JP2004346757A

JP2004346757A - Compressor and air conditioner

Info

Publication number: JP2004346757A
Application number: JP2003141590A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Asano; 能成浅野; Keiji Aota; 桂治青田; Yoshihito Sanko; 義仁三箇
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor and an air conditioner improving compression efficiency of a fluid. <P>SOLUTION: The compressor 30 has a housing part 132, an electric motor 100, and a compression part 120. The hosing part 132 houses the fluid before pressurization. The electric motor 100 is installed in the housing part 132. The electric motor has a rotor and a stator. The rotor includes a bond magnet. The stator rotates the rotor. The compression part 120 is driven by the electric motor 100. Further, the compression part 120 compresses the fluid housed in the housing part 132. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機および空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ビルや住宅等において調和された空気を室内に送風することにより、室内の快適性を向上させる空気調和装置が知られている。例えば、ルームエアコンは、温風や冷風を室内に送風することにより、室内を快適な温度に保つことができる。
【０００３】
このような空気調和装置は、室内の壁面上部や天井などに取りつけられる室内機と、室外に設置される室外機とを備えている。室内機は、室内熱交換器を有している。また、室外機は、室外熱交換器を有している。室内熱交換器と室外熱交換器とは、接触する空気との間で熱交換を行う。さらに、空気調和装置は、室外熱交換器と室内熱交換器とを接続する冷媒配管を有している。室内熱交換器と室外熱交換器と冷媒配管とが、室内の空気を調和するための冷媒を循環させる冷媒回路を構成している。
【０００４】
室外機内には、さらに、冷媒回路内を循環する冷媒の圧力を上昇させる圧縮機が設置されている。圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動させる電動機とを有している。この圧縮機では、電動機により圧縮部が駆動されることにより冷媒を圧縮し、冷媒の圧力を上昇させている。
上記のような圧縮機としては、ボンド磁石を有する電動機を備える圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１）。この圧縮機は、ケーシングと、電動機と、圧縮機構とを備えている。圧縮機構と電動機とは、ケーシング内部に配置されている。電動機は、圧縮機構を回転駆動している。圧縮機構は、圧縮前の低温低圧のガスを機構内に吸入し、回転により圧縮前のガスを圧縮する。このガスの圧縮により、ガスの圧力が上昇される。また、電動機は、ケーシング内部の圧縮後の高圧のガスが充満する部分に設置されている。ボンド磁石は、磁石粉末と結合材とを混合および成形固化して生成される磁石である。このボンド磁石は、「渦電流の発生が粉末焼結磁石と比べて少ない」「成形が容易である」などの理由により、電動機に用いられることが多い。ボンド磁石としては、磁石粉末として希土類磁石を採用する希土類ボンド磁石などがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３５４３４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような圧縮機の電動機は、ケーシング内部の圧縮後の高圧のガスが充満する部分に設置されている。圧縮後のガスは、圧力が上昇するとともに、その温度も上昇している。したがって、圧縮後のガスは、高温高圧状態となり、直接的もしくは間接的に接触する電動機の温度を上昇させる。つまり、圧縮後のガスが、電動機に用いられるボンド磁石の温度を上昇させる。例えば、ボンド磁石が希土類ボンド磁石である場合には、この温度上昇により、磁力が大きく減磁する。また、希土類ボンド磁石は、粉末焼結の希土類磁石と比べて、不可逆減磁しやすい傾向にある。つまり、この希土類ボンド磁石は、温度上昇により、不可逆減磁するおそれがある。
【０００７】
上記の問題を解決するために、ケーシング内部の圧縮前の低圧のガスが充満する部分に電動機を設置する圧縮機が提案されている。このような圧縮機では、圧縮前のガスが、電動機近傍を通過した後、圧縮機構において圧縮される。ところが、電動機の稼働による発熱により、圧縮前のガス温度が上昇するおそれがある。
【０００８】
このように、従来の圧縮機および空気調和装置では、圧縮機の電動機に設けられる磁石の減磁や圧縮前の流体の温度上昇などにより、圧縮機の昇圧効率が低下するおそれがある。
そこで、本発明では、流体の圧縮効率を向上させることができる圧縮機および空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の圧縮機は、流体の圧力を上昇させるための密閉式の圧縮機であって、収容部と、電動機と、圧縮部とを備えている。収容部は、昇圧前の流体を収容する。電動機は、収容部内に設置される。さらに、電動機は、回転子と固定子とを有している。回転子は、ボンド磁石を含んでいる。ボンド磁石とは、磁石粉末と結合材（ゴムや樹脂などの絶縁体）とを混合、成形固化して形成される磁石である。固定子は、回転子を回転する。圧縮部は、電動機により駆動される。さらに、圧縮部は、収容部に収容される流体を圧縮する。
【００１０】
この圧縮機では、固定子が回転子を回転する。圧縮部は、固定子の回転駆動を受け、駆動される。そして、収容部に収容される昇圧前の流体が、圧縮部により圧縮される。これにより、流体の圧力が上昇する。
ここでは、電動機が昇圧前の流体を収容する収容部内に設置されている。一般的に、流体を断熱昇圧すると、流体の温度が上昇する。つまり、昇圧前の流体の温度は、昇圧後の流体の温度より低くなっている。したがって、電動機が昇圧後の流体の近傍に設置される場合と比べて、流体から電動機に伝熱される熱量が減少する。つまり、電動機の温度上昇が減少するので、この圧縮機では、電動機の有するボンド磁石が不可逆減磁する可能性が低減される。
【００１１】
また、電動機は、ボンド磁石を有する回転子を有している。一般的に、電動機に採用される磁石には、電動機の稼働時において、磁束の変化による渦電流が発生する。この渦電流が通電することにより、電動機は、稼働時において発熱している。ところが、ボンド磁石の構造は、主に絶縁体の結合材により通電可能な磁石粉末を包含する構造である。したがって、磁束の変化により発生する渦電流は、磁石粉末の内部においてのみ通電する。それゆえ、磁石全体が導電体の粉末焼結磁石を有する回転子と比べて、回転子の発熱量が低減される。その結果、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少する。このため、この圧縮機では、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。
【００１２】
つまり、この圧縮機では、電動機の回転子に設けられる磁石が不可逆減磁される可能性が低減するとともに、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率を向上させることができる。
請求項２に記載の圧縮機は、請求項１に記載の圧縮機であって、ボンド磁石は、希土類ボンド磁石を含んでいる。
【００１３】
ここでは、電動機の回転子に希土類ボンド磁石が含まれている。希土類ボンド磁石は、同じ体積のフェライトボンド磁石などと比べて、磁束密度が高い。一般的に、磁束密度は、磁石の体積を増加させることにより、向上する。したがって、フェライトボンド磁石を含む回転子を有する電動機と比べて、希土類ボンド磁石を含む回転子を有する電動機は、形状を小型化することができる。このため、この圧縮機では、形状を小型化することができる。
【００１４】
請求項３に記載の圧縮機は、請求項１または２に記載の圧縮機であって、回転子は、さらに回転子鉄心を有する。少なくともボンド磁石の一部は、この回転子鉄心と密着している。
ここでは、ボンド磁石の少なくとも一部が、回転子鉄心と密着している。したがって、ボンド磁石が回転子鉄心と密着していない場合と比べて、回転子のパーミアンス係数が上昇する。それゆえ、回転子の動作点における磁束密度が上昇する。このため、この圧縮機では、電動機の出力が向上するため、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の圧縮機は、請求項３に記載の圧縮機であって、回転子鉄心は、鉄粉末を有している。
ここでは、回転子鉄心が鉄粉末を有している。したがって、磁束の変化により発生する渦電流は、鉄粉末の内部において通電する。それゆえ、回転子鉄心における渦電流の発生が抑制されるため、回転子鉄心の発熱量が低減される。その結果、電動機の発熱量が低減されることにより、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の圧縮機は、請求項３または４に記載の圧縮機であって、ボンド磁石が、回転子鉄心の内方に配置されている。また、ボンド磁石は、複数の分割ボンド磁石を有している。複数の分割ボンド磁石は、回転子の径方向に積層されている。また、複数の分割ボンド磁石は、それぞれ、端部を有している。端部は、回転子の表面近傍まで延びている。
【００１７】
ここでは、ボンド磁石が、複数の分割ボンド磁石を有している。このため、ｑ軸インダクタンスを向上させることができる。そして、全層の厚みの総和が一定に保たれればｄ軸インダクタンスはほぼ一定となる。その結果、ｑ軸インダクタンスとｄ軸インダクタンスとの差が拡大する。したがって、リラクタンストルクを有効に利用することができる。
【００１８】
また、回転子の表面付近についてみると、複数の分割ボンド磁石が回転子の回転方向に積層されているとみることができる。したがって、渦電流の発生するｑ軸磁路が、狭くなっている。それゆえ、分割ボンド磁石における渦電流の発生量が抑制されるので、回転子における発熱量が低減される。その結果、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少するので、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。さらに、ここでは、複数の分割ボンド磁石が、回転子の表面近傍まで延びている端部を有している。このため、突極比（＝ｑ軸インダクタンス／ｄ軸インダクタンス）を大きくとることができる。したがって、固定子が回転子を回転する速度が上昇する。それゆえ、圧縮部の駆動速度が、上昇する。
【００１９】
つまり、この圧縮機では、リラクタンストルクが有効利用できるとともに、昇圧前の流体の温度上昇が抑制され、圧縮部の駆動速度が上昇する。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
請求項６に記載の圧縮機は、請求項３から５のいずれかに記載の圧縮機であって、回転子は、通路を有している。この通路には、収容部に収容される昇圧前の流体が通過する。
【００２０】
ここでは、昇圧前の流体が、回転子が有する通路を通過する。一般的に、電動機の稼働時において、回転子の発熱量と比べて固定子の発熱量が大きい、と言われている。したがって、昇圧前の流体が、比較的発熱量の小さい回転子内の通路を通過した後、圧縮部により圧縮される。その結果、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００２１】
請求項７に記載の圧縮機は、請求項１から６のいずれかに記載の圧縮機であって、固定子は、固定子鉄心と、巻線とを有している。巻線は、固定子鉄心に巻かれている。巻線の少なくとも一部は、樹脂に覆われている。
ここでは、固定子の固定子鉄心に巻かれている巻線の少なくとも一部が、樹脂に覆われている。つまり、この電動機では、巻線の一部が昇圧前の流体に直接接触しないように構成されている。したがって、巻線の端部がむき出しの場合と比べて、巻線の端部から昇圧前の流体に伝熱される熱量が低減される。その結果、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００２２】
請求項８に記載の圧縮機は、請求項７に記載の圧縮機であって、巻線間の空間部および巻線間に生じる表面の凹部の少なくとも一方は、その一部あるいは全部が固定子鉄心により充填されている。
ここでは、巻線間の空間部および巻線間に生じる表面の凹部の少なくとも一方は、その一部あるいは全部が固定子鉄心により充填されている。このため、この圧縮機では、巻線の導体の占有率を向上させることができる。
【００２３】
請求項９に記載の圧縮機は、請求項１から８のいずれかに記載の圧縮機であって、ケーシングをさらに備えている。ケーシングは、収容部と、電動機と、圧縮部とを内包している。また、電動機の少なくとも一部は、ケーシングの内周に密着して設置されている。
ここでは、電動機の少なくとも一部が、ケーシングの内周に密着して設置されている。したがって、電動機から発熱される熱量の一部が、ケーシングに伝熱される。そして、ケーシングに伝熱された熱量の一部が、ケーシングから外部に放熱される。それゆえ、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少する。その結果、昇圧前の流体の温度上昇がさらに抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００２４】
請求項１０に記載の圧縮機は、請求項１から９のいずれかに記載の圧縮機であって、ケーシングは、放熱部を有している。放熱部は、電動機から伝熱される熱を放熱している。
ここでは、電動機から伝熱される熱が、ケーシングに設けられる放熱部により外部に放熱される。したがって、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少する。その結果、昇圧前の流体の温度上昇がさらに抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００２５】
請求項１１に記載の空気調和装置は、屋内の空気を調和するための空気調和装置であって、圧縮機と、空気調和部とを備えている。圧縮機は、請求項１から１０のいずれかに記載の圧縮機である。空気調和部は、圧縮機において圧縮される流体により屋内の空気を調和している。
この空気調和装置では、固定子が回転子を回転する。圧縮部は、固定子の回転駆動を受け、駆動される。そして、収容部に収容される昇圧前の流体が、圧縮部により圧縮される。これにより、流体の圧力が上昇する。
そして、圧縮部において圧縮された流体が、空気調和部において屋内の空気を調和する。
【００２６】
この空気調和装置では、電動機が昇圧前の流体を収容する収容部内に設置されている。一般的に、流体を昇圧すると、流体の温度が上昇する。つまり、昇圧前の流体の温度は、昇圧後の流体の温度より低くなっている。したがって、電動機が昇圧後の流体の近傍に設置される場合と比べて、流体から電動機に伝熱される熱量が減少する。つまり、電動機の温度上昇が減少するので、この空気調和装置では、電動機の有するボンド磁石が不可逆減磁する可能性が低減される。
【００２７】
また、電動機は、ボンド磁石を有する回転子を有している。一般的に、電動機に採用される磁石には、電動機の稼働時において、磁束の変化による渦電流が発生する。この渦電流が通電することにより、電動機は、稼働時において発熱している。ところが、ボンド磁石の構造は、主に絶縁体の結合材により通電可能な磁石粉末を包含する構造である。したがって、磁束の変化により発生する渦電流は、磁石粉末の内部においてのみ通電する。それゆえ、磁石全体が導電体の粉末焼結磁石を有する回転子と比べて、回転子の発熱量が低減される。その結果、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少する。このため、この空気調和装置では、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。
【００２８】
つまり、この空気調和装置では、電動機の回転子に設けられる磁石が不可逆減磁される可能性が低減するとともに、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この空気調和装置では、流体の昇圧効率を向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
＜空気調和装置の概略構成＞
本発明の一実施の形態が採用される空気調和装置１の概略図を図１に示す。この空気調和装置１は、室内の壁面上部に取り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３と備えている。室外機３は、室外熱交換器や室外ファンなどを収納する室外空調ユニット５を備えている。
【００３０】
室内機２内には室内熱交換器が収納され、室外空調ユニット５内には室外熱交換器が収納されている。また、上記各熱交換器およびこれらの熱交換器を接続する冷媒配管６が、冷媒回路を構成している。
図２に、この空気調和装置１で用いられる冷媒回路の系統図を示す。
室内機２には、室内熱交換器７が設けられている。この室内熱交換器７は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。また、室内機２内には、クロスフローファン８とクロスフローファン８を回転駆動する室内ファンモータ９とが、設けられている。クロスフローファン８は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられており、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン８は、室内空気を室内機２内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器７を流れる冷媒との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。
【００３１】
室外機３の室外空調ユニット５には、圧縮機３０と、圧縮機３０の吸入側に接続されるアキュムレータ３１と、圧縮機３０の吐出側に接続される四路切換弁３２と、四路切換弁３２に接続された室外熱交換器３３と、室外熱交換器３３に接続された電動弁３４とが設けられている。電動弁３４は、フィルタ３５および液閉鎖弁３６を介して冷媒配管６ａに接続されており、この冷媒配管６ａを介して室内熱交換器７の一端と接続される。また、四路切換弁３２は、ガス閉鎖弁３７を介して冷媒配管６ｂに接続されており、この冷媒配管６ｂを介して室内熱交換器７の他端と接続されている。また、室外機３には、室外熱交換器３３での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン３８が設けられている。このプロペラファン３８は、室外ファンモータ３９によって回転駆動される。
【００３２】
（圧縮機）
図３および図４に、圧縮機３０の断面図を示す。圧縮機３０は、上述の冷媒回路を循環する冷媒の圧力を上昇させるための密閉型のスクロール圧縮機である。この圧縮機３０は、ケーシング１３０と、電動機１００と、圧縮部１２０とを備えている。
【００３３】
ケーシング１３０は、電動機１００と、圧縮部１２０とを内包している密閉容器である。ケーシング１３０の内周には、電動機１００が密着して設置されている。ケーシング１３０は、放熱フィン１３１を有している。放熱フィン１３１は、ケーシング１３０の外周上であって電動機１００と対向する位置に設置されている。放熱フィン１３１は、伝熱される熱量を圧縮機３０外に放熱するように構成されている。ケーシング１３０の内部は、圧縮部１２０により、低圧室１３２と高圧室１３３とに区分されている。低圧室１３２は、昇圧前の低圧低温の冷媒が収容されるための空間である。高圧室１３３は、昇圧後の高圧高温の冷媒が収容されるための空間である。さらに、ケーシング１３０には、吸入管１３４と吐出管１３５とが接続されている。吸入管１３４は、昇圧前の冷媒をアキュームレータ３１からケーシング１３０内の低圧室１３２に吸入するための配管である。吸入管１３４から吸入された冷媒は、低圧室１３２内に隙間無く充満している。吐出管１３５は、昇圧後の冷媒をケーシング１３０内の高圧室１３３から四路切替弁３２に吐出するための配管である。
【００３４】
電動機１００は、圧縮部１２０を駆動させるための回転駆動力を発生させるためのモータであり、低圧室１３２内に設置されている。電動機１００は、固定子１０１と、回転子１０２と、回転軸１１０とを有している。
固定子１０１は、圧縮機３０の下方から上方に延びる略円筒形状の構造体である。固定子１０１の外周は、大部分がケーシング１３０の内側に密着して固定されている。固定子１０１は、固定子鉄心１０３と、巻線１０４とを有している。固定子鉄心１０３は、極歯部１０５を有している。固定子１０１は、極歯部１０５に３相の巻線１０４が巻き付けられる集中巻方式の固定子である。また、巻線１０４には、図示しないインバータにより、所定の電圧および周波数に制御される電流が通電される。この電流が、巻線１０４に通電することにより、固定子１０１において、回転磁束が発生する。ここで、巻線１０４に通電される電流の電圧は、ＰＷＭ制御により、可変電流とされている。さらに、巻線１０４は、巻線１０４が低圧室１３２内の冷媒と直接接触しないように樹脂（図示せず）で覆われている。
【００３５】
回転子１０２は、固定子１０１の内方空間において、固定子１０１と僅かな隙間をおいて固定子１０１と対向するように配置される略円柱形状の構造体である。回転子１０２は、回転子鉄心１０６と、４つの希土類ボンド磁石１０７とを有している。回転子鉄心１０６には、鉄粉末と樹脂などの結合材とを混合し、加圧固化することにより形成される圧粉鉄心が用いられている。回転子鉄心１０６は、冷媒通路１０８を有している。冷媒通路１０８には、低圧室１３２内の冷媒が、圧縮部１２０に供給される前に通過する。希土類ボンド磁石１０７は、希土類磁石粉体と結合材（樹脂など）とを混合した混合物を成形固化して形成されるボンド磁石である。ここでは、希土類ボンド磁石１０７は、回転子鉄心１０６の磁石孔に上述の混合物を充填した後、混合物に加圧固化して形成される。この希土類ボンド磁石１０７においては、加圧固化後に着磁されること、もしくは、加圧固化時において配向磁石により磁化されることにより、隣接する磁極が互いに異なる極性となるように構成されている。そのため、回転子１０２は、４極の磁極を有する回転子となっている。また、希土類ボンド磁石１０７は、回転子鉄心１０６に密着している。
【００３６】
回転軸１１０は、電動機１００の上面視略中央に配置され、電動機１００から圧縮部１２０に向かって延びている。回転軸１１０は、軸部１１１と、クランク部１１２とを有している。軸部１１１は、回転子１０２と連結され、回転子１０２が固定子１０１に対して回転軸１１０を中心として回転するように構成されている。クランク部１１２は、軸部１１１と連結され、軸部１１１の回転駆動力が伝達されるように構成されている。さらに、クランク部１１２は、軸部１１１から伝達される回転駆動力により偏心回転運動を発生させるように構成されている。加えて、軸部１１１とクランク部１１２とには、冷媒通路１０８と圧縮部１２０とをつなぐ通路（図示せず）が設けられている。この通路と冷媒通路１０８とを介して、低圧室１３２内の冷媒は、圧縮部１２０に導かれる。
【００３７】
圧縮部１２０は、電動機１００の上方に設置され、昇圧前の冷媒を圧縮する圧縮機構である。圧縮部１２０は、可動スクロール１２１と、固定スクロール１２２とを有している。可動スクロール１２１と固定スクロール１２２は、ともに渦巻き状のスクロールであり、互いに１つの接線で接触するように配置されている。可動スクロール１２１は、クランク部１１２に連結され、電動機１００の発生する回転駆動力により、偏心回転駆動される。固定スクロール１２２は、ケーシング１３０に固定され、回転しない。可動スクロール１２１が偏心回転運動することにより、可動スクロール１２１と固定スクロール１２２との間に発生する圧縮室（図示せず）の容積が次第に小さくなる。この運動により、圧縮部１２０は、冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は、吐出管１３５を介して四路切替弁３２に送られる。その後、冷媒は、室内熱交換器７に送られ、屋内の空気調和に用いられる。
【００３８】
＜冷媒の圧縮過程＞
以下に、圧縮機３０において、冷媒が圧縮される過程について説明する。
まず、アキュームレータ３１に蓄積される冷媒が、吸入管１３４を介して低圧室１３２内に吸い込まれる。低圧室１３２内に吸い込まれた冷媒は、回転子鉄心１０６に設けられた冷媒通路１０８と回転軸１１０に設けられた通路とを介して、圧縮部１２０に送られる。そして、冷媒は、可動スクロール１２１の偏心回転により、圧縮される。圧縮後の冷媒は、高圧室１３３内に収容される。そして、高圧室１３３内の冷媒は、吐出管１３５を介して、四路切替弁３２に向けて送出される。
【００３９】
＜本空気調和装置の特徴＞
（１）
この空気調和装置１では、電動機１００が、昇圧前の冷媒を収容する低圧室１３２内に設置されている。一般的に、冷媒を断熱昇圧すると、冷媒の温度が上昇する。つまり、昇圧前の冷媒の温度は、昇圧後の冷媒の温度より低くなっている。したがって、電動機が昇圧後の冷媒の近傍に設置される場合と比べて、冷媒から電動機１００に伝熱される熱量が減少する。つまり、電動機１００の温度上昇が減少するので、この空気調和装置１では、電動機１００の有する希土類ボンド磁石１０７が不可逆減磁する可能性が低減される。
【００４０】
また、電動機１００は、希土類ボンド磁石１０７を有する回転子１０２を有している。一般的に、電動機に採用される磁石には、電動機の稼働時において、磁束の変化による渦電流が発生する。この渦電流が通電することにより、電動機は、稼働時において発熱している。ところが、希土類ボンド磁石１０７の構造は、絶縁体の結合材により通電可能な希土類磁石粉末を包含する構造である。したがって、磁束の変化により発生する渦電流は、磁石粉末の内部においてのみ通電する。それゆえ、磁石全体が導電体の粉末焼結磁石を有する回転子と比べて、回転子１０２の発熱量が低減される。その結果、電動機１００から昇圧前の冷媒に伝熱される熱量が減少する。このため、この空気調和装置１では、昇圧前の冷媒の温度上昇が抑制される。
【００４１】
つまり、この空気調和装置１では、電動機１００の回転子１０２に設けられる希土類ボンド磁石１０７が不可逆減磁される可能性が低減するとともに、昇圧前の冷媒の温度上昇が抑制される。このため、この空気調和装置１では、冷媒の昇圧効率を向上させることができる。
（２）
この空気調和装置１では、電動機１００の回転子１０２が希土類ボンド磁石１０７を有している。希土類ボンド磁石１０７は、同じ体積のフェライトボンド磁石などと比べて、磁束密度が高い。一般的に、磁束密度は、磁石の体積を増加させることにより、向上する。したがって、フェライトボンド磁石を含む回転子を有する電動機と比べて、希土類ボンド磁石１０７を有する回転子１０２を有する電動機１００は、形状を小型化することができる。このため、この空気調和装置１では、電動機１００の形状を小型化することができる。
【００４２】
（３）
この空気調和装置１では、希土類ボンド磁石１０７が、回転子鉄心１０６と密着している。したがって、磁石が回転子鉄心と密着していない場合と比べて、回転子１０２のパーミアンス係数が上昇する。それゆえ、回転子１０２の動作点における磁束密度が上昇する。このため、この空気調和装置１では、電動機１００の出力が向上するため、冷媒の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００４３】
（４）
この空気調和装置１では、回転子鉄心１０６が圧粉鉄心から形成されている。したがって、磁束の変化により発生する渦電流は、鉄粉末の内部において通電する。それゆえ、回転子鉄心１０６における渦電流の発生が抑制されるため、回転子鉄心１０６の発熱量が低減される。その結果、電動機１００の発熱量が低減されることにより、昇圧前の冷媒の温度上昇が抑制される。このため、この空気調和装置１では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００４４】
（５）
この空気調和装置１では、昇圧前の冷媒が、回転子鉄心１０６内の冷媒通路１０８を通過する。一般的に、電動機の稼働時において、回転子の発熱量と比べて固定子の発熱量が大きい、と言われている。したがって、昇圧前の冷媒が、比較的発熱量の小さい回転子鉄心１０６内の通路を通過した後、圧縮部１２０により圧縮される。その結果、昇圧前の冷媒の温度上昇が抑制される。このため、この空気調和装置１では、冷媒の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００４５】
（６）
この空気調和装置１では、固定子１０１の固定子鉄心１０３に巻かれている巻線１０４が、樹脂に覆われている。つまり、この空気調和装置１では、巻線１０４の端部が昇圧前の冷媒に直接接触しないように構成されている。したがって、巻線の端部がむき出しの場合と比べて、巻線１０４の端部から昇圧前の冷媒に伝熱される熱量が低減される。その結果、昇圧前の冷媒の温度上昇が抑制される。このため、この空気調和装置１では、冷媒の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００４６】
（７）
この空気調和装置１では、電動機１００が、ケーシング１３０の内周に密着して設置されている。したがって、電動機１００から発熱される熱量の一部が、ケーシング１３０に伝熱される。そして、ケーシング１３０に伝熱された熱量の一部が、ケーシング１３０から外部に放熱される。それゆえ、電動機１００から昇圧前の冷媒に伝熱される熱量が減少する。その結果、昇圧前の冷媒の温度上昇がさらに抑制される。このため、この空気調和装置１では、冷媒の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００４７】
（８）
ここでは、電動機１００から伝熱される熱が、ケーシング１３０に設けられる放熱フィン１３１により外部に放熱される。したがって、電動機１００から昇圧前の冷媒に伝熱される熱量が減少する。その結果、昇圧前の冷媒の温度上昇がさらに抑制される。このため、この空気調和装置１では、冷媒の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００４８】
（９）
この空気調和装置１では、回転駆動力を発生するために希土類ボンド磁石１０７が用いられている。したがって、希土類ボンド磁石１０７は結合材により通電可能な希土類磁石粉末を包含する構造であるため、成形の容易性が向上している。このため、この空気調和装置１では、希土類ボンド磁石１０７を容易に成形することができる。
【００４９】
（１０）
この空気調和装置１では、電動機１００が低圧室１３２内に設置されている。このため、電動機が高圧室内に設置される場合と比べて、電動機１００を温度が比較的低く保つことができる。したがって、耐熱性の低い材料を希土類ボンド磁石１０７の結合材として用いることができる。このため、この空気調和装置１では、希土類ボンド磁石１０７の結合材として選択可能な物質の種類が増加する。
【００５０】
（１１）
この空気調和装置１では、電動機１００が希土類ボンド磁石１０７を有している。このため、この空気調和装置１では、電動機に粉末焼結磁石が用いられる場合と比べて、靱性が向上される。
＜他の実施の形態＞
以上、本発明について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００５１】
（Ａ）
上記実施の形態では、電動機１００の固定子鉄心１０３において、巻線１０４が極歯部１０５に巻き付けられることにより、固定子１０１が構成されている。このような固定子１０１に代えて、巻線の周囲や隙間に回転子鉄心を形成する鉄粉末が入り込んでいる固定子を電動機に採用してもよい。
【００５２】
このような電動機では、巻線の周囲や隙間が、回転子鉄心により充填されている。したがって、巻線の導体の占積率をほぼ１００％とすることができる。その結果、電動機を小型化することができる。
（Ｂ）
上記実施の形態では、圧縮機３０は、電動機１００を備えている。これに代えて、電動機２００を備える圧縮機３００（図５参照）を採用してもよい。
【００５３】
この電動機２００は、固定子２０１と、回転子２０２と、回転軸２１０とを有している。固定子２０１は、上記実施の形態に記載の固定子１０１と同様の構成である。また、回転軸２１０は、上記実施の形態の回転軸１１０と同様の構成である。
回転子２０２は、回転子鉄心２０６と、希土類ボンド磁石２０７とを有している。回転子鉄心１０６には、鉄粉末と樹脂などの結合材とを混合し、加圧固化することにより形成される圧粉鉄心が用いられている。希土類ボンド磁石２０７では、それぞれ４枚の希土類ボンド磁石２０７が回転子２０２の径方向に積層されている。ここでは、希土類ボンド磁石２０７は、回転子鉄心２０６の磁石孔に上述の混合物を充填した後、混合物に加圧固化して形成される。このため、回転子２０２は、回転子鉄心２０６の内方に希土類ボンド磁石２０７が配置される構成となっている。また、希土類ボンド磁石２０７の端部２０８は、回転子鉄心２０６の表面まで延びている。この希土類ボンド磁石２０７においては、加圧固化後に着磁されること、もしくは、加圧固化時において配向磁石により磁化されることにより、隣接する磁極が互いに異なる極性となるように構成されている。そのため、回転子２０２は、４極の磁極を有する回転子となっている。
【００５４】
また、上記部材以外の圧縮機３００の構成要素は、圧縮機３０の構成要素と同様の構成となっている。ここでは、希土類ボンド磁石２０７が、４枚の分割希土類ボンド磁石２０７を有している。このため、ｑ軸インダクタンスを向上させることができる。そして、全層の厚みの総和が一定に保たれればｄ軸インダクタンスはほぼ一定となる。その結果、ｑ軸インダクタンスとｄ軸インダクタンスとの差が拡大する。したがって、リラクタンストルクを有効に利用することができる。
【００５５】
また、回転子２０２の表面付近についてみると、４枚の希土類ボンド磁石２０７が回転子２０２の回転方向に積層されているとみることができる。したがって、渦電流の発生するｑ軸磁路が、狭くなっている。それゆえ、希土類ボンド磁石２０７における渦電流の発生量が抑制されるので、回転子２０２における発熱量が低減される。その結果、電動機２００から昇圧前の冷媒に伝熱される熱量が減少するので、昇圧前の冷媒の温度上昇が抑制される。
【００５６】
さらに、ここでは、４枚の希土類ボンド磁石２０７の端部２０８が、回転子２０２の表面まで延びている。したがって、回転子２０２の表面における磁束密度が向上している。それゆえ、固定子２０１が回転子２０２を回転する速度が上昇するので、圧縮部の駆動速度が、上昇する。
つまり、この圧縮機３００では、リラクタンストルクが有効利用できるとともに、昇圧前の冷媒の温度上昇が抑制され、圧縮部の駆動速度が上昇する。このため、この圧縮機３００では、冷媒の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００５７】
（Ｃ）
上記実施の形態では、低圧室１３２内の冷媒が圧縮部１２０に導かれるための冷媒通路１０８が、回転子鉄心１０６に設けられている。冷媒通路は上記構成に限られるものではなく、固定子に対して回転する回転部材に冷媒通路が設けられればよい。
【００５８】
一般的に、電動機の稼働時において、回転子の発熱量と比べて固定子の発熱量が大きい、と言われている。したがって、この場合にも、昇圧前の冷媒が、比較的発熱量の小さい回転子内の通路を通過した後、圧縮部により圧縮される。その結果、昇圧前の冷媒の温度上昇が抑制される。このため、冷媒の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００５９】
（Ｄ）
上記実施の形態では、圧縮機３０において、吸入管１３４と圧縮部１２０との間に電動機１００が設置されている。これに代えて、図６に示すように、電動機４００と圧縮部４２０との間に吸入管４３４が設けられる圧縮機４３０を用いてもよい。
【００６０】
（Ｅ）
上記実施の形態では、電動機１００において、希土類ボンド磁石１０７を用いている。これに代えて（加えて）、電動機において、フェライトボンド磁石などの希土類ボンド磁石以外のボンド磁石を用いてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
請求項１に係る発明では、電動機が昇圧前の流体を収容する収容部内に設置されている。一般的に、流体を断熱昇圧すると、流体の温度が上昇する。つまり、昇圧前の流体の温度は、昇圧後の流体の温度より低くなっている。したがって、電動機が昇圧後の流体の近傍に設置される場合と比べて、流体から電動機に伝熱される熱量が減少する。つまり、電動機の温度上昇が減少するので、この圧縮機では、電動機の有するボンド磁石が不可逆減磁する可能性が低減される。
【００６２】
また、電動機は、ボンド磁石を有する回転子を有している。一般的に、電動機に採用される磁石には、電動機の稼働時において、磁束の変化による渦電流が発生する。この渦電流が通電することにより、電動機は、稼働時において発熱している。ところが、ボンド磁石の構造は、主に絶縁体の結合材により通電可能な磁石粉末を包含する構造である。したがって、磁束の変化により発生する渦電流は、磁石粉末の内部においてのみ通電する。それゆえ、磁石全体が導電体の粉末焼結磁石を有する回転子と比べて、回転子の発熱量が低減される。その結果、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少する。このため、この圧縮機では、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。
【００６３】
つまり、この圧縮機では、電動機の回転子に設けられる磁石が不可逆減磁される可能性が低減するとともに、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率を向上させることができる。
請求項２に係る発明では、電動機の回転子に希土類ボンド磁石が含まれている。希土類ボンド磁石は、同じ体積のフェライトボンド磁石などと比べて、磁束密度が高い。一般的に、磁束密度は、磁石の体積を増加させることにより、向上する。したがって、フェライトボンド磁石を含む回転子を有する電動機と比べて、希土類ボンド磁石を含む回転子を有する電動機は、形状を小型化することができる。このため、この圧縮機では、形状を小型化することができる。
【００６４】
請求項３に係る発明では、ボンド磁石の少なくとも一部が、回転子鉄心と密着している。したがって、ボンド磁石が回転子鉄心と密着していない場合と比べて、回転子のパーミアンス係数が上昇する。それゆえ、回転子の動作点における磁束密度が上昇する。このため、この圧縮機では、電動機の出力が向上するため、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００６５】
請求項４に係る発明では、回転子鉄心が鉄粉末を有している。したがって、磁束の変化により発生する渦電流は、鉄粉末の内部において通電する。それゆえ、回転子鉄心における渦電流の発生が抑制されるため、回転子鉄心の発熱量が低減される。その結果、電動機の発熱量が低減されることにより、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００６６】
請求項５に係る発明では、ボンド磁石が、複数の分割ボンド磁石を有している。このため、ｑ軸インダクタンスを向上させることができる。そして、全層の厚みの総和が一定に保たれればｄ軸インダクタンスはほぼ一定となる。その結果、ｑ軸インダクタンスとｄ軸インダクタンスとの差が拡大する。したがって、リラクタンストルクを有効に利用することができる。
【００６７】
また、回転子の表面付近についてみると、複数の分割ボンド磁石が回転子の回転方向に積層されているとみることができる。したがって、渦電流の発生するｑ軸磁路が、狭くなっている。それゆえ、分割ボンド磁石における渦電流の発生量が抑制されるので、回転子における発熱量が低減される。その結果、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少するので、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。さらに、ここでは、複数の分割ボンド磁石が、回転子の表面近傍まで延びている端部を有している。このため、突極比（＝ｑ軸インダクタンス／ｄ軸インダクタンス）を大きくとることができる。したがって、固定子が回転子を回転する速度が上昇する。それゆえ、圧縮部の駆動速度が、上昇する。
【００６８】
つまり、この圧縮機では、リラクタンストルクが有効利用できるとともに、昇圧前の流体の温度上昇が抑制され、圧縮部の駆動速度が上昇する。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
請求項６に係る発明では、昇圧前の流体が、回転子が有する通路を通過する。一般的に、電動機の稼働時において、回転子の発熱量と比べて固定子の発熱量が大きい、と言われている。したがって、昇圧前の流体が、比較的発熱量の小さい回転子内の通路を通過した後、圧縮部により圧縮される。その結果、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００６９】
請求項７に係る発明では、固定子の固定子鉄心に巻かれている巻線の少なくとも一部が、樹脂に覆われている。つまり、この電動機では、巻線の一部が昇圧前の流体に直接接触しないように構成されている。したがって、巻線の端部がむき出しの場合と比べて、巻線の端部から昇圧前の流体に伝熱される熱量が低減される。その結果、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００７０】
請求項８に係る発明では、巻線間の空間部および巻線間に生じる表面の凹部の少なくとも一方は、その一部あるいは全部が固定子鉄心により充填されている。このため、この圧縮機では、巻線の導体の占有率を向上させることができる。
請求項９に係る発明では、電動機の少なくとも一部が、ケーシングの内周に密着して設置されている。したがって、電動機から発熱される熱量の一部が、ケーシングに伝熱される。そして、ケーシングに伝熱された熱量の一部が、ケーシングから外部に放熱される。それゆえ、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少する。その結果、昇圧前の流体の温度上昇がさらに抑制される。このためこの圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００７１】
請求項１０に係る発明では、電動機から伝熱される熱が、ケーシングに設けられる放熱部により外部に放熱される。したがって、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少する。その結果、昇圧前の流体の温度上昇がさらに抑制される。このため、この圧縮機では、流体の昇圧効率をさらに向上させることができる。
【００７２】
請求項１１に係る発明では、電動機が昇圧前の流体を収容する収容部内に設置されている。一般的に、流体を昇圧すると、流体の温度が上昇する。つまり、昇圧前の流体の温度は、昇圧後の流体の温度より低くなっている。したがって、電動機が昇圧後の流体の近傍に設置される場合と比べて、流体から電動機に伝熱される熱量が減少する。つまり、電動機の温度上昇が減少するので、この空気調和装置では、電動機の有するボンド磁石が不可逆減磁する可能性が低減される。
【００７３】
また、電動機は、ボンド磁石を有する回転子を有している。一般的に、電動機に採用される磁石には、電動機の稼働時において、磁束の変化による渦電流が発生する。この渦電流が通電することにより、電動機は、稼働時において発熱している。ところが、ボンド磁石の構造は、主に絶縁体の結合材により通電可能な磁石粉末を包含する構造である。したがって、磁束の変化により発生する渦電流は、磁石粉末の内部においてのみ通電する。それゆえ、磁石全体が導電体の粉末焼結磁石を有する回転子と比べて、回転子の発熱量が低減される。その結果、電動機から昇圧前の流体に伝熱される熱量が減少する。このため、この空気調和装置では、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。
【００７４】
つまり、この空気調和装置では、電動機の回転子に設けられる磁石が不可逆減磁される可能性が低減するとともに、昇圧前の流体の温度上昇が抑制される。このため、この空気調和装置では、流体の昇圧効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態が採用される空気調和装置の概略構成図。
【図２】冷媒回路の構成図。
【図３】圧縮機の縦断面図。
【図４】圧縮機の電動機設置位置における横断面図。
【図５】本発明の他の実施の形態が採用される圧縮機の電動機設置位置における横断面図。
【図６】本発明の他の実施の形態が採用される圧縮機の縦断面図。
【符号の説明】
１空気調和装置
７室内熱交換器（空気調和部）
３０、３００、４３０圧縮機
１００、２００、４００電動機
１２０圧縮部
１３０ケーシング
１０１、２０１固定子
１０２、２０２回転子
１０３、２０３固定子鉄心
１０４、２０４巻線
１０６、２０６回転子鉄心
１０７、２０７希土類ボンド磁石（ボンド磁石）
１０８冷媒通路（通路）
１３１放熱フィン（放熱部）
１３２低圧室（収容部）
２０８端部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressor and an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an air conditioner that improves indoor comfort by blowing conditioned air into a room such as a building or a house. For example, a room air conditioner can maintain a comfortable temperature in a room by blowing warm or cold air into the room.
[0003]
Such an air conditioner includes an indoor unit mounted on an upper wall portion or a ceiling of a room, and an outdoor unit installed outside the room. The indoor unit has an indoor heat exchanger. The outdoor unit has an outdoor heat exchanger. The indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger exchange heat with air that comes into contact with the indoor heat exchanger. Further, the air conditioner has a refrigerant pipe connecting the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger. The indoor heat exchanger, the outdoor heat exchanger, and the refrigerant pipe constitute a refrigerant circuit that circulates a refrigerant for conditioning indoor air.
[0004]
A compressor for increasing the pressure of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit is further installed in the outdoor unit. The compressor has a compression unit that compresses the refrigerant and an electric motor that drives the compression unit. In this compressor, the compressor is driven by the electric motor to compress the refrigerant and increase the pressure of the refrigerant.
As the compressor as described above, a compressor including an electric motor having a bonded magnet has been proposed (for example, Patent Document 1). This compressor includes a casing, an electric motor, and a compression mechanism. The compression mechanism and the electric motor are arranged inside the casing. The electric motor rotates the compression mechanism. The compression mechanism draws low-temperature and low-pressure gas before compression into the mechanism, and compresses the gas before compression by rotation. This gas compression increases the gas pressure. The electric motor is installed in a portion inside the casing, which is filled with the compressed high-pressure gas. A bonded magnet is a magnet produced by mixing and molding and solidifying a magnet powder and a binder. Such bonded magnets are often used in electric motors for reasons such as "the generation of eddy current is smaller than that of powder sintered magnets" and "easiness of molding". Examples of the bonded magnet include a rare earth bonded magnet employing a rare earth magnet as a magnet powder.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-354342 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the electric motor of such a compressor is installed in a portion inside the casing where the high-pressure gas after compression is filled. The pressure of the compressed gas increases as the pressure increases. Therefore, the gas after compression is in a high-temperature and high-pressure state, and raises the temperature of the electric motor in direct or indirect contact. That is, the gas after compression increases the temperature of the bonded magnet used in the electric motor. For example, when the bond magnet is a rare earth bond magnet, the magnetic force is greatly demagnetized due to the temperature rise. Also, rare earth bonded magnets tend to be irreversibly demagnetized as compared with powder sintered rare earth magnets. That is, the rare-earth bonded magnet may be irreversibly demagnetized due to a rise in temperature.
[0007]
In order to solve the above problem, there has been proposed a compressor in which an electric motor is installed in a portion inside a casing which is filled with a low-pressure gas before compression. In such a compressor, the gas before compression passes through the vicinity of the electric motor and is then compressed in the compression mechanism. However, heat generated by the operation of the electric motor may increase the gas temperature before compression.
[0008]
As described above, in the conventional compressor and air conditioner, there is a possibility that the boosting efficiency of the compressor may be reduced due to the demagnetization of the magnet provided in the motor of the compressor or an increase in the temperature of the fluid before compression.
Therefore, an object of the present invention is to provide a compressor and an air conditioner that can improve the compression efficiency of a fluid.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The compressor according to claim 1 is a hermetic compressor for increasing the pressure of a fluid, and includes a housing, an electric motor, and a compressor. The storage unit stores the fluid before pressurization. The electric motor is installed in the housing. Further, the electric motor has a rotor and a stator. The rotor includes a bonded magnet. The bonded magnet is a magnet formed by mixing magnet powder and a binder (an insulator such as rubber or resin), and solidifying the mixture. The stator rotates the rotor. The compression unit is driven by an electric motor. Further, the compression section compresses the fluid stored in the storage section.
[0010]
In this compressor, the stator rotates the rotor. The compression unit is driven by receiving rotational driving of the stator. Then, the fluid before pressurization stored in the storage unit is compressed by the compression unit. Thereby, the pressure of the fluid increases.
Here, the electric motor is installed in a storage unit that stores the fluid before pressure increase. Generally, when a fluid is adiabatically pressurized, the temperature of the fluid increases. That is, the temperature of the fluid before the pressure increase is lower than the temperature of the fluid after the pressure increase. Therefore, the amount of heat transferred from the fluid to the electric motor is reduced as compared with the case where the electric motor is installed near the fluid after the pressure increase. That is, since the temperature rise of the electric motor is reduced, the possibility of irreversible demagnetization of the bonded magnet of the electric motor is reduced in this compressor.
[0011]
Further, the electric motor has a rotor having a bonded magnet. Generally, an eddy current is generated in a magnet employed in an electric motor due to a change in magnetic flux when the electric motor operates. When the eddy current flows, the motor generates heat during operation. However, the structure of the bonded magnet mainly includes a magnet powder that can be energized by an insulating binder. Therefore, the eddy current generated by the change in the magnetic flux flows only inside the magnet powder. Therefore, the amount of heat generated by the rotor is reduced as compared with a rotor having a sintered powder magnet made of a conductive material as a whole. As a result, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before pressure increase decreases. For this reason, in this compressor, a rise in the temperature of the fluid before pressurization is suppressed.
[0012]
That is, in this compressor, the possibility that the magnet provided in the rotor of the electric motor is irreversibly demagnetized is reduced, and the temperature rise of the fluid before pressure increase is suppressed. For this reason, in this compressor, the pressure increasing efficiency of the fluid can be improved.
The compressor according to a second aspect is the compressor according to the first aspect, wherein the bonded magnet includes a rare-earth bonded magnet.
[0013]
Here, a rare-earth bonded magnet is included in the rotor of the electric motor. Rare earth bonded magnets have a higher magnetic flux density than ferrite bonded magnets of the same volume. Generally, the magnetic flux density is improved by increasing the volume of the magnet. Therefore, compared to an electric motor having a rotor including a ferrite bonded magnet, an electric motor having a rotor including a rare earth bonded magnet can be downsized. Therefore, in this compressor, the size can be reduced.
[0014]
A compressor according to a third aspect is the compressor according to the first or second aspect, wherein the rotor further has a rotor core. At least a part of the bond magnet is in close contact with the rotor core.
Here, at least a part of the bonded magnet is in close contact with the rotor core. Therefore, the permeance coefficient of the rotor increases as compared with the case where the bonded magnet is not in close contact with the rotor core. Therefore, the magnetic flux density at the operating point of the rotor increases. For this reason, in this compressor, since the output of the electric motor is improved, the pressure increasing efficiency of the fluid can be further improved.
[0015]
The compressor according to a fourth aspect is the compressor according to the third aspect, wherein the rotor core has iron powder.
Here, the rotor core has iron powder. Therefore, the eddy current generated by the change in the magnetic flux conducts inside the iron powder. Therefore, the generation of the eddy current in the rotor core is suppressed, and the calorific value of the rotor core is reduced. As a result, the calorific value of the electric motor is reduced, so that the temperature rise of the fluid before the pressure increase is suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0016]
A compressor according to a fifth aspect is the compressor according to the third or fourth aspect, wherein the bonded magnet is disposed inside the rotor core. The bond magnet has a plurality of split bond magnets. The plurality of split bond magnets are stacked in the radial direction of the rotor. Further, each of the plurality of split bond magnets has an end. The end extends to near the surface of the rotor.
[0017]
Here, the bond magnet has a plurality of split bond magnets. Therefore, the q-axis inductance can be improved. Then, if the sum of the thicknesses of all the layers is kept constant, the d-axis inductance becomes substantially constant. As a result, the difference between the q-axis inductance and the d-axis inductance increases. Therefore, the reluctance torque can be used effectively.
[0018]
Further, when looking at the vicinity of the surface of the rotor, it can be seen that a plurality of split bond magnets are stacked in the rotation direction of the rotor. Therefore, the q-axis magnetic path in which the eddy current is generated is narrow. Therefore, the amount of eddy current generated in the split bond magnet is suppressed, and the amount of heat generated in the rotor is reduced. As a result, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before the pressure increase is reduced, so that the temperature of the fluid before the pressure increase is suppressed. Further, here, the plurality of split bond magnets have ends extending to near the surface of the rotor. Therefore, the salient pole ratio (= q-axis inductance / d-axis inductance) can be increased. Therefore, the speed at which the stator rotates the rotor increases. Therefore, the driving speed of the compression unit increases.
[0019]
That is, in this compressor, the reluctance torque can be used effectively, and the temperature rise of the fluid before the pressure increase is suppressed, and the driving speed of the compression unit increases. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
A compressor according to a sixth aspect is the compressor according to any one of the third to fifth aspects, wherein the rotor has a passage. The pre-pressurized fluid stored in the storage section passes through this passage.
[0020]
Here, the fluid before pressurization passes through the passage of the rotor. Generally, it is said that the amount of heat generated by the stator is larger than the amount of heat generated by the rotor when the motor is operating. Therefore, the fluid before pressure rise is compressed by the compression section after passing through the passage in the rotor having a relatively small calorific value. As a result, an increase in the temperature of the fluid before the pressure increase is suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0021]
A compressor according to a seventh aspect is the compressor according to any one of the first to sixth aspects, wherein the stator has a stator core and windings. The winding is wound on the stator core. At least a part of the winding is covered with resin.
Here, at least a part of the winding wound around the stator core of the stator is covered with resin. That is, the electric motor is configured such that a part of the winding does not directly contact the fluid before the pressure increase. Therefore, the amount of heat transferred from the end of the winding to the fluid before the pressure increase is reduced as compared with the case where the end of the winding is exposed. As a result, an increase in the temperature of the fluid before the pressure increase is suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0022]
The compressor according to claim 8 is the compressor according to claim 7, wherein at least one of the space between the windings and the concave portion on the surface generated between the windings is partially or entirely a stator. Filled with iron core.
Here, at least one of the space between the windings and the concave portion on the surface generated between the windings is partially or entirely filled with the stator core. For this reason, in this compressor, the occupancy of the conductor of the winding can be improved.
[0023]
A compressor according to a ninth aspect is the compressor according to any one of the first to eighth aspects, further comprising a casing. The casing includes a housing, an electric motor, and a compressor. Also, at least a part of the electric motor is installed in close contact with the inner periphery of the casing.
Here, at least a part of the electric motor is installed in close contact with the inner periphery of the casing. Therefore, a part of the heat generated by the electric motor is transferred to the casing. Then, part of the heat transferred to the casing is radiated to the outside from the casing. Therefore, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before pressure increase is reduced. As a result, the temperature rise of the fluid before the pressure increase is further suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0024]
A compressor according to a tenth aspect is the compressor according to any one of the first to ninth aspects, wherein the casing has a radiator. The radiator radiates heat transmitted from the electric motor.
Here, heat transmitted from the electric motor is radiated to the outside by a radiator provided in the casing. Therefore, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before pressure increase is reduced. As a result, the temperature rise of the fluid before the pressure increase is further suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0025]
An air conditioner according to an eleventh aspect is an air conditioner for conditioning indoor air, comprising a compressor and an air conditioner. The compressor is a compressor according to any one of claims 1 to 10. The air conditioner tunes indoor air with a fluid compressed in the compressor.
In this air conditioner, the stator rotates the rotor. The compression unit is driven by receiving rotational driving of the stator. Then, the fluid before pressurization stored in the storage unit is compressed by the compression unit. Thereby, the pressure of the fluid increases.
Then, the fluid compressed in the compression section adjusts indoor air in the air conditioning section.
[0026]
In this air conditioner, an electric motor is installed in a storage unit that stores a fluid before pressure increase. Generally, when the pressure of a fluid is increased, the temperature of the fluid increases. That is, the temperature of the fluid before the pressure increase is lower than the temperature of the fluid after the pressure increase. Therefore, the amount of heat transferred from the fluid to the electric motor is reduced as compared with the case where the electric motor is installed near the fluid after the pressure increase. That is, since the temperature rise of the electric motor is reduced, in this air conditioner, the possibility of irreversible demagnetization of the bonded magnet of the electric motor is reduced.
[0027]
Further, the electric motor has a rotor having a bonded magnet. Generally, an eddy current is generated in a magnet employed in an electric motor due to a change in magnetic flux when the electric motor operates. When the eddy current flows, the motor generates heat during operation. However, the structure of the bonded magnet mainly includes a magnet powder that can be energized by an insulating binder. Therefore, the eddy current generated by the change in the magnetic flux flows only inside the magnet powder. Therefore, the amount of heat generated by the rotor is reduced as compared with a rotor having a sintered powder magnet made of a conductive material as a whole. As a result, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before pressure increase decreases. For this reason, in this air conditioner, an increase in the temperature of the fluid before the pressure is increased is suppressed.
[0028]
That is, in this air conditioner, the possibility that the magnet provided in the rotor of the electric motor is irreversibly demagnetized is reduced, and the temperature rise of the fluid before pressure increase is suppressed. For this reason, in this air conditioner, the pressure increasing efficiency of the fluid can be improved.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Schematic configuration of air conditioner>
FIG. 1 is a schematic diagram of an air conditioner 1 to which an embodiment of the present invention is applied. The air conditioner 1 includes an indoor unit 2 attached to an upper part of an indoor wall surface, and an outdoor unit 3 installed outdoors. The outdoor unit 3 includes an outdoor air conditioning unit 5 that houses an outdoor heat exchanger, an outdoor fan, and the like.
[0030]
An indoor heat exchanger is housed in the indoor unit 2, and an outdoor heat exchanger is housed in the outdoor air conditioning unit 5. The heat exchangers described above and the refrigerant pipe 6 connecting these heat exchangers constitute a refrigerant circuit.
FIG. 2 shows a system diagram of a refrigerant circuit used in the air conditioner 1.
The indoor unit 2 is provided with an indoor heat exchanger 7. The indoor heat exchanger 7 includes a heat transfer tube that is bent a plurality of times at both ends in the length direction, and a plurality of fins through which the heat transfer tube is inserted, and exchanges heat with air that comes into contact with the heat transfer tube. Further, inside the indoor unit 2, a cross flow fan 8 and an indoor fan motor 9 that rotationally drives the cross flow fan 8 are provided. The cross flow fan 8 is formed in a cylindrical shape, and its peripheral surface is provided with blades in the direction of the rotation axis, and generates an airflow in a direction intersecting with the rotation axis. The cross flow fan 8 draws indoor air into the indoor unit 2 and blows air after performing heat exchange with the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 7 into the room.
[0031]
The outdoor air-conditioning unit 5 of the outdoor unit 3 includes a compressor 30, an accumulator 31 connected to the suction side of the compressor 30, a four-way switching valve 32 connected to the discharge side of the compressor 30, and a four-way switching valve. An outdoor heat exchanger 33 connected to the valve 32 and a motor-operated valve 34 connected to the outdoor heat exchanger 33 are provided. The electric valve 34 is connected to the refrigerant pipe 6a via a filter 35 and a liquid shutoff valve 36, and is connected to one end of the indoor heat exchanger 7 via the refrigerant pipe 6a. The four-way switching valve 32 is connected to the refrigerant pipe 6b via a gas closing valve 37, and is connected to the other end of the indoor heat exchanger 7 via the refrigerant pipe 6b. Further, the outdoor unit 3 is provided with a propeller fan 38 for discharging the air after the heat exchange in the outdoor heat exchanger 33 to the outside. The propeller fan 38 is driven to rotate by an outdoor fan motor 39.
[0032]
(Compressor)
3 and 4 are cross-sectional views of the compressor 30. FIG. The compressor 30 is a hermetic scroll compressor for increasing the pressure of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit described above. The compressor 30 includes a casing 130, an electric motor 100, and a compression unit 120.
[0033]
The casing 130 is a closed container that contains the electric motor 100 and the compression unit 120. The electric motor 100 is installed in close contact with the inner periphery of the casing 130. The casing 130 has radiation fins 131. The radiation fins 131 are provided on the outer periphery of the casing 130 and at positions facing the electric motor 100. The radiation fins 131 are configured to radiate the amount of heat transferred to the outside of the compressor 30. The interior of the casing 130 is divided by the compression unit 120 into a low-pressure chamber 132 and a high-pressure chamber 133. The low-pressure chamber 132 is a space for accommodating a low-pressure low-temperature refrigerant before pressure increase. The high-pressure chamber 133 is a space for accommodating the high-pressure and high-temperature refrigerant after the pressurization. Further, a suction pipe 134 and a discharge pipe 135 are connected to the casing 130. The suction pipe 134 is a pipe for sucking the refrigerant before pressurization from the accumulator 31 into the low-pressure chamber 132 in the casing 130. The refrigerant sucked from the suction pipe 134 fills the low-pressure chamber 132 without gaps. The discharge pipe 135 is a pipe for discharging the pressurized refrigerant from the high-pressure chamber 133 in the casing 130 to the four-way switching valve 32.
[0034]
The electric motor 100 is a motor for generating a rotational driving force for driving the compression unit 120, and is installed in the low-pressure chamber 132. The electric motor 100 has a stator 101, a rotor 102, and a rotating shaft 110.
The stator 101 is a substantially cylindrical structure extending upward from below the compressor 30. Most of the outer periphery of the stator 101 is tightly fixed inside the casing 130. The stator 101 has a stator core 103 and a winding 104. The stator core 103 has pole teeth 105. The stator 101 is a concentrated winding type stator in which a three-phase winding 104 is wound around a pole tooth portion 105. A current controlled to a predetermined voltage and frequency is supplied to the winding 104 by an inverter (not shown). When this current flows through the winding 104, a rotating magnetic flux is generated in the stator 101. Here, the voltage of the current supplied to the winding 104 is made a variable current by the PWM control. Further, the winding 104 is covered with a resin (not shown) so that the winding 104 does not directly contact the refrigerant in the low-pressure chamber 132.
[0035]
The rotor 102 is a substantially columnar structure that is arranged to face the stator 101 with a slight gap therebetween in the space inside the stator 101. The rotor 102 has a rotor core 106 and four rare earth bonded magnets 107. As the rotor core 106, a dust core formed by mixing iron powder and a binder such as resin and solidifying under pressure is used. The rotor core 106 has a refrigerant passage 108. The refrigerant in the low-pressure chamber 132 passes through the refrigerant passage 108 before being supplied to the compression unit 120. The rare-earth bonded magnet 107 is a bonded magnet formed by molding and solidifying a mixture of a rare-earth magnet powder and a binder (such as a resin). Here, the rare-earth bonded magnet 107 is formed by filling the magnet hole of the rotor core 106 with the above-described mixture and then solidifying the mixture under pressure. The rare-earth bonded magnet 107 is configured such that adjacent magnetic poles have different polarities by being magnetized after pressure solidification or magnetized by an orientation magnet during pressure solidification. Therefore, the rotor 102 is a rotor having four magnetic poles. The rare earth bonded magnet 107 is in close contact with the rotor core 106.
[0036]
The rotating shaft 110 is disposed substantially at the center of the electric motor 100 when viewed from above, and extends from the electric motor 100 toward the compression unit 120. The rotating shaft 110 has a shaft portion 111 and a crank portion 112. The shaft portion 111 is connected to the rotor 102, and is configured so that the rotor 102 rotates about the rotation shaft 110 with respect to the stator 101. The crank portion 112 is connected to the shaft portion 111, and is configured to transmit a rotational driving force of the shaft portion 111. Further, the crank portion 112 is configured to generate an eccentric rotational motion by a rotational driving force transmitted from the shaft portion 111. In addition, a passage (not shown) connecting the refrigerant passage 108 and the compression unit 120 is provided in the shaft 111 and the crank 112. The refrigerant in the low-pressure chamber 132 is guided to the compression section 120 via this passage and the refrigerant passage 108.
[0037]
The compression unit 120 is a compression mechanism that is installed above the electric motor 100 and compresses the refrigerant before pressure increase. The compression section 120 has a movable scroll 121 and a fixed scroll 122. The movable scroll 121 and the fixed scroll 122 are both spiral scrolls, and are arranged so as to be in contact with each other at one tangent. The orbiting scroll 121 is connected to the crank portion 112 and is eccentrically rotated by the rotational driving force generated by the electric motor 100. The fixed scroll 122 is fixed to the casing 130 and does not rotate. The volume of a compression chamber (not shown) generated between the movable scroll 121 and the fixed scroll 122 gradually decreases due to the eccentric rotation of the movable scroll 121. This movement causes the compression section 120 to compress the refrigerant. The compressed refrigerant is sent to the four-way switching valve 32 via the discharge pipe 135. Thereafter, the refrigerant is sent to the indoor heat exchanger 7 and used for indoor air conditioning.
[0038]
<Compression process of refrigerant>
Hereinafter, a process of compressing the refrigerant in the compressor 30 will be described.
First, the refrigerant accumulated in the accumulator 31 is sucked into the low-pressure chamber 132 via the suction pipe 134. The refrigerant sucked into the low-pressure chamber 132 is sent to the compression unit 120 via the refrigerant passage 108 provided in the rotor core 106 and the passage provided in the rotating shaft 110. Then, the refrigerant is compressed by the eccentric rotation of the orbiting scroll 121. The compressed refrigerant is stored in the high-pressure chamber 133. Then, the refrigerant in the high-pressure chamber 133 is sent out to the four-way switching valve 32 via the discharge pipe 135.
[0039]
<Features of the air conditioner>
(1)
In the air conditioner 1, the electric motor 100 is installed in the low-pressure chamber 132 that stores the refrigerant before the pressure is increased. Generally, when the refrigerant is adiabatically pressurized, the temperature of the refrigerant increases. That is, the temperature of the refrigerant before the pressure increase is lower than the temperature of the refrigerant after the pressure increase. Therefore, the amount of heat transferred from the refrigerant to the electric motor 100 is reduced as compared to the case where the electric motor is installed near the boosted refrigerant. That is, since the temperature rise of the electric motor 100 is reduced, in the air conditioner 1, the possibility that the rare-earth bonded magnet 107 of the electric motor 100 is irreversibly demagnetized is reduced.
[0040]
The electric motor 100 has a rotor 102 having a rare-earth bonded magnet 107. Generally, an eddy current is generated in a magnet employed in an electric motor due to a change in magnetic flux when the electric motor operates. When the eddy current flows, the motor generates heat during operation. However, the structure of the rare-earth bonded magnet 107 includes a rare-earth magnet powder that can be energized by an insulating binder. Therefore, the eddy current generated by the change in the magnetic flux flows only inside the magnet powder. Therefore, the calorific value of the rotor 102 is reduced as compared with a rotor having a powder sintered magnet made of a conductive whole magnet. As a result, the amount of heat transferred from the electric motor 100 to the refrigerant before pressure increase is reduced. For this reason, in this air conditioner 1, a rise in the temperature of the refrigerant before the pressure increase is suppressed.
[0041]
That is, in the air conditioner 1, the possibility that the rare-earth bonded magnet 107 provided on the rotor 102 of the electric motor 100 is irreversibly demagnetized is reduced, and the temperature rise of the refrigerant before the pressure is increased is suppressed. For this reason, in this air conditioner 1, the pressure rise efficiency of the refrigerant can be improved.
(2)
In the air conditioner 1, the rotor 102 of the electric motor 100 has the rare-earth bonded magnet 107. The rare-earth bonded magnet 107 has a higher magnetic flux density than a ferrite bonded magnet having the same volume. Generally, the magnetic flux density is improved by increasing the volume of the magnet. Therefore, compared to an electric motor having a rotor including a ferrite bonded magnet, the electric motor 100 having the rotor 102 having the rare-earth bonded magnet 107 can be downsized. Therefore, in the air conditioner 1, the shape of the electric motor 100 can be reduced in size.
[0042]
(3)
In this air conditioner 1, the rare-earth bonded magnet 107 is in close contact with the rotor core 106. Therefore, the permeance coefficient of the rotor 102 increases as compared with the case where the magnet is not in close contact with the rotor core. Therefore, the magnetic flux density at the operating point of the rotor 102 increases. For this reason, in the air conditioner 1, the output of the electric motor 100 is improved, so that the boosting efficiency of the refrigerant can be further improved.
[0043]
(4)
In this air conditioner 1, the rotor core 106 is formed of a dust core. Therefore, the eddy current generated by the change in the magnetic flux conducts inside the iron powder. Therefore, the generation of the eddy current in the rotor core 106 is suppressed, and the calorific value of the rotor core 106 is reduced. As a result, the amount of heat generated by the electric motor 100 is reduced, so that a rise in the temperature of the refrigerant before pressure increase is suppressed. For this reason, in this air conditioner 1, the pressure increasing efficiency of the fluid can be further improved.
[0044]
(5)
In the air-conditioning apparatus 1, the refrigerant before the pressure rise passes through the refrigerant passage 108 in the rotor core 106. Generally, it is said that the amount of heat generated by the stator is larger than the amount of heat generated by the rotor when the motor is operating. Therefore, the refrigerant before pressure rise is compressed by the compression unit 120 after passing through the passage in the rotor core 106 having a relatively small calorific value. As a result, the temperature rise of the refrigerant before the pressure increase is suppressed. For this reason, in this air conditioner 1, the pressure increase efficiency of the refrigerant can be further improved.
[0045]
(6)
In this air conditioner 1, the winding 104 wound around the stator core 103 of the stator 101 is covered with resin. That is, the air conditioner 1 is configured such that the end of the winding 104 does not directly contact the refrigerant before pressure increase. Therefore, the amount of heat transferred from the end of the winding 104 to the refrigerant before the pressure increase is reduced as compared with the case where the end of the winding is exposed. As a result, the temperature rise of the refrigerant before the pressure increase is suppressed. For this reason, in this air conditioner 1, the pressure increase efficiency of the refrigerant can be further improved.
[0046]
(7)
In the air conditioner 1, the electric motor 100 is installed in close contact with the inner periphery of the casing 130. Therefore, a part of the heat generated by the electric motor 100 is transferred to the casing 130. Then, part of the heat transferred to the casing 130 is radiated to the outside from the casing 130. Therefore, the amount of heat transferred from the electric motor 100 to the refrigerant before the pressure increase is reduced. As a result, an increase in the temperature of the refrigerant before the pressure increase is further suppressed. For this reason, in this air conditioner 1, the pressure increase efficiency of the refrigerant can be further improved.
[0047]
(8)
Here, heat transmitted from electric motor 100 is radiated to the outside by radiation fins 131 provided in casing 130. Therefore, the amount of heat transferred from the electric motor 100 to the refrigerant before pressure increase is reduced. As a result, an increase in the temperature of the refrigerant before the pressure increase is further suppressed. For this reason, in this air conditioner 1, the pressure increase efficiency of the refrigerant can be further improved.
[0048]
(9)
In the air conditioner 1, a rare-earth bonded magnet 107 is used to generate a rotational driving force. Therefore, since the rare-earth bonded magnet 107 has a structure including the rare-earth magnet powder that can be energized by the binder, the ease of molding is improved. Therefore, in the air conditioner 1, the rare-earth bonded magnet 107 can be easily formed.
[0049]
(10)
In the air conditioner 1, the electric motor 100 is installed in the low-pressure chamber 132. Therefore, the temperature of the electric motor 100 can be kept relatively low as compared with the case where the electric motor is installed in a high-pressure room. Therefore, a material having low heat resistance can be used as the binder of the rare-earth bonded magnet 107. For this reason, in the air conditioner 1, the types of substances that can be selected as the binder of the rare-earth bonded magnet 107 increase.
[0050]
(11)
In this air conditioner 1, the electric motor 100 has the rare-earth bonded magnet 107. For this reason, in the air conditioner 1, the toughness is improved as compared with the case where the powder sintered magnet is used for the electric motor.
<Other embodiments>
Although the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and can be changed without departing from the spirit of the invention.
[0051]
(A)
In the above embodiment, in the stator core 103 of the electric motor 100, the stator 101 is configured by winding the winding 104 around the pole teeth 105. Instead of such a stator 101, a stator in which iron powder forming a rotor core enters in the periphery or gap of the winding may be employed for the electric motor.
[0052]
In such an electric motor, the periphery and the gap of the winding are filled with the rotor core. Therefore, the space factor of the conductor of the winding can be made almost 100%. As a result, the size of the electric motor can be reduced.
(B)
In the above embodiment, the compressor 30 includes the electric motor 100. Instead, a compressor 300 (see FIG. 5) including the electric motor 200 may be employed.
[0053]
The electric motor 200 has a stator 201, a rotor 202, and a rotating shaft 210. The stator 201 has the same configuration as the stator 101 described in the above embodiment. The rotating shaft 210 has the same configuration as the rotating shaft 110 of the above embodiment.
The rotor 202 has a rotor core 206 and a rare-earth bonded magnet 207. As the rotor core 106, a dust core formed by mixing iron powder and a binder such as resin and solidifying under pressure is used. In the rare-earth bonded magnet 207, four rare-earth bonded magnets 207 are laminated in the radial direction of the rotor 202, respectively. Here, the rare-earth bonded magnet 207 is formed by filling the magnet hole of the rotor core 206 with the above-described mixture and then pressurizing and solidifying the mixture. For this reason, the rotor 202 has a configuration in which the rare-earth bonded magnet 207 is disposed inside the rotor core 206. The end 208 of the rare-earth bonded magnet 207 extends to the surface of the rotor core 206. The rare-earth bonded magnet 207 is configured such that adjacent magnetic poles have different polarities by being magnetized after pressure solidification or magnetized by an orientation magnet during pressure solidification. Therefore, the rotor 202 is a rotor having four magnetic poles.
[0054]
The components of the compressor 300 other than the above-described members have the same configuration as the components of the compressor 30. Here, the rare earth bonded magnet 207 has four divided rare earth bonded magnets 207. Therefore, the q-axis inductance can be improved. Then, if the sum of the thicknesses of all the layers is kept constant, the d-axis inductance becomes substantially constant. As a result, the difference between the q-axis inductance and the d-axis inductance increases. Therefore, the reluctance torque can be used effectively.
[0055]
In addition, in the vicinity of the surface of the rotor 202, it can be seen that four rare-earth bonded magnets 207 are stacked in the rotation direction of the rotor 202. Therefore, the q-axis magnetic path in which the eddy current is generated is narrow. Therefore, the amount of eddy current generated in the rare-earth bonded magnet 207 is suppressed, and the amount of heat generated in the rotor 202 is reduced. As a result, the amount of heat transferred from the electric motor 200 to the refrigerant before the pressure increase is reduced, so that the temperature rise of the refrigerant before the pressure increase is suppressed.
[0056]
Further, here, end portions 208 of the four rare-earth bonded magnets 207 extend to the surface of the rotor 202. Therefore, the magnetic flux density on the surface of the rotor 202 is improved. Therefore, the speed at which the stator 201 rotates the rotor 202 increases, so that the driving speed of the compression unit increases.
That is, in the compressor 300, the reluctance torque can be effectively used, the temperature of the refrigerant before the pressure increase is suppressed, and the driving speed of the compression unit increases. For this reason, in the compressor 300, the efficiency of boosting the refrigerant can be further improved.
[0057]
(C)
In the above embodiment, the refrigerant passage 108 for guiding the refrigerant in the low-pressure chamber 132 to the compression unit 120 is provided in the rotor core 106. The refrigerant passage is not limited to the above configuration, and the refrigerant passage may be provided in a rotating member that rotates with respect to the stator.
[0058]
Generally, it is said that the amount of heat generated by the stator is larger than the amount of heat generated by the rotor when the motor is operating. Therefore, also in this case, the refrigerant before pressure increase is compressed by the compression unit after passing through the passage in the rotor having a relatively small calorific value. As a result, the temperature rise of the refrigerant before the pressure increase is suppressed. For this reason, the pressure increasing efficiency of the refrigerant can be further improved.
[0059]
(D)
In the above embodiment, in the compressor 30, the electric motor 100 is provided between the suction pipe 134 and the compression section 120. Instead, as shown in FIG. 6, a compressor 430 provided with a suction pipe 434 between the electric motor 400 and the compression section 420 may be used.
[0060]
(E)
In the above embodiment, the rare-earth bonded magnet 107 is used in the electric motor 100. Alternatively (additionally), a bonded magnet other than a rare-earth bonded magnet such as a ferrite bonded magnet may be used in the electric motor.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
In the invention according to the first aspect, the electric motor is installed in the storage portion that stores the fluid before the pressure is increased. Generally, when a fluid is adiabatically pressurized, the temperature of the fluid increases. That is, the temperature of the fluid before the pressure increase is lower than the temperature of the fluid after the pressure increase. Therefore, the amount of heat transferred from the fluid to the electric motor is reduced as compared with the case where the electric motor is installed near the fluid after the pressure increase. That is, since the temperature rise of the electric motor is reduced, the possibility of irreversible demagnetization of the bonded magnet of the electric motor is reduced in this compressor.
[0062]
Further, the electric motor has a rotor having a bonded magnet. Generally, an eddy current is generated in a magnet employed in an electric motor due to a change in magnetic flux when the electric motor operates. When the eddy current flows, the motor generates heat during operation. However, the structure of the bonded magnet mainly includes a magnet powder that can be energized by an insulating binder. Therefore, the eddy current generated by the change in the magnetic flux flows only inside the magnet powder. Therefore, the amount of heat generated by the rotor is reduced as compared with a rotor having a sintered powder magnet made of a conductive material as a whole. As a result, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before pressure increase decreases. For this reason, in this compressor, a rise in the temperature of the fluid before pressurization is suppressed.
[0063]
That is, in this compressor, the possibility that the magnet provided in the rotor of the electric motor is irreversibly demagnetized is reduced, and the temperature rise of the fluid before pressure increase is suppressed. For this reason, in this compressor, the pressure increasing efficiency of the fluid can be improved.
In the invention according to claim 2, the rotor of the electric motor includes the rare-earth bonded magnet. Rare earth bonded magnets have a higher magnetic flux density than ferrite bonded magnets of the same volume. Generally, the magnetic flux density is improved by increasing the volume of the magnet. Therefore, compared to an electric motor having a rotor including a ferrite bonded magnet, an electric motor having a rotor including a rare earth bonded magnet can be downsized. Therefore, in this compressor, the size can be reduced.
[0064]
In the invention according to claim 3, at least a part of the bonded magnet is in close contact with the rotor core. Therefore, the permeance coefficient of the rotor increases as compared with the case where the bonded magnet is not in close contact with the rotor core. Therefore, the magnetic flux density at the operating point of the rotor increases. For this reason, in this compressor, since the output of the electric motor is improved, the pressure increasing efficiency of the fluid can be further improved.
[0065]
In the invention according to claim 4, the rotor core has iron powder. Therefore, the eddy current generated by the change in the magnetic flux conducts inside the iron powder. Therefore, the generation of the eddy current in the rotor core is suppressed, and the calorific value of the rotor core is reduced. As a result, the calorific value of the electric motor is reduced, so that the temperature rise of the fluid before the pressure increase is suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0066]
In the invention according to claim 5, the bond magnet has a plurality of split bond magnets. Therefore, the q-axis inductance can be improved. Then, if the sum of the thicknesses of all the layers is kept constant, the d-axis inductance becomes substantially constant. As a result, the difference between the q-axis inductance and the d-axis inductance increases. Therefore, the reluctance torque can be used effectively.
[0067]
Further, when looking at the vicinity of the surface of the rotor, it can be seen that a plurality of split bond magnets are stacked in the rotation direction of the rotor. Therefore, the q-axis magnetic path in which the eddy current is generated is narrow. Therefore, the amount of eddy current generated in the split bond magnet is suppressed, and the amount of heat generated in the rotor is reduced. As a result, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before the pressure increase is reduced, so that the temperature of the fluid before the pressure increase is suppressed. Further, here, the plurality of split bond magnets have ends extending to near the surface of the rotor. Therefore, the salient pole ratio (= q-axis inductance / d-axis inductance) can be increased. Therefore, the speed at which the stator rotates the rotor increases. Therefore, the driving speed of the compression unit increases.
[0068]
That is, in this compressor, the reluctance torque can be used effectively, and the temperature rise of the fluid before the pressure increase is suppressed, and the driving speed of the compression unit increases. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
In the invention according to claim 6, the fluid before pressurization passes through the passage of the rotor. Generally, it is said that the amount of heat generated by the stator is larger than the amount of heat generated by the rotor when the motor is operating. Therefore, the fluid before pressure rise is compressed by the compression section after passing through the passage in the rotor having a relatively small calorific value. As a result, an increase in the temperature of the fluid before the pressure increase is suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0069]
In the invention according to claim 7, at least a part of the winding wound around the stator core of the stator is covered with resin. That is, the electric motor is configured such that a part of the winding does not directly contact the fluid before the pressure increase. Therefore, the amount of heat transferred from the end of the winding to the fluid before the pressure increase is reduced as compared with the case where the end of the winding is exposed. As a result, an increase in the temperature of the fluid before the pressure increase is suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0070]
In the invention according to claim 8, at least one of the space between the windings and the concave portion on the surface generated between the windings is partially or entirely filled with the stator core. For this reason, in this compressor, the occupancy of the conductor of the winding can be improved.
In the invention according to claim 9, at least a part of the electric motor is installed in close contact with the inner periphery of the casing. Therefore, a part of the heat generated by the electric motor is transferred to the casing. Then, part of the heat transferred to the casing is radiated to the outside from the casing. Therefore, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before pressure increase is reduced. As a result, the temperature rise of the fluid before the pressure increase is further suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0071]
In the invention according to claim 10, heat transmitted from the electric motor is radiated to the outside by the radiator provided in the casing. Therefore, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before pressure increase is reduced. As a result, the temperature rise of the fluid before the pressure increase is further suppressed. For this reason, in this compressor, the pressurizing efficiency of the fluid can be further improved.
[0072]
In the invention according to claim 11, the electric motor is installed in the storage section that stores the fluid before the pressure is increased. Generally, when the pressure of a fluid is increased, the temperature of the fluid increases. That is, the temperature of the fluid before the pressure increase is lower than the temperature of the fluid after the pressure increase. Therefore, the amount of heat transferred from the fluid to the electric motor is reduced as compared with the case where the electric motor is installed near the fluid after the pressure increase. That is, since the temperature rise of the electric motor is reduced, in this air conditioner, the possibility of irreversible demagnetization of the bonded magnet of the electric motor is reduced.
[0073]
Further, the electric motor has a rotor having a bonded magnet. Generally, an eddy current is generated in a magnet employed in an electric motor due to a change in magnetic flux when the electric motor operates. When the eddy current flows, the motor generates heat during operation. However, the structure of the bonded magnet mainly includes a magnet powder that can be energized by an insulating binder. Therefore, the eddy current generated by the change in the magnetic flux flows only inside the magnet powder. Therefore, the amount of heat generated by the rotor is reduced as compared with a rotor having a sintered powder magnet made of a conductive material as a whole. As a result, the amount of heat transferred from the electric motor to the fluid before pressure increase decreases. For this reason, in this air conditioner, an increase in the temperature of the fluid before the pressure is increased is suppressed.
[0074]
That is, in this air conditioner, the possibility that the magnet provided in the rotor of the electric motor is irreversibly demagnetized is reduced, and the temperature rise of the fluid before pressure increase is suppressed. For this reason, in this air conditioner, the pressure increasing efficiency of the fluid can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner that employs an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a refrigerant circuit.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the compressor.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the compressor at an electric motor installation position.
FIG. 5 is a cross-sectional view at a motor installation position of a compressor to which another embodiment of the present invention is adopted.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a compressor to which another embodiment of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 air conditioner
7 indoor heat exchanger (air conditioning unit)
30, 300, 430 compressor
100, 200, 400 motor
120 compression unit
130 Casing
101, 201 Stator
102, 202 rotor
103, 203 Stator core
104, 204 winding
106, 206 Rotor core
107, 207 Rare earth bonded magnet (bonded magnet)
108 refrigerant passage (passage)
131 Heat radiation fin (heat radiation part)
132 Low pressure chamber (accommodation part)
208 end

Claims

A hermetic compressor for increasing the pressure of the fluid,
A storage part (132) for storing the fluid before pressure increasing, and a rotor (102, 202) installed in the storage part (132) and including a bond magnet (107, 207) and the rotor (102, 202); Motors (100, 200, 400) having stators (101, 201) rotating
A compression unit (120, 420) driven by the electric motor (100, 200, 400) to compress the fluid before pressurization stored in the storage unit (132);
(30, 300, 430).

The bond magnet includes a rare earth bond magnet (107, 207),
The compressor (30, 300, 430) according to claim 1.

The rotor (102, 202) further has a rotor core (106, 206),
At least a part of the bond magnet (107, 207) is in close contact with the rotor core (106, 206).
A compressor (30, 300, 430) according to claim 1 or 2.

The rotor core (106, 206) has iron powder;
The compressor (30, 300, 430) according to claim 3.

The bond magnet includes a plurality of split bond magnets (207) disposed inside the rotor core (106, 206) and stacked in a radial direction of the rotor (102, 202).
The plurality of split bond magnets (207) each have an end (208) extending to near a surface of the rotor (102, 202).
The compressor (30, 300, 430) according to claim 3 or 4.

The rotor (102, 202) has a passage (108) through which the fluid before pressurization accommodated in the accommodation part (132) passes.
The compressor (30, 300, 430) according to any one of claims 3 to 5.

The stator (101, 201) has a stator core (103, 203) and a winding (104, 204) wound around the stator core (103, 203).
At least a part of the windings (104, 204) is covered with resin;
A compressor (30, 300, 430) according to any of the preceding claims.

At least one of the space between the windings (104, 204) and the concave portion on the surface generated between the windings (104, 204) is partially or entirely filled with the stator core (103, 203). ,
A compressor (30, 300, 430) according to claim 7.

A casing (130) enclosing the housing part (132), the electric motors (100, 200, 400) and the compression parts (120, 420);
At least a part of the electric motor (100, 200, 400) is installed in close contact with an inner periphery of the casing (130).
A compressor (30, 300, 430) according to any of the preceding claims.

The casing (130) has a heat radiating portion (131) that radiates heat transferred from the electric motors (100, 200, 400) to the outside.
A compressor (30, 300, 430) according to any of the preceding claims.

An air conditioner for conditioning indoor air,
A compressor (30, 300, 430) according to any of claims 1 to 10,
An air conditioner (7) for conditioning the indoor air with a fluid compressed in the compressor (30, 300, 430);
An air conditioner (1) comprising: