滑油３９で満たされている。そして、圧縮機構部１３の大部分は、密閉容器１１内の潤滑油３９中に浸されている。

【0033】

また、圧縮機２は、回転軸１５の回転角を検出する回転角検知器４１と、回転角検知器４１を密閉容器１１内に支持するホルダー４２と、を備えている。

【0034】

回転角検知器４１は、回転軸１５の上端部分１５ｃに設けられている。電動機１２の第一固定子２１と回転角検知器４１との間の第一距離Ｌ１は、密閉容器１１の一対の鏡板１１ｂ、１１ｃのうち回転角検知器４１に近い方の鏡板１１ｂ、つまり上側の鏡板１１ｂの頂部と回転角検知器４１との間の第二距離Ｌ２よりも短い。

【0035】

回転角検知器４１は、回転軸１５の回転角、ひいては電動機１２の第一回転子２２の回転角、圧縮機構部１３の偏心部２６の回転角、ローラー３３の回転角を検出する。回転角検知器４１は、いわゆるインナーローター型レゾルバー（Resolver）である。回転角検知器４１は、回転軸１５の回転角を連続的に検出するものであっても良いし、回転軸１５の回転角を部分的に検出し、この結果から回転角を推定するものであっても良い。

【0036】

回転角検知器４１は、ホルダー４２を介して密閉容器１１の内壁に固定される環状の第二固定子４５（検知器固定子）と、第二固定子４５の内側に配置され、かつ回転軸１５に回転一体に固定される第二回転子４６（検知器回転子）と、を備えている。

【0037】

第二回転子４６は、回転軸１５の上端部分１５ｃに固定されている。したがって、第二回転子４６、電動機１２の第一回転子２２、および回転軸１５の偏心部２６は、回転軸１５を介して一体化されている。

【0038】

第二固定子４５はコイル（図示省略）を備えている。

【0039】

電動機１２が作動して第一回転子２２が回転すると、第二回転子４６も回転する。この第二回転子４６の回転により、第二固定子４５に位相差を有する電圧が誘起される。

【0040】

圧縮機２の駆動回路（図示省略）は、第二固定子４５から出力される誘起電圧波形を取得し、第二回転子４６の回転角を演算する。圧縮機の駆動回路は、第二回転子４６の回転角、すなわち電動機１２の第一回転子２２の回転角に基づいて、電動機１２を制御し、電動機１２により駆動される圧縮機２の回転を制御する。

【0041】

次いで、電動機１２について説明する。

【0042】

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線における、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の断面図である。

【0043】

図１に加えて図２に示すように、本実施形態に係る圧縮機２は、密閉容器１１と電動機１２との隙間５１および電動機１２の内部の隙間５２を含んで、電動機１２の圧縮機構部１３に近い側の端部（つまり下端部）から圧縮機構部１３から遠い側の端部（つまり上端部）へ冷媒ガスを通過させる第一冷媒通路５３を有している。

【0044】

第一冷媒通路５３は、密閉容器１１と第一固定子２１との隙間５１、第一固定子２１と第一回転子２２との隙間５２、第一固定子２１のスロット内の巻線間の隙間５４、および第一回転子２２に設けられる貫通孔５５を含んでいる。これら隙間５１、隙間５２、隙間５４、および第一回転子２２の貫通孔５５は、実質的に一様な形状（通路断面積）で電動機１２の下端部から電動機１２の上端部へ貫通している。

【0045】

次いで、回転角検知器４１について説明する。

【0046】

図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線における、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の断面図である。

【0047】

図３に示すように、本実施形態に係る圧縮機２の回転角検知器４１は、第二固定子４５と第二回転子４６との間に隙間６１を有している。

【0048】

第二固定子４５は、周方向に等間隔に配置されるとともに、径方向の内側、すなわち第二回転子４６に向かって突出する複数のティース６２を備えている。それぞれのティース６２には巻線６３が巻き付けられている。

【0049】

第二回転子４６は、回転軸１５の回転にともなって第二固定子４５との間にギャップパーミアンスの変化を生じさせる形状、つまり、径方向外側へ突出する極６５と、径方向内側へ窪む窪み部位６６と、を有している。本実施形態の第二回転子４６は、径方向外側へ向かって突出する複数の、例えば３つの突出部、つまり３つの極６５を有している。複数の極６５は、周方向へ実質的に等間隔に離れ、放射状に配置されている。

【0050】

電動機１２の第一回転子２２の極数は、回転角検知器４１の第二回転子４６の極６５の数量、つまり第二回転子４６の径方向外側へ向かって突出する突出部の数と同数であること、または極６５の整数倍であることが好ましい。

【0051】

そして、第一回転子２２の磁極中心位置と回転角検知器４１の第二回転子４６の極６５の周方向位置とは、実質的に一致していることが好ましい。

【0052】

なお、第一回転子２２の磁極中心位置は、一般的には第一回転子２２の回転中心線Ｃに対する極の中心角の二等分線に一致する。６極の第一回転子２２では、中心角６０度毎に配置される極の、周方向における中央を通る。４極の第一回転子２２では、中心角９０度毎に配置される極の、周方向における中央を通る。第一回転子２２の極は、複数の永久磁石で構成されていても良い。

【0053】

第二回転子４６の極６５の周方向位置とは、第二回転子４６の回転中心線（第一回転子２２の回転中心線Ｃに相当する）から最も遠い箇所、つまり最突出位置である。

【0054】

換言すると、回転軸１５の軸方向に見ると、第一回転子２２の回転中心線Ｃに対する極の中心角の二等分線は、第二回転子４６の最突出位置を通る。

【0055】

また、第二回転子４６の極６５の数量は、圧縮機構部１３のシリンダー室３１の数量と同数である、またはシリンダー室３１の数量の整数倍であることが好ましい。

【0056】

そして、偏心部２６の偏心方向と回転角検知器４１の第二回転子４６の極６５の周方向位置とは、実質的に一致していることが好ましい。

【0057】

ホルダー４２は、内周面７１ａに回転角検知器４１の第二固定子４５を保持する環状の保持部７１と、保持部７１の外周から放射状に突出して密閉容器１１の内面１１ｄに固定される複数の脚部７２と、を備えている。

【0058】

脚部７２は、例えば３つ設けられている。脚部７２は、保持部７１の周囲に等間隔に設けられて、径方向外側へ向かって延びている。

【0059】

したがって、密閉容器１１とホルダー４２との間には、隙間７５が設けられている。

【0060】

つまり、圧縮機２は、密閉容器１１とホルダー４２との隙間７５および回転角検知器４１の内部の隙間６１を含んで、回転角検知器４１の電動機１２に近い側の端部（つまり下端部）から電動機１２から遠い側の端部（つまり上端部）へ冷媒ガスを通過させる第二冷媒通路７７を有している。

【0061】

隙間７５は、実質的に一様な形状（通路断面積）でホルダー４２の下端部からホルダー４２の上端部へ貫通している。隙間６１は、実質的に一様な形状（通路断面積）で回転角検知器４１の下端部から回転角検知器４１の上端部へ貫通している。

【0062】

そして、第二冷媒通路７７の通路断面積は、第一冷媒通路５３の通路断面積以上である。換言すると、圧縮機構部１３から遠く、密閉容器１１の吐出管８ａに近い第二冷媒通路７７の通路断面積は、圧縮機構部１３に近く、密閉容器１１の吐出管８ａから遠い第一冷媒通路５３の通路断面積以上である。

【0063】

また、第二固定子４５と第二回転子４６との間の最小隙間量ＧｍｉｎＲ（図１）は、第一固定子２１と第一回転子２２との間の最小隙間量ＧｍｉｎＭ（図２）以上である。

【0064】

なお、図２における第一固定子２１と第一回転子２２との間の最小隙間量ＧｍｉｎＭの図示位置、および図３における第二固定子４５と第二回転子４６との間の最小隙間量ＧｍｉｎＲの図示位置は、一例であって、それぞれの最小隙間量を定める箇所は、他の位置であっても良い。

【0065】

さらに、電動機１２の第一回転子２２の最大外径ＤＲ１は、回転角検知器４１の第二回転子４６の最大外径ＤＲ２と実質的に同じ、または回転角検知器４１の第二固定子４５の最大外径ＤＳ２以上に設定される。なお、電動機１２の第一回転子２２の最大外径ＤＲ１は、回転角検知器４１の第二固定子４５の最大外径ＤＳ２以上に設定される場合には、ホルダー４２の保持部７１の最大外径よりも大きいことが好ましい。

【0066】

図４は、図３の実施形態に、さらに押え板８２を設けたものである。

【0067】

なお、図４では、回転角検知器４１の第二固定子４５を簡略化して示し、第二回転子４６が省略されている。

【0068】

図４に示すように、本実施形態に係る圧縮機２のホルダー４２は、回転角検知器４１の第二固定子４５を収容する凹部８１（ザグリ部）を有している。凹部８１は、環状の保持部７１に同心の円形の窪みであって、保持部７１に設けられている。凹部８１は、密閉容器１１の上方へ向かって解放されている。換言すると、凹部８１は、密閉容器１１の上側の鏡板１１ｂへ向かって解放されている。

【0069】

保持部７１には、環状の押え板８２がネジ８３により取り付けられている。押え板８２は、ホルダー４２の凹部８１に配置された回転角検知器４１の第二固定子４５が凹部８１から抜け出ることを防ぐ。押え板８２は、第二固定子４５と第二回転子４６との間の隙間６１に覆い被さらないことが好ましい。第二固定子４５と第二回転子４６との間の隙間６１は、押え板８２に邪魔されることなく、密閉容器１１の上下方向へ抜けている。

【0070】

図５は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の回転軸と第二回転子との断面図である。

【0071】

図６は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の回転軸と第二回転子との平面図である。

【0072】

図５および図６に示すように、本実施形態に係る圧縮機２の第二回転子４６は、回転軸１５の上端部分１５ｃに固定されている。回転軸１５は、その軸方向における第二回転子４６の挿入位置を定める位置決め段部８５と、その周方向（つまり第二回転子４６の回転方向）における位置決め凸部８６と、を有している。第二回転子４６は、回転軸１５の上端部分１５ｃを挿入可能であって、位置決め段部８５で挿入深さを定められる孔８７と、孔８７の内周面に設けられて回転軸１５の位置決凸部８６が嵌め込まれる位置決め凹部８８と、を備えている。

【0073】

第二回転子４６は、焼嵌めによって回転軸１５の上端部分１５ｃに結合されている。

【0074】

図７は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の回転軸と第二回転子との他の例の断面図である。

【0075】

図７に示すように、本実施形態に係る圧縮機２は、回転軸１５の上端部分１５ｃに挿入された第二回転子４６を回転軸１５の位置決段部８５に押さえ付ける押え板９１と、押え板９１を回転軸１５の頂部に固定する締結部材９２、例えばネジと、を備えていても良い。

【0076】

第二回転子４６は、回転軸１５の頂部に締め込まれた締結部材９２から押え板９１を介して作用する力によって回転軸１５の上端部分１５ｃに結合されている。

【0077】

図５および図７のいずれであっても、第二回転子４６は、回転軸１５への第二回転子４６の挿入深さを位置決段部８５によって定められ、かつ凹凸（位置決凸部８６、位置決凹部８８、図５）や、第二回転子４６を位置決段部８５に押さえ付ける部材（押え板９１、締結部材９２、図７）によって回転軸１５の回転方向（周方向）の位置を定められている。

【0078】

そして、第二回転子４６は、圧縮機構部１３によって圧縮され密閉容器１１内に吐出されるガス冷媒に混じっている潤滑油を分離する油分離ディスクとしても機能する。つまり、圧縮機２は、油分離ディスクとしても機能する第二回転子４６を有する回転角検知器４１を備えている。そのため、圧縮機２は、独立の機能を有する油分離ディスクを必要としない。単独の機能を有する油分離ディスクを廃することが可能であれば、回転軸１５の全長（軸長）が短縮化される。そのため、回転軸１５の軸振動が抑制されたり、部品点数の削減によって圧縮機２の信頼性が向上したり、圧縮機２の費用が低減されたりする。

【0079】

このように本実施形態に係る冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、電動機１２の上下方向（回転軸１５に沿う方向、軸方向）へ冷媒ガスを通過させる第一冷媒通路５３の通路断面積以上の通路断面積を有して、回転角検知器４１の上下方向（回転軸１５に沿う方向、軸方向）へ冷媒ガスを通過させる第二冷媒通路７７を備えている。そのため、冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、回転角検知器４１から得られる回転角情報を電動機１２の運転制御にフィードバックし、電動機１２への電流量と、給電のタイミングを最適化して、電動機１２を高効率に運転できる。また、電動機１２の運転制御の最適化は、電動機１２が誘起する振動を低減する。換言すると、冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、高性能化、低振動化、低騒音化を図ることができる。

【0080】

さらに、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、圧縮機構部１３から吐出されたガス冷媒が圧縮機２の吐出管８ａへ達するまでの経路の圧力損失を低減できる。このような密閉容器１１内の圧力損失の低減は、圧縮機２の高性能化に寄与する。

【0081】

また、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１、および圧縮機２では、回転角検知器４１の第二固定子４５と第二回転子４６との間の最小隙間量は、電動機１２の第一固定子２１と第一回転子２２との間の最小隙間量以上である。換言すると、主軸受１６および副軸受１７によって支持されている回転軸１５の自由端に近い、第二固定子４５と第二回転子４６との間の最小隙間量は、回転軸１５の自由端からより遠い、第一固定子２１と第一回転子２２との間の最小隙間量以上である。そのため、冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、圧縮機２の運転時の回転軸１５の撓みに起因する、第二固定子４５と第二回転子４６との接触を防ぐことができる。つまり、冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、回転角検知器４１の搭載によって信頼性を低下させることがない。

【0082】

さらに、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１、および圧縮機２では、電動機１２の第一回転子２２の外径ＤＲ１は、回転角検知器４１の第二回転子４６の外径ＤＲ２と実質的に同じ、または回転角検知器４１の第二固定子４５の外径ＤＳ２以上である。ところで、冷凍サイクル装置１、および圧縮機２では、製造工程において第一固定子２１と第一回転子２２との隙間にゲージを差し込んで隙間量を確認（検査）し、かつ第二固定子４５と第二回転子４６との隙間にゲージを差し込んで隙間量を確認（検査）する。その際に、冷凍サイクル装置１、および圧縮機２では、回転角検知器４１の第二回転子４６と第二固定子４５との隙間を通じて第一固定子２１と第一回転子２２との隙間にゲージを差し込んだり、回転角検知器４１の第二固定子４５と密閉容器１１との隙間を通じて第一固定子２１と第一回転子２２との隙間にゲージを差し込んだりすることができる。そのため、冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、単一のゲージで第一固定子２１と第一回転子２２との隙間、および第二固定子４５と第二回転子４６との隙間を一括して確認し、隙間管理を行うことができる。

【0083】

また、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、内周面７１ａに回転角検知器４１の第二固定子４５を保持する環状の保持部７１と、保持部７１の外周から放射状に突出して密閉容器１１の内面１１ｄに固定される複数の脚部７２と、を有するホルダー４２を備えている。そのため、冷凍サイクル装置１、および圧縮機２は、密閉容器１１内に回転角検知器４１を確実に保持して、圧縮機２の運転時の回転軸１５の撓みに起因する、第二固定子４５と第二回転子４６との接触をより確実に防ぐことができる。

【0084】

したがって、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１、および圧縮機２によれば、密閉容器１１に回転角検知器４１を収容して圧縮機２の駆動を安定的に制御でき、かつ回転角検知器４１による圧力損失への影響を抑制できる。

【0085】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0086】

１…冷凍サイクル装置、２…回転式圧縮機、３…放熱器、５…膨張装置、６…吸熱器、７…アキュームレーター、７ａ…吸込管、８…冷媒配管、８ａ…吐出管、１１…密閉容器、１１ａ…胴部、１１ｂ…鏡板、１１ｃ…鏡板、１１ｄ…内面、１２…電動機、１３…圧縮機構部、１５…回転軸、１５ａ…中間部分、１５ｂ…下端部分、１５ｃ…上端部分、１６…主軸受、１７…副軸受、１８…密封端子部、２１…第一固定子、２２…第一回転子、２３…口出線、２５…回転子鉄心、２６…偏心部、３１…シリンダー室、３２…シリンダー、３３…ローラー、３４…締結部材、３５…吐出マフラー、３６…締結部材、３９…潤滑油、４１…回転角検知器、４２…ホルダー、４５…第二固定子、４６…第二回転子、５１…密閉容器と電動機との隙間、５２…電動機の内部の隙間、５３…第一冷媒通路、５５…貫通孔、６１…第二固定子と第二回転子との隙間、６２…ティース、６３…巻線、６５…極、６６…窪み部位、７１…保持部、７１ａ…内周面、７２…脚部、７５…密閉容器とホルダーとの隙間、７７…第二冷媒通路、８１…凹部、８２…第二固定子の押え板、８５…位置決段部、８６…位置決凸部、８７…第二回転子の孔、８８…位置決凹部、９１…第二回転子の押え板、９２…締結部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】