JP2005143300A - Dynamo-electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容器内に電動要素を収納して成る電動圧縮機に関するものである。 The present invention relates to an electric compressor in which an electric element is housed in a container.
従来よりこの種電動圧縮機は、例えば特許文献1及び、出願人が先に出願した特許文献2に示されている。これら、従来の電動圧縮機の電動機には誘導電動機或いはDCモータなどが用いられているが、DCモータが希土類永久磁石モータの場合、永久磁石と回転子、固定子の積厚は同一で、フェライト永久磁石モータの場合は、固定子より回転し及び永久磁石の積厚が高い設計となっている。 Conventionally, this kind of electric compressor is shown, for example, in Patent Document 1 and Patent Document 2 filed earlier by the applicant. In these conventional electric compressors, induction motors or DC motors are used. However, when the DC motor is a rare earth permanent magnet motor, the permanent magnet, rotor, and stator have the same thickness, and ferrite In the case of a permanent magnet motor, it is designed to rotate from the stator and have a high permanent magnet thickness.
次に、従来のこの種電動圧縮機100を図21、図22を用いて説明する。図中101は密閉容器であり、内部の上側に電動要素として電動機(例えばDCモータ)102下側に、この電動機102で回転駆動される圧縮要素103が収納されている。密閉容器101は、上端が開口する円筒状のシェル部101Aと、このシェル部101Aの上端開口を閉塞するエンドキャップ部101Bとから成る2分割構成であり、シェル部101A内に電動機102及び圧縮要素103を収納した後、エンドキャップ部101Bをシェル部101Aに被せ、高周波溶着などによって密閉することにより構成されている。また、この密閉容器101のシェル部101A内の底部がオイル溜まりSOとなる。 Next, this conventional electric compressor 100 will be described with reference to FIGS. In the figure, reference numeral 101 denotes an airtight container. A compression element 103 that is rotationally driven by the electric motor 102 is housed below the electric motor (for example, DC motor) 102 as an electric element on the upper side. The sealed container 101 has a two-part configuration including a cylindrical shell portion 101A having an upper end opened and an end cap portion 101B closing the upper end opening of the shell portion 101A. The motor 102 and the compression element are contained in the shell portion 101A. After housing 103, the end cap portion 101B is placed on the shell portion 101A and sealed by high-frequency welding or the like. Further, the bottom portion in the shell portion 101A of the sealed container 101 becomes an oil reservoir SO.
電動機102は、密閉容器101の内壁に固定された固定子104と、この固定子104の内側に回転軸106を中心にして回転自在に支持された回転子105とから構成されている。そして、固定子104は略ドーナッツ状の固定子鉄板を複数枚積層して構成された固定子鉄心174と、この固定子鉄心174の内周に形成された複数の歯部に分布巻方式にて装着され、回転子105に回転磁界を与えるための固定子巻線(駆動コイル)107とから構成されている。そして、この固定子鉄心174の外周面が密閉容器101のシェル部101Aの内壁に当接して固定されている。 The electric motor 102 includes a stator 104 fixed to the inner wall of the hermetic container 101, and a rotor 105 supported inside the stator 104 so as to be rotatable about a rotation shaft 106. The stator 104 is a stator core 174 configured by laminating a plurality of substantially donut-shaped stator iron plates, and a plurality of teeth formed on the inner periphery of the stator core 174 by a distributed winding method. A stator winding (drive coil) 107 that is mounted and applies a rotating magnetic field to the rotor 105 is configured. The outer peripheral surface of the stator core 174 is fixed in contact with the inner wall of the shell portion 101 </ b> A of the sealed container 101.
この場合、固定子鉄心174の外周面には複数の切欠176が形成されており、この切欠176はシェル部101Aの内壁から離間しており、そこに通路177を構成している。 In this case, a plurality of notches 176 are formed on the outer peripheral surface of the stator core 174, and the notches 176 are separated from the inner wall of the shell portion 101 </ b> A and constitute a passage 177 there.
圧縮要素103は中間仕切板108で仕切られた第1のロータリー用シリンダ109及び第2のロータリー用シリンダ110を備えている。各のシリンダ109、110には回転軸106で回転駆動される偏心部111、112が取り付けられており、これら偏心部111、112は偏心位置がお互いに180度位相がずれている。 The compression element 103 includes a first rotary cylinder 109 and a second rotary cylinder 110 that are partitioned by an intermediate partition plate 108. Eccentric portions 111 and 112 that are rotationally driven by the rotating shaft 106 are attached to the cylinders 109 and 110, and the eccentric positions 111 and 112 are 180 degrees out of phase with each other.
113、114はそれぞれシリンダ109、110内を回転する第1のローラ、第2のローラであり、それぞれ偏心部111、112の回転でシリンダ内を回る。115、116はそれぞれ第1の枠体、第2の枠体であり、第1の枠体115は仕切板108との間にシリンダ109の閉じた圧縮空間を形成させ、第2の枠体116は同様に仕切板108との間にシリンダ110の閉じた圧縮空間を形成させている。また、第1の枠体115、第2の枠体116はそれぞれ回転軸106の下部を回転自在に軸支する軸受部117、118を備えている。 Reference numerals 113 and 114 denote a first roller and a second roller that rotate in the cylinders 109 and 110, respectively, and rotate in the cylinder by the rotation of the eccentric portions 111 and 112, respectively. Reference numerals 115 and 116 denote a first frame body and a second frame body, respectively. The first frame body 115 forms a closed compression space of the cylinder 109 between the partition plate 108 and the second frame body 116. Similarly, a compression space in which the cylinder 110 is closed is formed between the partition plate 108 and the partition plate 108. Further, the first frame body 115 and the second frame body 116 include bearing portions 117 and 118 that rotatably support the lower portion of the rotation shaft 106, respectively.
119、120はカップマフラであり、それぞれ第1の枠体115、第2の枠体116を覆うように取り付けられている。尚、シリンダ109とカップマフラ119は第1の枠体115に設けられた図示しない連通孔にて連通されており、シリンダ110とカップマフラ120も第2の枠体116に設けられた図示しない連通孔にて連通されている。121は密閉容器101の外部に設けられたバイパス管であり、カップマフラ120の内部に連通している。 Reference numerals 119 and 120 denote cup mufflers, which are attached to cover the first frame body 115 and the second frame body 116, respectively. The cylinder 109 and the cup muffler 119 are communicated with each other through a communication hole (not shown) provided in the first frame body 115, and the cylinder 110 and the cup muffler 120 are also communicated (not shown) provided on the second frame body 116. It communicates with a hole. Reference numeral 121 denotes a bypass pipe provided outside the sealed container 101 and communicates with the inside of the cup muffler 120.
122は密閉容器101の上に設けられた吐出管であり、123、124はそれぞれシリンダ109、110へつながる吸入管である。また、125は密閉ターミナルであり、密閉容器101の外部から固定子104の固定子巻線107へ電力を供給するものである(密閉ターミナル125と固定子巻線107とをつなぐリード線は図示せず)。 Reference numeral 122 denotes a discharge pipe provided on the sealed container 101, and reference numerals 123 and 124 denote suction pipes connected to the cylinders 109 and 110, respectively. Reference numeral 125 denotes a hermetic terminal for supplying electric power from the outside of the hermetic container 101 to the stator winding 107 of the stator 104 (the lead wire connecting the hermetic terminal 125 and the stator winding 107 is not shown). )
126は回転子105の回転子鉄心であり、厚さ003mm〜007mmの電磁鋼板が所定の形状に打ち抜かれた回転子用鉄板を複数枚積層し、お互いにカシメて一体に積層されている。 A rotor core 126 of the rotor 105 is formed by laminating a plurality of rotor iron plates in which electromagnetic steel plates having a thickness of 003 mm to 007 mm are punched into a predetermined shape, and crimping each other to integrally laminate them.
この場合、回転子鉄心126の回転子用鉄板は、四極の磁極を構成する突極部128、129、130、131が形成されるように電磁鋼板から打ち抜かれており、132、133、134、135はそれぞれの突極部128、129、130、131間に突極部が形成されるように設けられた凹状部である。 In this case, the rotor iron plate of the rotor core 126 is punched from the magnetic steel sheet so that the salient pole portions 128, 129, 130, 131 constituting the four poles are formed, and 132, 133, 134, A concave portion 135 is provided so that salient pole portions are formed between the salient pole portions 128, 129, 130, and 131.
141、142、143、144は磁性体145(永久磁石)を挿入するためのスロットであり、各突極部128、129、130、131に対応し、回転子鉄心126の外周側において、回転軸106の軸方向に沿って同心円上に穿設されている。 Reference numerals 141, 142, 143, and 144 denote slots for inserting magnetic bodies 145 (permanent magnets), corresponding to the salient pole portions 128, 129, 130, and 131, and on the outer peripheral side of the rotor core 126, the rotating shaft It is drilled concentrically along the axial direction of 106.
また、146は回転子鉄心126の中心に形成され、回転軸106が焼バメされる孔である。そして、各回転子用鉄板は複数枚積層した後、相互にカシメて一体化することにより回転子鉄心126を形成する。 Reference numeral 146 denotes a hole formed at the center of the rotor core 126 and into which the rotating shaft 106 is shrinked. Then, after a plurality of rotor iron plates are stacked, the rotor core 126 is formed by caulking and integrating each other.
前記、磁性体145は、例えばプラセオジウム系永久磁石、若しくは表面にニッケルメッキを施したネオジウム系永久磁石等の希土類系永久磁石材にて構成されており、その外形は断面長方形状の全体としては矩形状とされている。そして、各スロット141、142、143、144は、この磁性体145が挿入される大きさとされている。また、166、167は回転子鉄心126の上下端に取り付けられる平板状の端面部材であり、ステンレスや黄銅等の非磁性材料により、略円盤状に成形されている。 The magnetic body 145 is made of, for example, a praseodymium permanent magnet or a rare earth permanent magnet material such as a neodymium permanent magnet whose surface is plated with nickel, and its outer shape is rectangular as a whole. It is made into a shape. Each of the slots 141, 142, 143, and 144 has a size into which the magnetic body 145 is inserted. Reference numerals 166 and 167 denote flat end surface members attached to the upper and lower ends of the rotor core 126, and are formed in a substantially disk shape from a nonmagnetic material such as stainless steel or brass.
尚、172は端面部材166の上方に位置して回転子105に取り付けられた円盤状のオイル分離用のプレートであり、173はプレート172と端面部材166間に取り付けられたバランスウエイトである。 Reference numeral 172 denotes a disk-like oil separation plate positioned above the end face member 166 and attached to the rotor 105. Reference numeral 173 denotes a balance weight attached between the plate 172 and the end face member 166.
係る構成で、電動機102の固定子104の固定子巻線107に通電されると、回転磁界が形成されて回転子105が回転する。この回転子105の回転により回転軸106を介してシリンダ109、110内のローラ113、114が偏心回転され、吸入管123、124から吸入された吸入ガスは圧縮される。 With this configuration, when the stator winding 107 of the stator 104 of the electric motor 102 is energized, a rotating magnetic field is formed and the rotor 105 rotates. The rotation of the rotor 105 causes the rollers 113 and 114 in the cylinders 109 and 110 to rotate eccentrically via the rotation shaft 106, and the suction gas sucked from the suction pipes 123 and 124 is compressed.
圧縮された高圧のガスは前記連通孔を介してシリンダ109からカップマフラ119内に吐出され、このカップマフラ119に形成された図示しない吐出孔から密閉容器101内に吐出される。一方、シリンダ110からは前記連通孔を介してカップマフラ120に吐出され、バイパス管121を経て密閉容器101内に吐出される。 The compressed high-pressure gas is discharged from the cylinder 109 into the cup muffler 119 through the communication hole, and is discharged into the sealed container 101 from a discharge hole (not shown) formed in the cup muffler 119. On the other hand, the cylinder 110 is discharged to the cup muffler 120 through the communication hole, and is discharged into the sealed container 101 through the bypass pipe 121.
吐出された高圧ガスは電動機102内の隙間を通過して吐出管122に至り、外部に吐出される。一方、ガス中にはオイルが含まれているが、このオイルは吐出管122に至るまでにプレート172などにより分離され、遠心力で外側に向かい、通路177などを経てオイル溜まりSOに流下するものであった。 The discharged high-pressure gas passes through the gap in the electric motor 102, reaches the discharge pipe 122, and is discharged to the outside. On the other hand, although the gas contains oil, the oil is separated by the plate 172 or the like before reaching the discharge pipe 122, and is directed outward by centrifugal force and flows down to the oil reservoir SO through the passage 177 and the like. Met.
係る、電動圧縮機100に設けられた電動機102は、磁性体145が希土類永久磁石の場合、永久磁石と回転子105、固定子104の積厚は略同一設計となっており、磁性体145がフェライト永久磁石の場合は、固定子104より回転子105及び永久磁石の積厚が高い設計となっていた。
しかしながら、電動圧縮機に用いられるDCモータ(電動機)は、通常の誘導電動機に比較して半径方向への固定子の磁気吸引・反発力が大きい。このため、電動機のヨーク部が加振され、電動圧縮機の騒音が増大する要因となっていた。特に、高磁力の希土類永久磁石を用いた電動機や、スロット数の少ない磁極集中巻の電動機では、スロット数の多い電動機より磁束の変化が大きく、騒音低減が大きな課題となっている問題があった。 However, a DC motor (electric motor) used for an electric compressor has a greater magnetic attraction / repulsion force of the stator in the radial direction than a normal induction motor. For this reason, the yoke part of the electric motor is vibrated, which causes a noise increase of the electric compressor. In particular, motors using high-magnetism rare earth permanent magnets and motors with concentrated magnetic poles with a small number of slots have a problem that noise reduction is a major issue because the change in magnetic flux is larger than motors with a large number of slots. .
また、固定子鉄心の歯部で加振された振動は、固定子のヨーク部を加振しシェル部との当接部でシェル部を直接振動させていた。これによっても、電動圧縮機の騒音が増大してしまう要因となっている問題もあった。 In addition, the vibration generated by the teeth of the stator core vibrates the yoke portion of the stator and directly vibrates the shell portion at the contact portion with the shell portion. This also has a problem that causes the noise of the electric compressor to increase.
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、固定子とシェル部との当接面積を小さくして騒音を大幅に低減させることができる電動機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of the related art, and provides an electric motor capable of greatly reducing noise by reducing the contact area between the stator and the shell portion. Objective.
即ち、請求項1の発明の電動機は、容器内に電動要素と、この電動要素に連結された回転軸にて駆動される圧縮要素とを収納して成る電動機において、
前記電動要素の一部を、前記容器の内壁に当接し、他部を離間させて固定される固定子鉄心を有する固定子と、磁性体を有して前記回転軸に取り付けられ、前記固定子の内側において回転自在に支持された回転子とから構成すると共に、前記固定子鉄心が前記容器に当接する部分の前記回転軸方向の寸法をHとし、当該固定子鉄心の前記回転軸方向の寸法をHoとした場合、H<Hoとしたものである。
That is, the electric motor of the invention of claim 1 is an electric motor comprising an electric element housed in a container and a compression element driven by a rotating shaft connected to the electric element.
A stator having a stator core fixed to a part of the electric element abutting against an inner wall of the container and spaced apart from the other; and a magnetic body attached to the rotating shaft; And the dimension of the stator core in the direction of the rotation axis of the portion where the stator core contacts the container is H, and the dimension of the stator core in the direction of the rotation axis When Ho is Ho, H <Ho.
また、請求項2の発明の電動機は、容器内に電動要素と、この電動要素に連結された回転軸にて駆動される圧縮要素とを収納して成る電動機において、
前記電動要素の一部を、前記容器の内壁に当接し、他部を離間させて固定される固定子鉄心を有する固定子と、磁性体を有して前記回転軸に取り付けられ、前記固定子の内側において回転自在に支持された回転子とから構成すると共に、前記固定子鉄心が前記容器に当接する部分の前記回転軸方向の寸法をH、当該固定子鉄心の前記回転軸方向の寸法をHo、前記磁性体の前記回転軸方向の寸法をHmgとした場合、H<Ho、且つ、Hmg<Hoとしたものである。
Further, the electric motor of the invention of claim 2 is an electric motor comprising an electric element housed in a container and a compression element driven by a rotary shaft connected to the electric element.
A stator having a stator core fixed to a part of the electric element abutting against an inner wall of the container and spaced apart from the other; and a magnetic body attached to the rotating shaft; And the dimension of the portion of the stator core in contact with the container in the direction of the rotational axis H, and the dimension of the stator core in the direction of the rotational axis. Ho, where H <Ho and Hmg <Ho, when the dimension of the magnetic material in the direction of the rotation axis is Hmg.
以上詳述した如く請求項1の発明によれば、電動要素の一部を、前記容器の内壁に当接し、他部を離間させて固定される固定子鉄心を有する固定子と、磁性体を有して回転軸に取り付けられ、固定子の内側において回転自在に支持された回転子とから構成すると共に、固定子鉄心が容器に当接する部分の回転軸方向の寸法をHとし、当該固定子鉄心の回転軸方向の寸法をHoとした場合、H<Hoとしているので、固定子鉄心からシェル部への振動の伝達を少なくすることができるようになる。これにより、例えば固定子のヨーク部が加振された場合でもシェル部への振動伝達を減少させることが可能となる。従って、電動機の騒音を大幅に低減させることができるようになるものである。 As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, a stator having a stator core fixed to a part of the electric element in contact with the inner wall of the container and spaced apart from the other part, and a magnetic body. And a rotor that is rotatably attached to the inner side of the stator and that is rotatably supported on the inner side of the stator. When Ho is the dimension in the direction of the rotation axis of the iron core, since H <Ho, the transmission of vibrations from the stator core to the shell portion can be reduced. Thereby, for example, even when the yoke part of the stator is vibrated, vibration transmission to the shell part can be reduced. Therefore, the noise of the electric motor can be greatly reduced.
また、請求項2の発明によれば、前記電動要素の一部を、前記容器の内壁に当接し、他部を離間させて固定される固定子鉄心を有する固定子と、磁性体を有して回転軸に取り付けられ、固定子の内側において回転自在に支持された回転子とから構成すると共に、固定子鉄心が容器に当接する部分の回転軸方向の寸法をH、当該固定子鉄心の回転軸方向の寸法をHo、磁性体の回転軸方向の寸法をHmgとした場合、H<Ho、且つ、Hmg<Hoとしているので、固定子鉄心からシェル部への振動の伝達を少なくでき、然も、磁性体の磁力を固定子鉄心の回転軸方向に分散させることが可能となる。従って、電動機の騒音を更に大幅に低減させることができるようになるものである。 According to a second aspect of the invention, there is provided a stator having a stator core fixed to a part of the electric element in contact with the inner wall of the container and spaced apart from the other part, and a magnetic body. The rotor is attached to the rotating shaft and is supported rotatably inside the stator, and the dimension in the rotating shaft direction of the portion where the stator core contacts the container is H, and the rotation of the stator core If the dimension in the axial direction is Ho and the dimension in the rotation axis direction of the magnetic body is Hmg, since H <Ho and Hmg <Ho, transmission of vibration from the stator core to the shell portion can be reduced. However, the magnetic force of the magnetic material can be dispersed in the direction of the rotation axis of the stator core. Therefore, the noise of the electric motor can be further greatly reduced.
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明の電動圧縮機Cの縦断側面図、図2は同電動圧縮機Cの横断上面図をそれぞれ示している。この図において、1は冷凍庫、冷蔵庫、或いはショーケースなどに設けられた冷却装置を構成する密閉容器であり、内部の上側に電動要素として電動機2、下側にこの電動機2で回転駆動される圧縮要素3が収納されている。密閉容器1は、上端が開口する円筒状のシェル部1Aと、このシェル部1Aの上端開口を閉塞するエンドキャップ部1Bとから成る2分割構成であり、シェル部1A内に電動機2及び圧縮要素3を収納した後、エンドキャップ部1Bをシェル部1Aに被せ、高周波溶着などによって密閉することにより構成されている。また、この密閉容器1のシェル部1A内の底部がオイル溜まりSOとなる。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal side view of the electric compressor C of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional top view of the electric compressor C. In this figure, 1 is a sealed container constituting a cooling device provided in a freezer, a refrigerator, a showcase or the like, and an electric motor 2 as an electric element on the upper side inside, and a compression driven to rotate by this electric motor 2 on the lower side. Element 3 is housed. The hermetic container 1 has a two-part configuration including a cylindrical shell portion 1A having an upper end opened and an end cap portion 1B closing the upper end opening of the shell portion 1A. The motor 2 and the compression element are contained in the shell portion 1A. After storing 3, the end cap portion 1B is covered with the shell portion 1A and sealed by high frequency welding or the like. Moreover, the bottom part in the shell part 1A of the sealed container 1 becomes an oil reservoir SO.
電動機2は所謂磁極集中巻方式の直巻きDCブラシレスモータであり、密閉容器1の内壁に固定された固定子4と、この固定子4の内側に回転軸6を中心にして回転自在に支持された回転子5とから構成されている。そして、固定子4は略ドーナッツ状の固定子鉄板(珪素鋼板)を複数枚積層して構成された固定子鉄心74と、回転子5に回転磁界を与えるための固定子巻線(駆動コイル)7とから構成されている。 The electric motor 2 is a so-called magnetic pole concentrated winding direct winding DC brushless motor, and is supported by a stator 4 fixed to the inner wall of the hermetic container 1 and a rotating shaft 6 around the stator 4 so as to be rotatable. And the rotor 5. The stator 4 includes a stator core 74 configured by laminating a plurality of substantially donut-shaped stator iron plates (silicon steel plates), and a stator winding (drive coil) for applying a rotating magnetic field to the rotor 5. 7.
固定子鉄心74の内周には図示しないが6個の歯部が設けられており、この歯部の間に内方及び上下に開放したスロット部78が形成されている。そして、これらの歯部にスロット部78の空間を利用して前記固定子巻線7を直接巻回することにより、所謂集中直巻方式によって固定子4の磁極を形成して、4極6スロットの固定子4を構成している。 Although not shown, six tooth portions are provided on the inner periphery of the stator core 74, and a slot portion 78 that is open inwardly and vertically is formed between the tooth portions. Then, by winding the stator winding 7 directly on the teeth using the space of the slot portion 78, the magnetic poles of the stator 4 are formed by a so-called concentrated direct winding method, so that four poles and six slots are formed. The stator 4 is configured.
係る、固定子鉄心74の外周面は密閉容器1のシェル部1Aの内壁に当接して固定されている。この場合、固定子鉄心74が密閉容器1に当接する部分の回転軸6方向の寸法をHとし、当該固定子鉄心74の回転軸6方向の寸法をHoとした場合、H<Hoとなるように構成されている。そして、固定子鉄心74の外周面には円周を弦状に切り欠いた複数の切欠76(実施例では6箇所)が形成され、この切欠76はシェル部1Aの内壁から離間し、そこに後述する如くオイル戻り用の通路77を構成している。 The outer peripheral surface of the stator core 74 is fixed in contact with the inner wall of the shell portion 1 </ b> A of the sealed container 1. In this case, if the dimension of the portion of the stator core 74 in contact with the hermetic container 1 in the direction of the rotation axis 6 is H and the dimension of the stator core 74 in the direction of the rotation axis 6 is Ho, H <Ho. It is configured. A plurality of notches 76 (six in the embodiment) are formed on the outer peripheral surface of the stator core 74 in a chordal manner, and the notches 76 are separated from the inner wall of the shell portion 1A. As will be described later, an oil return passage 77 is formed.
図3は図1に示した回転子5の一部縦断側面図、図4は平面図(回転軸6に圧入する前の状態)である。各図において、26は回転子鉄心であり、厚さ0.3mm〜0.7mmの電磁鋼板から図5の如き形状に打ち抜いた回転子用鉄板27を複数枚積層し、お互いにカシメて一体に積層されている(尚、カシメによらずに溶接にて一体化しても良い)。 3 is a partially longitudinal side view of the rotor 5 shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a plan view (a state before being press-fitted into the rotary shaft 6). In each figure, reference numeral 26 denotes a rotor core, which is formed by laminating a plurality of rotor iron plates 27 punched out from a 0.3 to 0.7 mm thick electromagnetic steel sheet into a shape as shown in FIG. They are laminated (in addition, they may be integrated by welding without using caulking).
この回転子用鉄板27は、図5に示す如く四極の磁極を構成する突極部28〜31が形成されるように電磁鋼板から打ち抜かれており、32〜35はそれぞれの突極部28〜31間に突極部が形成されるように設けられた凹状部である。該各突極部28〜31の頂点間の外径(直径)Dは15フレームの圧縮機では、実施例の例えば50mmである。また、各突極部28〜31の回転方向(回転子5の回転方向。実施例では図5における時計回り)側の外面は、所定範囲で斜めに内方に向かって切除され、カット部36〜39が形成されている。尚、回転子5を反時計回りに回転させるよう設計した際は、カット部36〜39は回転方向の反対側を切除して構成する。即ち、図4、図5と反対側を切除する。 As shown in FIG. 5, the rotor iron plate 27 is punched from a magnetic steel sheet so that salient pole portions 28 to 31 constituting four poles are formed, and 32 to 35 are salient pole portions 28 to 31. It is a recessed part provided so that a salient pole part may be formed between 31. The outer diameter (diameter) D between the vertices of the salient pole portions 28 to 31 is, for example, 50 mm in the 15-frame compressor. In addition, the outer surface of the salient pole portions 28 to 31 on the rotation direction (rotation direction of the rotor 5, clockwise in the embodiment in FIG. 5) side is cut inward and obliquely within a predetermined range, and the cut portion 36. -39 are formed. When the rotor 5 is designed to rotate counterclockwise, the cut portions 36 to 39 are formed by cutting away the opposite side of the rotation direction. That is, the opposite side of FIGS. 4 and 5 is excised.
41〜44は後述する磁性体45(永久磁石)を圧入するためのスロットであり、各突極部28〜31に対応し、回転子用鉄板27の外周側において、回転軸6の軸方向に沿って同心円上に穿設されている。そして、各スロット41〜44と隣接する突極部28〜31の側壁間の狭路幅dは0.3〜1.0mm(実施例では0.5mm)とされている。 Reference numerals 41 to 44 denote slots for press-fitting magnetic bodies 45 (permanent magnets), which will be described later, corresponding to the salient pole portions 28 to 31, in the axial direction of the rotary shaft 6 on the outer peripheral side of the rotor iron plate 27. Along the concentric circles. The narrow path width d between the side walls of the salient pole portions 28 to 31 adjacent to the slots 41 to 44 is set to 0.3 to 1.0 mm (0.5 mm in the embodiment).
また、46は回転子用鉄板27の中心に形成され、回転軸6が焼バメされる孔である。そして、各回転子用鉄板27を複数枚積層した後、相互にカシメて一体化することにより回転子鉄心26を形成する。47〜50は後述するカシメ用のリベット51〜54が通される大きさと略同形状の貫通孔であり、各スロット41〜44の内側に対応して穿設されている。56〜59は各回転子用鉄板27相互をカシメ固定するためのカシメ部であり、各貫通孔47〜50と略同心円上で各スロット41〜44の間に形成されている。更に、61〜64は各カシメ部56〜59の内側に穿設されたオイル通路を形成するための孔である。 Reference numeral 46 denotes a hole formed at the center of the rotor iron plate 27 and into which the rotary shaft 6 is shrinked. Then, after laminating a plurality of rotor iron plates 27, the rotor iron core 26 is formed by caulking and integrating each other. Reference numerals 47 to 50 are through-holes having substantially the same size as the rivets 51 to 54 for caulking, which will be described later, and are formed corresponding to the insides of the slots 41 to 44. Reference numerals 56 to 59 denote caulking portions for caulking and fixing the rotor iron plates 27 to each other, and are formed between the slots 41 to 44 substantially concentrically with the through holes 47 to 50. Further, 61 to 64 are holes for forming oil passages drilled inside the caulking portions 56 to 59.
各回転子用鉄板27は複数枚積層され、前記カシメ部56〜59において相互にカシメられて一体化されることにより、図6の側面図に示す如き回転子鉄心26が形成される。このとき、回転子鉄心26の外径は前述の回転子用鉄板27の外径D(50mm)であり、回転軸6方向の積層寸法Lは例えば40mmとされている。ここで、前記外径Dと寸法Lの比L/Dは1.1より小さくなるように形成し、実施例では0.8となる。即ち、回転軸6方向の寸法Lが小さくなるように設定する。 A plurality of rotor iron plates 27 are laminated, and are caulked and integrated with each other in the caulking portions 56 to 59, thereby forming the rotor core 26 as shown in the side view of FIG. At this time, the outer diameter of the rotor core 26 is the outer diameter D (50 mm) of the rotor iron plate 27 described above, and the stacking dimension L in the direction of the rotating shaft 6 is, for example, 40 mm. Here, the ratio L / D between the outer diameter D and the dimension L is formed to be smaller than 1.1, and is 0.8 in the embodiment. That is, the dimension L in the direction of the rotating shaft 6 is set to be small.
一方、磁性体45は、例えばプラセオジウム系磁石、若しくは表面にニッケルメッキを施したネオジウム系磁石等の希土類系磁石材にて構成されており、その外形は図7に示す如き矩形状とされている。尚、各スロット41〜44は、この磁性体45がきっちり圧入される大きさとされている。該磁性体45の厚さtを例えば2.65mmとし、その回転軸6方向の寸法Hmgを前述の寸法Lと同じ40mmとしている。そして、前記厚さtと寸法Hmgの比t/Hmgを0.1より小さく(実施例では0.08)形成している。即ち、磁性体45の回転軸6方向の寸法をHmgとし、固定子鉄心74の回転軸6方向の寸法をHoとした場合、Hmg<Hoになるように構成している。また、72は端面部材66の上方に位置して回転子5に取り付けられた円盤状のオイル分離用のプレートであり、73はプレート72と端面部材66間に取り付けられたバランスウエイトである。 On the other hand, the magnetic body 45 is composed of, for example, a praseodymium magnet or a rare earth magnet material such as a neodymium magnet whose surface is plated with nickel, and its outer shape is rectangular as shown in FIG. . Each of the slots 41 to 44 is sized such that the magnetic body 45 is tightly press-fitted. The thickness t of the magnetic body 45 is, for example, 2.65 mm, and the dimension Hmg in the direction of the rotation axis 6 is 40 mm, which is the same as the dimension L described above. The ratio t / Hmg between the thickness t and the dimension Hmg is smaller than 0.1 (0.08 in the embodiment). That is, when the dimension of the magnetic body 45 in the direction of the rotation axis 6 is Hmg and the dimension of the stator core 74 in the direction of the rotation axis 6 is Ho, the configuration is such that Hmg <Ho. Reference numeral 72 denotes a disk-shaped oil separation plate positioned above the end face member 66 and attached to the rotor 5. Reference numeral 73 denotes a balance weight attached between the plate 72 and the end face member 66.
66、67は回転子鉄心26の上下端に取り付けられる平板状の端面部材であり、アルミや樹脂材料等の非磁性材料により、前記回転子用鉄板27と略同形状に成形されている。尚、この端面部材66、67の外径は前記回転子鉄心26の外径Dと同一若しくは若干小さくする。また、端面部材66、67には前記貫通孔47〜50に対応する位置に貫通孔81〜84が穿設されている。前記孔59及び61〜64に対応する位置に孔76及び87〜90が穿設されている。 Reference numerals 66 and 67 denote flat end face members attached to the upper and lower ends of the rotor core 26, and are formed in substantially the same shape as the rotor iron plate 27 from a nonmagnetic material such as aluminum or a resin material. The outer diameters of the end face members 66 and 67 are the same as or slightly smaller than the outer diameter D of the rotor core 26. Further, the end face members 66 and 67 are formed with through holes 81 to 84 at positions corresponding to the through holes 47 to 50. Holes 76 and 87 to 90 are formed at positions corresponding to the holes 59 and 61 to 64.
そして、回転子鉄心26のスロット41〜44内に前記磁性体45を圧入した後、上下の端面部材66、67をセットしてスロット41〜44の上下を塞ぐ。この状態で貫通孔47〜50及び81〜84は回転子鉄心26及び端面部材66、67を回転軸6方向に沿って貫通している。また、孔61〜64及び87〜90は回転子鉄心26と端面部材66、67を貫通している。その後、前記リベット51〜54を各貫通孔47〜50及び81〜84に挿通させ、上下をカシメて一体に構成する。尚、73はバランスウエイトであり、上方の端面部材66と共にリベット51にて回転子鉄心26に固定されている。 Then, after the magnetic body 45 is press-fitted into the slots 41 to 44 of the rotor core 26, the upper and lower end surface members 66 and 67 are set to close the upper and lower sides of the slots 41 to 44. In this state, the through holes 47 to 50 and 81 to 84 penetrate the rotor core 26 and the end surface members 66 and 67 along the direction of the rotation axis 6. The holes 61 to 64 and 87 to 90 pass through the rotor core 26 and the end surface members 66 and 67. Thereafter, the rivets 51 to 54 are inserted into the through holes 47 to 50 and 81 to 84, and the upper and lower parts are caulked to form a single body. A balance weight 73 is fixed to the rotor core 26 by a rivet 51 together with an upper end face member 66.
前記固定子鉄心74には切欠部74Aが設けられており、この切欠部74Aは回転子5の回転軸6延在方向に所定寸法切り欠かれると共に、回転軸6方向に所定深さ切り欠かれている。この場合、固定子鉄心74とシェル部1A内壁との当接長さをH(図中H1+H2)として固定子鉄心74の積厚(この場合、回転子5の回転軸6方向の寸法)をHoとした場合、寸法Hoに対する寸法Hの比率を、0.2≦H/Ho≦0.8となるように構成されている。 The stator core 74 is provided with a notch 74A. The notch 74A is notched in a predetermined dimension in the extending direction of the rotating shaft 6 of the rotor 5 and is notched in a predetermined depth in the rotating shaft 6 direction. ing. In this case, the contact length between the stator core 74 and the inner wall of the shell portion 1A is H (H1 + H2 in the figure), and the thickness of the stator core 74 (in this case, the dimension of the rotor 5 in the direction of the rotation axis 6) is Ho. In this case, the ratio of the dimension H to the dimension Ho is 0.2 ≦ H / Ho ≦ 0.8.
即ち、固定子鉄心74の回転軸6延在方向に設けられた切欠部74Aの両側部H1、H2をシェル部1A内壁に当接させると共に、切欠部74Aをシェル部1A内壁より離間させている。これにより、電動機2(DCモータ)は、通常の誘導電動機に比較して半径方向への回転子5の磁気吸引・反発力によって当該回転子5のヨーク部の加振がシェル部1Aに伝達され難くなる。従って、電動圧縮機Cの騒音を低減させることが可能となる。 That is, both side portions H1 and H2 of the notch 74A provided in the extending direction of the rotating shaft 6 of the stator core 74 are brought into contact with the inner wall of the shell portion 1A, and the notch 74A is separated from the inner wall of the shell portion 1A. . Thereby, in the electric motor 2 (DC motor), the excitation of the yoke portion of the rotor 5 is transmitted to the shell portion 1A by the magnetic attraction / repulsion force of the rotor 5 in the radial direction as compared with a normal induction motor. It becomes difficult. Therefore, the noise of the electric compressor C can be reduced.
一方、回転圧縮要素3は中間仕切板8で仕切られた第1のロータリー用シリンダ9及び第2のロータリー用シリンダ10を備えている。各のシリンダ9、10には回転軸6で回転駆動される偏心部11、12が取り付けられており、これら偏心部11、12は偏心位置がお互いに180度位相がずれている。 On the other hand, the rotary compression element 3 includes a first rotary cylinder 9 and a second rotary cylinder 10 partitioned by an intermediate partition plate 8. Eccentric portions 11 and 12 that are rotationally driven by the rotating shaft 6 are attached to the cylinders 9 and 10, and the eccentric positions of the eccentric portions 11 and 12 are 180 degrees out of phase with each other.
13、14はそれぞれシリンダ9、10内を回転する第1のローラ、第2のローラであり、それぞれ偏心部11、12の回転でシリンダ9、10内を回る。15、16はそれぞれ第1の枠体、第2の枠体であり、第1の枠体15は中間仕切板8との間にシリンダ9の閉じた圧縮空間を形成させ、第2の枠体16は同様に中間仕切板8との間にシリンダ10の閉じた圧縮空間を形成させている。また、第1の枠体15、第2の枠体16はそれぞれ回転軸6の下部を回転自在に軸支する軸受部17、18を備えている。 Reference numerals 13 and 14 denote a first roller and a second roller that rotate in the cylinders 9 and 10, respectively, and rotate in the cylinders 9 and 10 by the rotation of the eccentric portions 11 and 12, respectively. Reference numerals 15 and 16 denote a first frame body and a second frame body, respectively. The first frame body 15 forms a compression space in which the cylinder 9 is closed between the first partition body 8 and the second frame body. Similarly, a compression space 16 is closed between the intermediate partition plate 8 and the cylinder 10. The first frame body 15 and the second frame body 16 include bearing portions 17 and 18 that rotatably support the lower portion of the rotation shaft 6, respectively.
19、20はカップマフラであり、それぞれ第1の枠体15、第2の枠体16を覆うように取り付けられている。尚、シリンダ9とカップマフラ19は第1の枠体15に設けられた図示しない連通孔にて連通されており、シリンダ10とカップマフラ20も第2の枠体16に設けられた図示しない連通孔にて連通されている。そして、この実施例では下面のカップマフラ20内はシリンダ9、10、中間仕切板8を貫通する貫通孔79を介して上面のカップマフラ19に連通されている。 19 and 20 are cup mufflers, which are attached so as to cover the first frame 15 and the second frame 16, respectively. The cylinder 9 and the cup muffler 19 are communicated with each other through a communication hole (not shown) provided in the first frame 15, and the cylinder 10 and the cup muffler 20 are also provided with a communication (not shown) provided in the second frame 16. It communicates with a hole. In this embodiment, the inside of the cup muffler 20 on the lower surface communicates with the cup muffler 19 on the upper surface via a through hole 79 that penetrates the cylinders 9 and 10 and the intermediate partition plate 8.
22は密閉容器1の上に設けられた吐出管であり、23、24はそれぞれシリンダ9、10へつながる吸入管である。また、25は密閉ターミナルであり、密閉容器1の外部から固定子4の固定子巻線7へ電力を供給するものである(密閉ターミナル25と固定子巻線7とをつなぐリード線は図示せず)。 Reference numeral 22 denotes a discharge pipe provided on the closed container 1, and 23 and 24 denote suction pipes connected to the cylinders 9 and 10, respectively. Reference numeral 25 denotes a hermetic terminal for supplying electric power from the outside of the hermetic container 1 to the stator winding 7 of the stator 4 (the lead wire connecting the hermetic terminal 25 and the stator winding 7 is not shown). )
係る構成で、電動機2の固定子4の固定子巻線7に通電されると、回転磁界が形成されて回転子5が回転する。この回転子5の回転により回転軸6を介してシリンダ9、10内のローラ13、14が偏心回転され、吸入管23、24から吸入された吸入ガスは圧縮される。 With this configuration, when the stator winding 7 of the stator 4 of the electric motor 2 is energized, a rotating magnetic field is formed and the rotor 5 rotates. The rotation of the rotor 5 causes the rollers 13 and 14 in the cylinders 9 and 10 to rotate eccentrically via the rotating shaft 6, and the suction gas sucked from the suction pipes 23 and 24 is compressed.
圧縮された高圧のガスは前記連通孔を介してシリンダ9からカップマフラ19内に吐出され、このカップマフラ19に形成された吐出孔(図示せず)から上方の密閉容器1内に吐出される。一方、シリンダ10からは前記連通孔を介してカップマフラ20に吐出され、貫通孔(図示せず)を経てカップマフラ19内に入り、同様に吐出孔から上方の密閉容器1内に吐出される。 The compressed high-pressure gas is discharged from the cylinder 9 into the cup muffler 19 through the communication hole, and is discharged into the upper sealed container 1 from a discharge hole (not shown) formed in the cup muffler 19. . On the other hand, the cylinder 10 is discharged to the cup muffler 20 through the communication hole, enters the cup muffler 19 through a through hole (not shown), and is similarly discharged from the discharge hole into the upper sealed container 1. .
吐出された高圧ガスは、電動機2の前記固定子4内に設けられた隙間や固定子鉄心74と回転子5との間の隙間、回転子鉄心26の凹状部32、33、34、35を通過して上昇する。そして、ガスはプレート72に当たり、遠心力で外側に向かい上昇して吐出管22から吐出される。 The discharged high-pressure gas passes through a gap provided in the stator 4 of the electric motor 2, a gap between the stator core 74 and the rotor 5, and concave portions 32, 33, 34, 35 of the rotor core 26. Pass and rise. Then, the gas hits the plate 72, rises outward by centrifugal force, and is discharged from the discharge pipe 22.
次に、図23に係る電動圧縮機Cを用いた冷却装置の冷媒回路図を示している。電動圧縮機Cの出口側は凝縮器69に接続され、凝縮器69の出口側は図示しないが受液器、液管電磁弁を介して減圧装置としての膨張弁70に接続されている。膨張弁70は蒸発器71に接続され、蒸発器71の出口側はアキュムレータを介して電動圧縮機Cの吸込側に接続された環状の冷媒回路が構成されている。電動圧縮機Cから吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器69にて放熱し、凝縮液化される。そして、膨張弁70で減圧された後、蒸発器71に入り、そこで周囲から熱を奪って気化するサイクルを繰り返すものである。 Next, a refrigerant circuit diagram of a cooling device using the electric compressor C according to FIG. 23 is shown. The outlet side of the electric compressor C is connected to a condenser 69, and the outlet side of the condenser 69 is connected to an expansion valve 70 as a pressure reducing device via a liquid receiver and a liquid pipe solenoid valve (not shown). The expansion valve 70 is connected to an evaporator 71, and an outlet side of the evaporator 71 constitutes an annular refrigerant circuit connected to the suction side of the electric compressor C via an accumulator. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the electric compressor C dissipates heat in the condenser 69 and is condensed and liquefied. And after depressurizing with the expansion valve 70, it enters into the evaporator 71 and repeats the cycle which takes heat from the surroundings and vaporizes there.
該電動圧縮機Cの騒音波形を図9に示している。図から可聴音域(500Hz〜1.6kHz)のハッチング部の騒音が低下していことがわかる。尚、電動圧縮機Cは2気筒回転圧縮機(ツインロータリー)700W、冷媒はR401A、電動機2は集中巻、希土類永久磁石を用いている。また、Ct/Et=43℃/44℃で80Hz運転、マイクは水平で1m離間した位置に設置している。この結果を下記表1に示している。 The noise waveform of the electric compressor C is shown in FIG. From the figure, it can be seen that the noise in the hatched portion in the audible sound range (500 Hz to 1.6 kHz) is reduced. The electric compressor C uses a two-cylinder rotary compressor (twin rotary) 700 W, the refrigerant uses R401A, and the electric motor 2 uses concentrated winding and rare earth permanent magnets. Further, Ct / Et = 43 ° C./44° C. is operated at 80 Hz, and the microphone is horizontally installed at a position 1 m apart. The results are shown in Table 1 below.
このように、電動圧縮機Cに用いた電動機2(DCモータ)の回転子5を構成する固定子鉄心74の外周面に切欠部74Aを設け、この切欠部74A以外をシェル部1A内壁に当接させているので、電動圧縮機Cに用いた電動機2(DCモータ)は、通常の誘導電動機に比較して半径方向への回転子5の磁気吸引・反発力によって当該回転子5のヨーク部が加振されるが、回転子5を構成する固定子鉄心74の外周面に切欠部74Aを設けて、切欠部74A以外をシェル部1A内壁に当接させているので、固定子4のヨーク部が加振された場合でもシェル部1Aへの振動伝達を減少させることが可能となる。従って、電動圧縮機Cの騒音を大幅に低減させることができるようになる。 As described above, the notch 74A is provided on the outer peripheral surface of the stator core 74 constituting the rotor 5 of the electric motor 2 (DC motor) used in the electric compressor C, and other than the notch 74A is applied to the inner wall of the shell 1A. The electric motor 2 (DC motor) used for the electric compressor C is in contact with the yoke portion of the rotor 5 by the magnetic attraction / repulsive force of the rotor 5 in the radial direction as compared with a normal induction motor. However, since the notch 74A is provided on the outer peripheral surface of the stator core 74 constituting the rotor 5 and the portions other than the notch 74A are in contact with the inner wall of the shell 1A, the yoke of the stator 4 Even when the portion is vibrated, vibration transmission to the shell portion 1A can be reduced. Therefore, the noise of the electric compressor C can be greatly reduced.
特に、高磁力の希土類永久磁石電動機や、スロット数の少ない磁極集中巻電動機では、スロット数の多い電動機より磁束の変化が大きな場合でも、固定子鉄心74の外周面に切欠部74Aを設けてシェル部1A内壁に当接させているので、固定子4のヨーク部からシェル部1Aへの振動伝達を減少させることができるようになる。これにより、同様に電動圧縮機Cの騒音を大幅に低減させることが可能となる。 Particularly, in a rare earth permanent magnet motor having a high magnetic force or a magnetic pole concentrated winding motor having a small number of slots, even when the change in magnetic flux is larger than that of a motor having a large number of slots, a notch 74A is provided on the outer peripheral surface of the stator core 74 to form a shell. Since it is in contact with the inner wall of the portion 1A, vibration transmission from the yoke portion of the stator 4 to the shell portion 1A can be reduced. As a result, similarly, the noise of the electric compressor C can be greatly reduced.
次に、図10、図11にもう一つの電動圧縮機Cを示している。この場合、固定子鉄心74の外周面には回転子5の回転軸6延在方向に所定寸法切り欠かれると共に、回転軸6方向に所定深さ切り欠かれた切欠部74Aが設けられている。該切欠部74Aは回転軸6の延在方向で固定子鉄心74の中心よりどちらか一方(図中下側)を切り欠くと共に、回転軸6方向に所定深さ切り欠かいている。この場合、固定子鉄心74とシェル部1A内壁との当接長さをH(図中H1)として固定子鉄心74の積厚(この場合、回転子5の回転軸6方向の寸法)をHoとした場合、0.2≦H1/Ho≦0.8としている。 Next, another electric compressor C is shown in FIGS. In this case, the outer surface of the stator core 74 is provided with a notch 74A that is notched in a predetermined dimension in the extending direction of the rotating shaft 6 of the rotor 5 and is notched in a predetermined depth in the rotating shaft 6 direction. . The notch 74A is notched at one end (lower side in the figure) from the center of the stator core 74 in the extending direction of the rotating shaft 6, and is notched at a predetermined depth in the rotating shaft 6 direction. In this case, the contact length between the stator core 74 and the inner wall of the shell portion 1A is H (H1 in the figure), and the thickness of the stator core 74 (in this case, the dimension of the rotor 5 in the direction of the rotation axis 6) is Ho. In this case, 0.2 ≦ H1 / Ho ≦ 0.8.
即ち、固定子鉄心74の回転軸6延在方向に設けられた切欠部74Aの一側部(図中H1)をシェル部1A内壁に当接させると共に、切欠部74Aをシェル部1A内壁より離間させている。尚、固定子鉄心74以外は図1、図2と同様である。これにより、電動機2(DCモータ)は、通常の誘導電動機に比較して半径方向への回転子5の磁気吸引・反発力によって当該回転子5のヨーク部の加振がシェル部1Aに伝達され難くなる。従って、前述同様電動圧縮機Cの騒音を低減させることが可能となる。 That is, one side (H1 in the figure) of the notch 74A provided in the extending direction of the rotating shaft 6 of the stator core 74 is brought into contact with the inner wall of the shell 1A, and the notch 74A is separated from the inner wall of the shell 1A. I am letting. Except for the stator core 74, the configuration is the same as that shown in FIGS. Thereby, in the electric motor 2 (DC motor), the excitation of the yoke portion of the rotor 5 is transmitted to the shell portion 1A by the magnetic attraction / repulsion force of the rotor 5 in the radial direction as compared with a normal induction motor. It becomes difficult. Therefore, the noise of the electric compressor C can be reduced as described above.
次に、図12、図13にもう一つの電動圧縮機Cを示している。この場合、固定子鉄心74の外周面には回転子5の回転軸6延在方向に所定寸法切り欠かれると共に、回転軸6方向に所定深さ切り欠かれた切欠部74Aが設けられている。該切欠部74Aは回転軸6の延在方向で固定子鉄心74の中心よりどちらか一方(図中上側)を切り欠くと共に、回転軸6方向に所定深さ切り欠かいている。この場合、固定子鉄心74とシェル部1A内壁との当接長さをH(図中H2)として固定子鉄心74の積厚(この場合、回転子5の回転軸6方向の寸法)をHoとした場合、0.2≦H2/Ho≦0.8としている。 Next, another electric compressor C is shown in FIGS. In this case, the outer surface of the stator core 74 is provided with a notch 74A that is notched in a predetermined dimension in the extending direction of the rotating shaft 6 of the rotor 5 and is notched in a predetermined depth in the rotating shaft 6 direction. . The notch 74A is notched at one end (upper side in the drawing) from the center of the stator core 74 in the extending direction of the rotating shaft 6, and is notched at a predetermined depth in the rotating shaft 6 direction. In this case, the contact length between the stator core 74 and the inner wall of the shell portion 1A is H (H2 in the figure), and the stack thickness of the stator core 74 (in this case, the dimension in the direction of the rotation axis 6 of the rotor 5) is Ho. In this case, 0.2 ≦ H2 / Ho ≦ 0.8.
即ち、固定子鉄心74の回転軸6延在方向に設けられた切欠部74Aの一側部H2をシェル部1A内壁に当接させると共に、切欠部74Aをシェル部1A内壁より離間させている。尚、固定子鉄心74以外は図1、図2と同様である。これにより、電動機2(DCモータ)は、通常の誘導電動機に比較して半径方向への回転子5の磁気吸引・反発力によって当該回転子5のヨーク部の加振がシェル部1Aに伝達され難くなる。従って、前述同様電動圧縮機Cの騒音を低減させることが可能となる。 That is, one side H2 of the notch 74A provided in the extending direction of the rotating shaft 6 of the stator core 74 is brought into contact with the inner wall of the shell 1A, and the notch 74A is separated from the inner wall of the shell 1A. Except for the stator core 74, the configuration is the same as that shown in FIGS. Thereby, in the electric motor 2 (DC motor), the excitation of the yoke portion of the rotor 5 is transmitted to the shell portion 1A by the magnetic attraction / repulsion force of the rotor 5 in the radial direction as compared with a normal induction motor. It becomes difficult. Therefore, the noise of the electric compressor C can be reduced as described above.
次に、図14、図15もう一つの電動圧縮機Cを示している。この場合、固定子鉄心74の外周面には回転子5の回転軸6延在方向に所定寸法切り欠かれると共に、回転軸6方向に所定深さ切り欠かれた切欠部74Aが設けられている。該切欠部74Aは回転軸6の延在方向に複数箇所(この場合、2箇所)切り欠かれると共に、回転軸6方向に所定深さ切り欠かれている。この場合、固定子鉄心74とシェル部1A内壁との当接長さをH(図中H1+H2+H3)として固定子鉄心74の積厚(この場合、回転子5の回転軸6方向の寸法)をHoとした場合、0.2≦H(H1+H2+H3)/Ho≦0.8としている。 Next, FIGS. 14 and 15 show another electric compressor C. FIG. In this case, the outer surface of the stator core 74 is provided with a notch 74A that is notched in a predetermined dimension in the extending direction of the rotating shaft 6 of the rotor 5 and is notched in a predetermined depth in the rotating shaft 6 direction. . The cutout portion 74A is cut out at a plurality of locations (in this case, two locations) in the extending direction of the rotating shaft 6 and is cut out at a predetermined depth in the rotating shaft 6 direction. In this case, the contact length between the stator core 74 and the inner wall of the shell portion 1A is H (H1 + H2 + H3 in the figure), and the thickness of the stator core 74 (in this case, the dimension in the direction of the rotation axis 6 of the rotor 5) is Ho. In this case, 0.2 ≦ H (H1 + H2 + H3) /Ho≦0.8.
即ち、固定子鉄心74の回転軸6延在方向に2箇所設けられた切欠部74A、74A以外の箇所(図中H1、H2、H3)をシェル部1A内壁に当接させると共に、切欠部74Aをシェル部1A内壁より離間させている。尚、固定子鉄心74以外は図1、図2と同様である。これにより、電動機2(DCモータ)は、通常の誘導電動機に比較して半径方向への回転子5の磁気吸引・反発力によって当該回転子5のヨーク部の加振がシェル部1Aに伝達され難くなる。従って、前述同様電動圧縮機Cの騒音を低減させることが可能となる。 That is, the portions (H1, H2, H3 in the figure) other than the notches 74A, 74A provided in the extending direction of the rotating shaft 6 of the stator core 74 are brought into contact with the inner wall of the shell portion 1A and the notches 74A. Is spaced apart from the inner wall of the shell portion 1A. Except for the stator core 74, the configuration is the same as that shown in FIGS. Thereby, in the electric motor 2 (DC motor), the excitation of the yoke portion of the rotor 5 is transmitted to the shell portion 1A by the magnetic attraction / repulsion force of the rotor 5 in the radial direction as compared with a normal induction motor. It becomes difficult. Therefore, the noise of the electric compressor C can be reduced as described above.
次に、図16、図17にもう一つの電動圧縮機Cを示している。この場合、回転子5に設けられた各スロット41、42、43、44内に挿入された各磁性体45(永久磁石)・・・の積厚を固定子鉄心74の積厚(この場合、回転子5の回転軸6方向の寸法)より短くしている。そして、各スロット41、42、43、44内に挿入された各磁性体45・・・は、各スロット41、42、43、44内の長手方向中心に位置させている。また、回転子5に設けた磁性体45の積厚をHmg、固定子鉄心74の積厚をHoとした場合、寸法Hoに対する寸法Hmgの比率を、0.2≦Hmg/Ho≦0.98となるように構成されている。即ち、各スロット41、42、43、44内に挿入された各磁性体45・・・は、各スロット41、42、43、44の両端を同一寸法短くしている。尚、磁性体45以外は図1、図2と同様である。これにより、電動機2は、通常の誘導電動機に比較して半径方向への回転子5の磁気吸引・反発力によって当該回転子5のヨーク部の加振がシェル部1Aに伝達され難くなり、前述同様電動圧縮機Cの騒音を低減させることが可能となる。 Next, another electric compressor C is shown in FIGS. In this case, the thickness of each magnetic body 45 (permanent magnet)... Inserted in each slot 41, 42, 43, 44 provided in the rotor 5 is set to the thickness of the stator core 74 (in this case, The dimension of the rotor 5 in the direction of the rotation axis 6 is shorter. And each magnetic body 45 ... inserted in each slot 41, 42, 43, 44 is located in the longitudinal direction center in each slot 41, 42, 43, 44. Further, when the thickness of the magnetic body 45 provided in the rotor 5 is Hmg and the thickness of the stator core 74 is Ho, the ratio of the dimension Hmg to the dimension Ho is 0.2 ≦ Hmg / Ho ≦ 0.98. It is comprised so that. That is, the magnetic bodies 45... Inserted into the slots 41, 42, 43, 44 have both ends of the slots 41, 42, 43, 44 shortened by the same dimension. Except for the magnetic body 45, the configuration is the same as that shown in FIGS. As a result, the motor 2 is less likely to transmit the vibration of the yoke portion of the rotor 5 to the shell portion 1A due to the magnetic attraction / repulsive force of the rotor 5 in the radial direction compared to a normal induction motor. Similarly, the noise of the electric compressor C can be reduced.
図8は界磁を構成する磁性体45として使用する永久磁石であるフィライト系磁石材と希土類系磁石材の減磁曲線を示し、縦軸は磁束密度B、横軸は保持力Hcを示している。尚、同図中、破線で示したのが一般的なフェライト系磁石材の場合、実線で示したのが一般的な希土類系磁石材の場合で、T1は+25℃、T2は+150℃の各場合である。同図より分かる通り、希土類系磁石材は、フェライト系磁石材に比して残留磁束密度Br及び保持力Hc共に大きく、磁気エネルギー積も極めて大きい。従って、磁石面積を小さくしても必要なギャップ磁束数を確保でき、所要の出力を得ることが可能となる。 FIG. 8 shows a demagnetization curve of a phyllite magnet material and a rare earth magnet material, which are permanent magnets used as the magnetic body 45 constituting the field, where the vertical axis indicates the magnetic flux density B and the horizontal axis indicates the holding force Hc. Yes. In the figure, the broken line indicates a general ferrite magnet material, the solid line indicates a general rare earth magnet material, T1 is + 25 ° C., and T2 is + 150 ° C. Is the case. As can be seen from the figure, the rare earth-based magnet material has both a large residual magnetic flux density Br and a holding force Hc, and an extremely large magnetic energy product, as compared with the ferrite-based magnet material. Therefore, the required number of gap magnetic fluxes can be secured even if the magnet area is reduced, and a required output can be obtained.
即ち、各磁性体45(永久磁石)・・・の積厚を固定子鉄心74の積厚より短くしても所要の出力を得ることが可能となるので、電動機2の出力を殆ど低減させることなく、固定子4の歯部への加振力を磁性体45幅Hmgより広い固定子4幅Ho方向(図中矢印方向)に分散させることが可能となり、シェル部1Aへの振動伝達を振動伝達の分散により軽減させることができるようになる。尚、Hmg/Hoの最低を0.2としたのは、電動機1の効率面と固定子4のコストから決定している。 That is, even if the thickness of each magnetic body 45 (permanent magnet)... Is made shorter than the thickness of the stator core 74, the required output can be obtained, so that the output of the electric motor 2 is almost reduced. In addition, the exciting force applied to the teeth of the stator 4 can be dispersed in the direction of the stator 4 width Ho (arrow direction in the figure) wider than the magnetic body 45 width Hmg, and vibration transmission to the shell 1A is vibrated. It can be reduced by the distribution of transmission. The minimum value of Hmg / Ho is set to 0.2 because of the efficiency of the electric motor 1 and the cost of the stator 4.
この電動圧縮機Cの騒音の波形を図18に示している。図中ハッチングで示す部分500Hz〜10kHz(可聴音域)が低下している。この図でSHはHoを示している。この図から固定子4幅Ho=40mmと磁性体45幅Hmg=40mmの場合従来の大きな騒音、固定子4幅Ho=50mmと磁性体45幅Hmg=40mmの場合騒音が大幅に低減され、固定子4幅Ho=45mmと磁性体45幅Hmg=40mmの場合、固定子4幅Ho=50と40の間の騒音となることが分かる。尚、この場合も、電動圧縮機Cはツインロータリー700W、冷媒はR401A、電動機2は集中巻、希土類永久磁石を用いている。また、Ct/Et=43℃/44℃で80Hz運転、マイクは水平で1m離間した位置に設置している。尚、図18の説明を表2に示しており、騒音レベルはHmg/Hoを変化させた時の値である。 The noise waveform of the electric compressor C is shown in FIG. The portion 500 Hz to 10 kHz (audible sound range) indicated by hatching in the figure is lowered. In this figure, SH indicates Ho. From this figure, when the stator 4 width Ho = 40 mm and the magnetic body 45 width Hmg = 40 mm, the conventional large noise, and when the stator 4 width Ho = 50 mm and the magnetic body 45 width Hmg = 40 mm, the noise is greatly reduced and fixed. It can be seen that when the core 4 width Ho = 45 mm and the magnetic body 45 width Hmg = 40 mm, the noise is between the stator 4 width Ho = 50 and 40. In this case as well, the electric compressor C uses twin rotary 700W, the refrigerant uses R401A, the electric motor 2 uses concentrated winding, and a rare earth permanent magnet. Further, Ct / Et = 43 ° C./44° C. is operated at 80 Hz, and the microphone is horizontally installed at a position 1 m apart. The description of FIG. 18 is shown in Table 2, and the noise level is a value when Hmg / Ho is changed.
次に、図19、図20にもう一つの電動圧縮機Cを示している。この場合、電動圧縮機Cには図1の切欠部74Aが設けられた固定子4が用いられると共に、図16の各スロット41、42、43、44内に挿入された各磁性体45・・・の積厚は固定子鉄心74の積厚より短い回転子5が設けられている。 Next, another electric compressor C is shown in FIGS. In this case, the electric compressor C uses the stator 4 provided with the notch 74A of FIG. 1 and the magnetic bodies 45... Inserted into the slots 41, 42, 43, 44 of FIG. The rotor 5 is shorter than the stator core 74 in thickness.
該磁性体45は回転子鉄心26の直径Dと回転軸6方向の寸法Lとの比L/Dを1.1より小さくすると共に、磁性体45の厚さ寸法tと回転軸方向の積厚Hmgとの比t/Hmgを0.1より小さくしている。即ち、磁性体45を希土類系磁石材により構成すると共に、回転子5の回転子鉄心26の直径をD、当該回転子鉄心26の回転軸6方向の寸法をL、磁性体45の厚さ寸法をtとした場合、寸法Dに対する寸法Lの比率を、L/D<1.1とし、寸法Hmgに対する寸法tの比率を、t/Hmg<0.1とすることにより固定子4のヨーク部の振動を分散させてシェル部1Aの振動を減少させられると共に、磁性体45の厚さ寸法tと回転軸6方向の積厚Hmgとの比t/Hmgを0.1より小さくすることにより更に固定子4のヨーク部の振動を分散させてシェル部の振動を減少させることが可能となる。尚、固定子鉄心74及び磁性体45以外は図1、図2と同様である。これにより、固定子4のヨーク部が加振された場合でも固定子5の歯部への加振力を分散させてシェル部1Aへの振動伝達を大幅に減少させることが可能となる。従って、エアコン、冷凍庫、冷蔵庫、或いはショーケースなどに設けられた冷却装置から発生する騒音を大幅に低減させることができるようになる。 The magnetic body 45 has a ratio L / D between the diameter D of the rotor core 26 and the dimension L in the direction of the rotation axis 6 smaller than 1.1, and the thickness t of the magnetic body 45 and the product thickness in the direction of the rotation axis. The ratio t / Hmg with Hmg is made smaller than 0.1. That is, the magnetic body 45 is composed of a rare earth magnet material, the diameter of the rotor core 26 of the rotor 5 is D, the dimension of the rotor core 26 in the direction of the rotation axis 6 is L, and the thickness dimension of the magnetic body 45. Where t is the ratio of the dimension L to the dimension D is L / D <1.1, and the ratio of the dimension t to the dimension Hmg is t / Hmg <0.1. The vibration of the shell portion 1A can be reduced by dispersing the vibration of the magnetic material 45, and the ratio t / Hmg of the thickness dimension t of the magnetic body 45 and the product thickness Hmg in the direction of the rotation axis 6 can be made smaller than 0.1. The vibration of the yoke portion of the stator 4 can be dispersed to reduce the vibration of the shell portion. Except for the stator core 74 and the magnetic body 45, the configuration is the same as that shown in FIGS. Thereby, even when the yoke portion of the stator 4 is vibrated, the vibration force to the tooth portion of the stator 5 can be dispersed to greatly reduce the vibration transmission to the shell portion 1A. Therefore, noise generated from a cooling device provided in an air conditioner, a freezer, a refrigerator, a showcase, or the like can be greatly reduced.
1 密閉容器
1A シェル部
2 電動機
3 圧縮要素
4 固定子
5 回転子
6 回転軸
7 固定子巻線
26 回転子鉄心
45 磁性体
68 圧縮機
69 凝縮器
70 膨張弁
71 蒸発器
74 固定子鉄心
74A 切欠部
C 電動圧縮機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 1A Shell part 2 Electric motor 3 Compression element 4 Stator 5 Rotor 6 Rotating shaft 7 Stator winding 26 Rotor core 45 Magnetic body 68 Compressor 69 Condenser 70 Expansion valve 71 Evaporator 74 Stator core 74A Notch Part C Electric compressor
Claims (2)
前記電動要素の一部を、前記容器の内壁に当接し、他部を離間させて固定される固定子鉄心を有する固定子と、磁性体を有して前記回転軸に取り付けられ、前記固定子の内側において回転自在に支持された回転子とから構成すると共に、前記固定子鉄心が前記容器に当接する部分の前記回転軸方向の寸法をHとし、当該固定子鉄心の前記回転軸方向の寸法をHoとした場合、H<Hoとしたことを特徴とする電動機。 In an electric motor that houses an electric element in a container and a compression element driven by a rotating shaft connected to the electric element,
A stator having a stator core fixed to a part of the electric element abutting against an inner wall of the container and spaced apart from the other; and a magnetic body attached to the rotating shaft; And the dimension of the stator core in the direction of the rotation axis of the portion where the stator core contacts the container is H, and the dimension of the stator core in the direction of the rotation axis An electric motor characterized in that H <Ho when H is Ho.
前記電動要素の一部を、前記容器の内壁に当接し、他部を離間させて固定される固定子鉄心を有する固定子と、磁性体を有して前記回転軸に取り付けられ、前記固定子の内側において回転自在に支持された回転子とから構成すると共に、前記固定子鉄心が前記容器に当接する部分の前記回転軸方向の寸法をH、当該固定子鉄心の前記回転軸方向の寸法をHo、前記磁性体の前記回転軸方向の寸法をHmgとした場合、H<Ho、且つ、Hmg<Hoとしたことを特徴とする電動機。 In an electric motor that houses an electric element in a container and a compression element driven by a rotating shaft connected to the electric element,
A stator having a stator core fixed to a part of the electric element abutting against an inner wall of the container and spaced apart from the other; and a magnetic body attached to the rotating shaft; And the dimension of the portion of the stator core in contact with the container in the direction of the rotational axis H, and the dimension of the stator core in the direction of the rotational axis. Ho, wherein the dimension of the magnetic material in the direction of the rotation axis is Hmg, H <Ho and Hmg <Ho.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007063897A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-07 | Sumitomo Chemical Company, Limited | White organic electroluminescent device |
JP2015112001A (en) * | 2013-11-08 | 2015-06-18 | Ntn株式会社 | In-wheel motor drive device |
-
2005
- 2005-02-24 JP JP2005048385A patent/JP2005143300A/en active Pending
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