JP2000032715A - 密閉型圧縮機及びその電動機の製造方法 - Google Patents

密閉型圧縮機及びその電動機の製造方法

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JP2000032715A JP10229263A JP22926398A JP2000032715A JP 2000032715 A JP2000032715 A JP 2000032715A JP 10229263 A JP10229263 A JP 10229263A JP 22926398 A JP22926398 A JP 22926398A JP 2000032715 A JP2000032715 A JP 2000032715A
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machine oil
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Yukio Shimizu
幸男 清水
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Aichi Elec Co
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/0085Prime movers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒と冷凍機油が封入された密閉容器内に固
定子と回転子よりなる電動機を備えた密閉型圧縮機にお
いて、冷凍機油や冷媒の化学反応による劣化を防止し、
正常な潤滑機能及び冷凍能力を長期間にわたり維持す
る。 【解決手段】 電動機の回転子は、薄鉄板を積層した鉄
心1内に複数の希土類磁石2を備え、この希土類磁石2
は、洗浄を施した後に回転子に装着するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍機や空調機の
密閉型圧縮機及びこれを駆動する永久磁石界磁を有する
電動機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷凍機や空調機に対する消費電力の低減
化は地球環境保全の見地から早急な課題となっており、
密閉型圧縮機を駆動する電動機に対しては、電気的によ
り高効率なものが常に求められている。永久磁石形の同
期電動機の場合は、残留磁束密度が大きく且つこれが高
温域まで維持されることから、希土類磁石を用いたもの
が高効率化のための有望な一手法として注目されてい
る。
【0003】希土類磁石としては、Nd−Fe−B(ネ
オジウム−鉄−ホウ素)を主体としたネオジウム系のも
のがコスト的に有力であるが、これは希土類元素の中で
比較的資源が豊富なネオジウムと、安価な鉄を主成分と
しているためである。そしてこのような希土類磁石を用
いた電動機としては、例えば特開平10−4643号公
報にその構成が開示されている。
【0004】図2は密閉型圧縮機の縦断面を示してい
る。密閉容器19内には、冷媒を圧縮する圧縮機構部1
7と、この圧縮機構部17を駆動する電動機が配置され
ている。電動機の固定子14は密閉容器19に固着さ
れ、回転子15は軸16に固着されて圧縮機構部17と
連結されている。密閉容器19内には冷媒と冷凍機油が
封入されているため、これらが混合されて雰囲気18が
形成され、回転子15及びこれに装着された磁石等はこ
の雰囲気18にさらされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ネオジウム系磁石の弱
点は耐食性であり、錆の発生により磁石の品質が劣化し
て電動機特性を悪くしたり、錆粉が密閉型圧縮機を中心
とした冷凍サイクルの配管を詰まらせたりする恐れがあ
る。従って通常は、磁石の全表面にニッケルメッキ等を
施して使用されている。
【0006】ところが、ネオジウム系磁石にニッケルメ
ッキを施す場合は、設備コスト及び処理コストが非常に
高価なものとなってしまう。そこで、コストのかからな
い簡易的な防錆コーティングの手段として、ケイ酸ナト
リウムを主成分とする液へネオジウム系磁石を浸漬する
方法が提案されている。この方法によれば、磁石を液に
浸漬あるいはスプレーした後、乾燥によって縮合脱水さ
せることによって磁石表面にケイ酸ナトリウムガラスの
コーティングが得られ、低コストにして磁石の防錆を実
現できる特長がある。
【0007】しかし、上記ケイ酸ナトリウムガラスの防
錆コーティング中にはナトリウムイオンが多量に含有さ
れているため、このコーティングを施した磁石を密閉型
圧縮機の回転子に装着した場合、密閉容器内の雰囲気に
ナトリウム分が溶け出すという問題が生じる。冷凍機油
はアルカリ金属に弱く、この溶け出したナトリウム分と
反応して脂肪酸塩を発生することになる。この反応によ
って冷凍機油が変質して、正常な潤滑機能を果たさなく
なってしまう。
【0008】また上記発生した脂肪酸塩は、電動機の固
定子の絶縁に使用されているポリエステルフィルム等も
劣化させるなめ、電動機寿命を著しく縮める恐れがあ
る。さらに冷媒自体もアルカリ金属と反応して劣化する
ことが知られており、冷凍能力の経年的な劣化が問題と
なってくる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による密閉型圧縮
機は、冷媒と冷凍機油が封入された密閉容器内に固定子
と回転子よりなる電動機を備え、前記回転子は薄鉄板を
積層した鉄心内に複数の磁石を備え、前記磁石は表面に
ケイ酸ナトリウムガラスの防錆コーティングが施された
ネオジウム系希土類磁石を用いたものである。
【0010】また本発明による密閉型圧縮機用電動機の
製造方法は、冷媒と冷凍機油が封入された密閉容器内に
固定子と回転子よりなる電動機を備え、前記回転子に希
土類磁石が装着されるものにおいて、前記希土類磁石に
洗浄を施した後前記回転子に装着するようにしたもので
ある。
【0011】上記洗浄によって防錆コーティング中のナ
トリウム成分が洗い落とされ、密閉型圧縮機内の雰囲気
にナトリウム分が溶け出すことがなくなり、冷凍機油や
冷媒の化学反応による劣化が防止される。これにより、
表面にケイ酸ナトリウムガラスの防錆コーティングが施
された安価なネオジウム系希土類磁石を密閉型圧縮機に
適用することが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明によって製造される
密閉型圧縮機用電動機の回転子の実施例を示し、回転子
を分解した状態を示している。鉄心1は、順送プレス型
によって所定形状に打ち抜いた0.35mm厚,0.5
0mm厚等の薄鉄板をプレス型内で軸方向に多数積層し
たものであり、各薄鉄板に設けた切り起こし突起による
凹凸部を軸方向に隣接するもの同士で嵌合させて固定す
る周知のクランプ手段等によって複数箇所で固定されて
いる。この略円柱状の鉄心1の中心には軸孔13が設け
られ、この軸孔13と平行に磁石を挿着するための複数
の収容孔3及びカシメピンを挿通するための複数のピン
孔6がそれぞれ等配状に設けられている。
【0013】収容孔3は、鉄心1の外周円弧に対して弦
状に形成されており、端部は狭幅の鉄心ブリッジ部5を
介して鉄心外周部に近接している。この各収容孔3には
平板形の磁石2が軸方向から挿着され、1個の磁石が1
極を形成するように着磁されて、図示例の場合4極の界
磁を構成するようになっている。尚、各収容孔3の両端
部は磁石2によって埋められることなく、隣接する磁石
間の磁束短絡を防止するための空隙部4として構成され
る。
【0014】磁石2が挿着された鉄心1の軸方向両端部
には端板9,10が装着されて蓋がなされ、鉄心のピン
孔6と端板のピン孔12をそれぞれ貫通して挿通したカ
シメピン7を端板10上でかしめることにより、鉄心1
と端板9,10とが固着一体化されて回転子が構成され
るものである。尚、図中9及び11は、端板8及び10
と一体形成されたバランスウェイト部である。
【0015】磁石2は、Nd−Fe−Bを主体としたネ
オジウム系希土類磁石であり、磁石表面にケイ酸ナトリ
ウムガラスの防錆コーティングが施されたものを用い
る。ネオジウム系希土類磁石を構成する元素は比較的資
源が豊富で安価であり、またケイ酸ナトリウムガラスの
防錆コーティングも設備及び処理コストが安価であり、
これらの結果この磁石は、冷凍機や空調機の密閉型圧縮
機用電動機に用いるに際して実用的なコスト水準にあ
る。
【0016】上記磁石2は、回転子への装着に先立って
洗浄が施され、防錆コーティング中のナトリウム成分が
洗い落とされる。洗浄方法としては、ナトリウム分は容
易に溶解することから特別な技術や装置を要するもので
はなく、例えば水によって容易に溶解させることができ
る。量産においては、処理速度を上げる必要上、湯洗い
等が望ましい。
【0017】図1に示すように組み立てられた回転子1
5は、図2にて説明した密閉型圧縮機の軸16に焼きバ
メ等によって固着されて電動機を構成する。密閉容器1
9内には冷媒と冷凍機油が封入されていて、圧縮機の運
転によって回転子15はこれらの混合雰囲気18にさら
され、磁石2も鉄心1の積層間の隙間や鉄心1と端板
8,10間の隙間から侵入した雰囲気18にさらされる
ことになる。しかし、磁石2の表面の防錆コーティング
によって磁石2の品質及び電動機特性は良好に維持さ
れ、また冷凍サイクルの配管が詰まったりする恐れもな
い。一方、磁石2には予め洗浄が施されているため、密
閉容器19内の雰囲気18にナトリウム分が溶け出すこ
とがなく、冷凍機油や冷媒の化学反応による劣化が防止
される。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、希土類磁石に洗浄を施
した後に回転子に装着して電動機を構成するものである
ため、密閉型圧縮機内の雰囲気に防錆コーティング中の
アルカリ金属が溶け出すことがなくなり、冷凍機油や冷
媒の化学反応による劣化が防止され、正常な潤滑機能が
維持されるとともに、冷凍能力も長期間にわたり高性能
を維持することができる。
【0019】また、冷凍機油や冷媒の化学反応に伴う脂
肪酸塩等の副産物の発生がなく、電動機の絶縁物が劣化
することもなく、寿命的な品質に優れた密閉型圧縮機が
構成できるものである。そして希土類磁石を実用的なコ
スト水準で密閉型圧縮機に適用することができ、冷凍機
や空調機の消費電力を大きく低減することができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって製造される回転子の実施例を示
す分解斜視図。
【図2】密閉型圧縮機の一例を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 鉄心 2 磁石 3 収容孔 7 カシメピン 8,10 端板 13 軸孔 14 固定子 15 回転子 16 軸 17 圧縮機構部 19 密閉容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 7/14 H02K 7/14 B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒と冷凍機油が封入された密閉容器内
    に固定子と回転子よりなる電動機を備えた密閉型圧縮機
    において、前記回転子は薄鉄板を積層した鉄心内に複数
    の磁石を備え、前記磁石は表面にケイ酸ナトリウムガラ
    スの防錆コーティングが施されたネオジウム系希土類磁
    石を用いたことを特徴とする密閉型圧縮機。
  2. 【請求項2】 冷媒と冷凍機油が封入された密閉容器内
    に固定子と回転子よりなる電動機を備え、前記回転子に
    希土類磁石が装着された密閉型圧縮機用電動機を製造す
    る方法において、前記希土類磁石に洗浄を施した後、前
    記回転子に装着することを特徴とする密閉型圧縮機用電
    動機の製造方法。
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