JP2012107595A - 電動圧縮機 - Google Patents
電動圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012107595A JP2012107595A JP2010258554A JP2010258554A JP2012107595A JP 2012107595 A JP2012107595 A JP 2012107595A JP 2010258554 A JP2010258554 A JP 2010258554A JP 2010258554 A JP2010258554 A JP 2010258554A JP 2012107595 A JP2012107595 A JP 2012107595A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- hydrogen storage
- storage alloy
- hole
- electric compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Compressor (AREA)
Abstract
【課題】電動モータに内蔵されるネオジム磁石の特性劣化を抑制できる電動圧縮機を提供すること。
【解決手段】吸入ポート11と吐出ポート12とを設けたハウジング10と、ハウジング10内に配置され吸入ポート11から吸入する冷媒を圧縮して吐出ポート12から吐出する圧縮部15と、ハウジング10内に配置され圧縮部15を駆動する回転軸21を回転させる電動モータ2とを有する。電動モータ2は、回転軸21の周囲に固定されたロータ22とハウジング10に支持されたステータ23とを有する。ロータ22は、ロータ22に設けられた磁石配設穴及び水素吸蔵合金配設穴225にそれぞれに挿入配置されたネオジム磁石及び水素吸蔵合金32を有する。
【選択図】図1
【解決手段】吸入ポート11と吐出ポート12とを設けたハウジング10と、ハウジング10内に配置され吸入ポート11から吸入する冷媒を圧縮して吐出ポート12から吐出する圧縮部15と、ハウジング10内に配置され圧縮部15を駆動する回転軸21を回転させる電動モータ2とを有する。電動モータ2は、回転軸21の周囲に固定されたロータ22とハウジング10に支持されたステータ23とを有する。ロータ22は、ロータ22に設けられた磁石配設穴及び水素吸蔵合金配設穴225にそれぞれに挿入配置されたネオジム磁石及び水素吸蔵合金32を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、冷凍サイクルに用いられる電動圧縮機に関する。
車載空調機などの冷凍サイクルにおいては、地球温暖化防止策の一環として、従来のフロンと称される冷媒よりもオゾン層破壊への影響が少ない冷媒が使われるようになって来た。このような新しいタイプの冷媒としては、例えば、特許文献1、2に記載のCF3−CF=CH2(2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン)等に代表されるような、分子式:C3HmFn(但し、mは1〜5の整数、nは1〜5の整数、かつ、m+n=6)で表され分子構造中に二重結合を1個有する冷媒が注目されている(以下、適宜、「HFO1234yfタイプ冷媒」という。)。
HFO1234yfタイプ冷媒は、上記のごとく二重結合を含むことから、水の存在下において比較的分解しやすい特徴を有する。そのため、製造過程や使用時に何らかの原因で冷媒循環路中に水が混入した場合には、冷媒が分解し、冷媒を構成していたFからフッ酸(HF)が生じるおそれがある。フッ酸などのいわゆる「酸」は、冷凍サイクルの冷媒の循環経路内において金属と反応し、水素を発生させる場合がある。
ところで、冷凍サイクルに用いられる電動圧縮機を構成する電動モータには、永久磁石が内蔵されている。この永久磁石としては、磁気的性能に優れたネオジム磁石が用いられるようになってきた。このネオジム磁石は、従来のフェライト磁石等と比べて、水素と接触することによる特性劣化が起こりやすい特徴を有している。ネオジム磁石が劣化すれば、電動圧縮機全体の性能低下にも繋がる。
このような問題はHFO1234yfタイプ冷媒に限らず、既存の冷媒や今後開発される新種の冷媒、あるいは、冷媒と共に電動圧縮機内に配置される潤滑油などについても、これらが水分と遭遇して酸を発生する可能性がある場合には、同様の問題が生じる可能性がある。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、電動モータに内蔵されるネオジム磁石の特性劣化を抑制できる電動圧縮機を提供しようとするものである。
本発明は、吸入ポートと吐出ポートとを設けたハウジングと、該ハウジング内に配置され上記吸入ポートから吸入する冷媒を圧縮して上記吐出ポートから吐出する圧縮部と、上記ハウジング内に配置され上記圧縮部を駆動する回転軸を回転させる電動モータとを有する電動圧縮機において、
上記電動モータは、上記回転軸の周囲に固定されたロータと上記ハウジングに支持されたステータとを有し、
上記ロータは、該ロータに設けられた磁石配設穴及び水素吸蔵合金配設穴にそれぞれに挿入配置されたネオジム磁石及び水素吸蔵合金を有することを特徴とする電動圧縮機にある(請求項1)。
上記電動モータは、上記回転軸の周囲に固定されたロータと上記ハウジングに支持されたステータとを有し、
上記ロータは、該ロータに設けられた磁石配設穴及び水素吸蔵合金配設穴にそれぞれに挿入配置されたネオジム磁石及び水素吸蔵合金を有することを特徴とする電動圧縮機にある(請求項1)。
本発明の電動圧縮機は、上記のごとく、電動モータを構成するロータ内に、ネオジム磁石を配設してなると共に、水素を吸蔵する水素吸蔵合金を挿入配置してなる。そのため、この電動圧縮機を組み込んだ冷凍サイクルにおいては、上記電動圧縮機自体の機能によって、水素によるネオジム磁石の特性劣化防止を強化することができる。
すなわち、本発明では、上記のごとくネオジム磁石を内蔵する同じロータ内において、ネオジム磁石の直近に水素を吸蔵可能な水素吸蔵合金が存在する。そのため、酸の存在下において冷媒の循環経路内で水素が生じたとしても、ネオジム磁石に近づく水素を早期に吸蔵除去することができ、ネオジム磁石の劣化を効果的に抑制することができる。
また、このようなネオジム磁石の特性劣化防止機能を電動圧縮機自体が備えていることにより、この電動圧縮機を組み込む冷凍サイクルの他の構成部分に大幅な変更を行う必要がなく、設置スペースの増大や設計変更に伴う種々のコスト増大を抑制することができる。
本発明の電動圧縮機において、上記ロータに設ける上記磁石配設穴は、磁気的特性を最大限有効に活かせるように配置し、その形状もネオジム磁石に合わせて設定する。磁石配設穴は、軸方向に貫通するように設けてもよいし、上記ロータの軸方向一方の端面のみに開口した有底穴として設けることもできる。
また、上記水素吸蔵合金配設穴は、上記ネオジム磁石の配置による磁気的特性を妨げないように配置する。そして、上記水素吸蔵合金配設穴も、軸方向に貫通するように設けてもよいし、上記ロータの軸方向一方の端面のみに開口した有底穴として設けることもできる。
また、上記ロータに組み込む水素吸蔵合金としては、水素を吸蔵可能な種々の水素吸蔵合金から選択することができる。例えば、パラジウムや、マグネシウム−ニッケル合金等が挙げられる。また、水素吸蔵合金そのものを所望形状に成形できる場合には、その成形体を直接的に上記水素吸蔵合金配設穴に挿入配置する構造をとることができる。また、水素吸蔵合金が粒状その他の形態である場合には、これを収容するケースに収めた状態で上記水素吸蔵合金配設穴に挿入配置する構造をとることもできる。
また、上記ロータは、軸方向に貫通する上記磁石配設穴及び上記水素吸蔵合金配設穴を設けたロータコア本体と、該ロータコア本体の軸方向両端に配設された一対の端板とを有しており、該端板は、上記水素吸蔵合金配設穴と外部とを連通させる流体流通口を備えていることが好ましい(請求項2)。この場合には、上記ロータがロータコア本体と、これを挟持する一対の上記端板とからなる。そして、端板が上記磁石配設穴の両端を閉塞した状態になるので、循環してくる冷媒及び潤滑油が磁石配設穴へ直接流入することを防止することができ、冷媒及び潤滑油内に含まれる水素とネオジム磁石との接触機会を減らすことができる。一方、端板に上記流体流通口を設けてあることにより、循環してくる冷媒及び潤滑油を流体流通口から積極的に水素吸蔵合金配設穴内に導くことができる。また、ロータが回転することにより、流体流通口から水素吸蔵合金配設穴内に進入する冷媒等の流体と水素吸蔵合金との接触率を高めることができる。そのため、水素吸蔵合金配設穴内の水素吸蔵合金により早期に水素の吸蔵除去を行うことができ、ロータ内において磁石配設穴に浸透していく冷媒及び潤滑油を健全な状態に維持することができる。
また、上記端板の流体流通口には、上記ロータが回転した際に流体を上記水素吸蔵合金配設穴に向けて導くためのフィンが設けられていることが好ましい(請求項3)。このフィンの構成としては、例えば、上記端板における上記流体流通口に対面する部分に板状片部を設け、該板状片部を斜めに立ち上げた構成などを採用できる。
また、上記水素吸蔵合金配設穴と該水素吸蔵合金配設穴に挿入配置された上記水素吸蔵合金との間には、軸方向に貫通する空隙が設けられていることが好ましい(請求項4)。具体的には、上記水素吸蔵合金配設穴の内面と上記水素吸蔵合金を備えたユニットの外面との少なくとも一方に長手方向に貫通する溝を設けることによって、上記空隙を設けることが好ましい。これにより、上記空隙が冷媒及び潤滑油の流路として機能し、水素吸蔵合金と冷媒及び潤滑油と共に循環する水素との接触率を更に高めることができる。
また、上記ロータは、軸方向に貫通する上記磁石配設穴及び上記水素吸蔵合金配設穴を設けたロータコア本体と、該ロータコア本体の軸方向両端に配設された一対の端板とを有しており、該端板は上記磁石配設穴及び上記水素吸蔵合金配設穴の両端開口部が外部と連通しないように閉塞しており、上記ロータコア本体部の内部又は上記端板における上記ロータコア本体に対向する内面には、上記磁石配設穴と上記水素吸蔵合金配設穴とを連通させるための連通路を備えていることも好ましい(請求項5)。
この場合には、上記水素吸蔵合金配設穴及び磁石配設穴への冷媒等の浸入を極力抑えた上で、これらの穴に浸入した冷媒等と共に存在する水素については、早期に上記水素吸蔵合金によって吸蔵除去することができる。特に、上記磁石配設穴に浸入した水素については、上記連通路を介して上記水素吸蔵合金配設穴に導くことができ、磁石配設穴内での水素の滞留を抑制してネオジム磁石の特性劣化をさらに遅らせることができる。
この場合には、上記水素吸蔵合金配設穴及び磁石配設穴への冷媒等の浸入を極力抑えた上で、これらの穴に浸入した冷媒等と共に存在する水素については、早期に上記水素吸蔵合金によって吸蔵除去することができる。特に、上記磁石配設穴に浸入した水素については、上記連通路を介して上記水素吸蔵合金配設穴に導くことができ、磁石配設穴内での水素の滞留を抑制してネオジム磁石の特性劣化をさらに遅らせることができる。
また、上記ロータコア本体における上記磁石配設穴及び上記水素吸蔵合金配設穴の両端開口部を上記一対の端板によって閉塞したタイプの上記ロータは、その外表面全体が樹脂被膜により覆われていることが好ましい(請求項6)。この場合には、上記樹脂被膜の存在によって、さらに上記磁石配設穴への水素の浸入を抑制することができる。そして、万一樹脂被膜の存在にかかわらずロータコア本体内部に水素が浸入した場合には、上記水素吸蔵合金によって早期に水素の吸蔵除去を実施することができる。なお、樹脂被膜は、スプレー法、浸漬法、電着塗装法など様々な塗装方法によって配設することが可能である。また、上記ロータに回転軸を組み付けた状態でその境界部分も含めて上記樹脂被膜により覆うことが好ましい。これにより、両者の境界部分から水素が内部に浸入することを防止することができる。
また、上記樹脂被膜における樹脂は、広義の意味での樹脂であり、いわゆる天然樹脂、合成樹脂、天然ゴム、合成ゴム等を含む概念である。上記樹脂被膜を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン系、エポキシ系、フッ素系、アクリル系、ポリアミド系、ポリアミドイミド系、シリコーン系、ポリエーテルエーテルケトン系、ポリエーテルイミド系、フェノール系、メラミン系、ウレタン系等の樹脂あるいはゴムがある。
また、上記ロータにおける水素吸蔵合金配設穴の配設位置は、電動モータの磁気回路特性への影響が小さい限り任意の位置に設定することができる。ただし、水素吸蔵合金配設穴に挿入配置する水素吸蔵合金の効果を最大限発揮させるためには、ネオジム磁石に近い位置が望ましい。そのため、例えば、上記ロータが上記ステータの内周側に配置されており、上記水素吸蔵合金配設穴は、上記ネオジム磁石よりも内周側に設けられていることが好ましい(請求項7)。
上記ロータがステータの内周側に配置されたタイプでは、このような配置形態を採用することにより、ロータの磁気的性能を維持した上で容易に水素吸蔵合金の配置スペースを得ることができる。なお、上記ネオジム磁石の配置は、例えば、上記ロータの軸方向に直交する断面において複数の上記ネオジム磁石の配置形態が全体で多角形状又は円形状を呈するような配置を採用することができる。また、上記ネオジム磁石は、例えば、平板形状あるいは断面円弧状曲面板形状などを採用することができる。
上記ロータがステータの内周側に配置されたタイプでは、このような配置形態を採用することにより、ロータの磁気的性能を維持した上で容易に水素吸蔵合金の配置スペースを得ることができる。なお、上記ネオジム磁石の配置は、例えば、上記ロータの軸方向に直交する断面において複数の上記ネオジム磁石の配置形態が全体で多角形状又は円形状を呈するような配置を採用することができる。また、上記ネオジム磁石は、例えば、平板形状あるいは断面円弧状曲面板形状などを採用することができる。
また、上記ロータが、上記ステータの外周側に配置されており、上記水素吸蔵合金配設穴は、上記ネオジム磁石より外周側に設けられていることも好ましい(請求項8)。上記ロータがステータの外周側に配置されたタイプでは、このような配置形態を採用することにより、ロータの磁気的性能を維持した上で容易に水素吸蔵合金の配置スペースを得ることができる。なお、このようなロータの内側にステータが配置されている場合には、ステータにも水素吸蔵合金配設穴及び水素吸蔵合金を配置することも好ましい。また、上記ネオジム磁石の配置は、例えば、上記ロータの軸方向に直交する断面において複数の上記ネオジム磁石の配置形態が全体で多角形状又は円形状を呈するような配置を採用することができる。また、上記ネオジム磁石は、例えば、平板形状あるいは断面円弧状曲面板形状などを採用することができる。
また、上記電動圧縮機は、循環経路に非金属製配管を備えた車載空調機用であることが好ましい(請求項9)。車載空調機は、圧縮機の他に凝縮器、膨張弁、蒸発器等を備え、これらを連絡する循環経路中に冷媒及び潤滑油を封入する構成が取られる。循環経路を構成する配管の一部には、可撓性を持たせるために樹脂製配管等の非金属製配管を採用することが多い。ここでいう樹脂は、広義の意味での樹脂であり、いわゆる天然樹脂、合成樹脂、天然ゴム、合成ゴム等を含む概念である。この樹脂製配管等の非金属製配管は、非常にわずかながらも水分を透過させる特性を有している場合が多い。そのため、例えば高温多湿の環境において長年使用を続ければ、樹脂製配管等の非金属製配管を通して空気中から循環経路内に水分が浸入するおそれがある。また、循環経路に樹脂製配管等の非金属製配管を備えた車載空調機は、非金属製配管をあまり採用しない他の冷凍サイクルに比べて、前述したような冷媒の分解等による酸の発生及びこれに基づく水素の発生が生じやすいと言える。そのため、電動モータのロータ内に水素吸蔵合金を配置した上記構成は、循環経路に非金属製配管を備えた車載空調機において有効な構成である。
また、上記電動圧縮機は、分子式:C3HmFn(但し、mは1〜5の整数、nは1〜5の整数、かつ、m+n=6)で表され分子構造中に二重結合を1個有する冷媒又は該冷媒を含む混合冷媒を循環させる冷凍サイクルに用いることができる(請求項10)。このHFO1234yfタイプ冷媒は、前述したように水分存在下で分解してフッ酸を生じるおそれがある。さらにこの酸が起因して水素が発生するおそれがある。そのため、水素によるネオジム磁石劣化を防止するために、電動モータのロータ内に水素吸蔵合金を配置した上記構成が有効である。
また、上記電動圧縮機は、ポリオールエステル(POE)、ポリビニルエーテル(PVE)及びポリアルキレングリコール(PAG)の少なくとも一つを含有する潤滑油を上記ハウジング内に含む場合にも有効である(請求項14)。これらの潤滑油を含む場合においても、冷媒循環経路中への水分の浸入は好ましくない。例えば、ポリオールエステルは、水分存在下において加水分解して有機カルボン酸を発生し、水素を発生させるおそれがある。そのため、この場合にも、電動モータのロータ内に水素吸蔵合金を配置した上記構成が有効である。
(実施例1)
本発明の実施例にかかる電動圧縮機につき、図1〜図4を用いて説明する。
本例の電動圧縮機1は、図1に示すごとく、吸入ポート11と吐出ポート12とを設けたハウジング10と、ハウジング10内に配置され吸入ポート11から吸入する冷媒を圧縮して吐出ポート12から吐出する圧縮部15と、ハウジング10内に配置され圧縮部15を駆動する回転軸21を回転させる電動モータ2とを有する。
本発明の実施例にかかる電動圧縮機につき、図1〜図4を用いて説明する。
本例の電動圧縮機1は、図1に示すごとく、吸入ポート11と吐出ポート12とを設けたハウジング10と、ハウジング10内に配置され吸入ポート11から吸入する冷媒を圧縮して吐出ポート12から吐出する圧縮部15と、ハウジング10内に配置され圧縮部15を駆動する回転軸21を回転させる電動モータ2とを有する。
圧縮部15は、ハウジング10内に固定された固定スクロール13と、これに対向配置された可動スクロール14とにより構成されている。固定スクロール13と可動スクロール14との間には、冷媒を圧縮するための容積可変の圧縮室150が形成されている。可動スクロール14は、ベアリング216及び偏心ブッシュ215を介して回転軸21の偏心ピン210に連結されており、回転軸21の回転に応じて揺動し、上記圧縮室150の容積を変化させるよう構成されている。
回転軸21は、電動モータ2を構成するロータ22の中心穴221に固定され、中心穴221から両側へ突出した両端が、軸受け部41、42を介して回転可能にハウジング10に固定されている。
図1、図2に示すごとく、電動モータ2は、上記回転軸21の周囲に固定されたロータ22と、ロータ22の外周側に配置されハウジング10に支持されたステータ23とを有する。ステータ23には、コイル235が配設されており、コイル235に通電することにより、永久磁石であるネオジム磁石31を内蔵したロータ22が回転するよう構成されている。
図1、図2に示すごとく、電動モータ2は、上記回転軸21の周囲に固定されたロータ22と、ロータ22の外周側に配置されハウジング10に支持されたステータ23とを有する。ステータ23には、コイル235が配設されており、コイル235に通電することにより、永久磁石であるネオジム磁石31を内蔵したロータ22が回転するよう構成されている。
図2、図3に示すごとく、上記ロータ22は、複数枚の電磁鋼板を積層することにより円筒状に構成されたロータコア220を有し、その軸方向に貫通する6つの磁石配設穴222を有している。これらの磁石配設穴222は、それぞれ板状のネオジム磁石31に対応する形状に設けられ、軸方向から見て全体で六角形状を呈するように配置されている。各磁石配設穴222に挿入配置されたネオジム磁石31としては、ネオジム(Nd)、鉄(Fe)、ボロン(B)を主成分とする公知のネオジム磁石(希土類磁石)を採用した。
また、図2、図3に示すごとく、ロータ22は、ロータコア220に設けた軸方向に貫通する複数の水素吸蔵合金配設穴225に配設してなる水素吸蔵合金32を有する。水素吸蔵合金配設穴225の両端には、網目状の蓋材226が配設され、これらの間に粒状の水素吸蔵合金32が充填されている。蓋材226の網目形状はこの水素吸蔵合金32の粒子が流出しない大きさに設けられている。
なお、ロータコア220には、さらに軸方向に挿通数する固定用リベット及びこれを通す貫通穴が設けられているがその記載は省略する。
なお、ロータコア220には、さらに軸方向に挿通数する固定用リベット及びこれを通す貫通穴が設けられているがその記載は省略する。
本例では、図4に示すごとく、上記構成の電動圧縮機1を車載空調機5の圧縮機として用いる。
車載空調機5は、同図に示すごとく、電動圧縮機1の吐出ポート12側から、循環経路55によって順次連絡される凝縮器51、レシーバ52、膨張弁53、蒸発器54を有している。膨張弁53は、蒸発器54の下流側に配置された温度センサ56により測定された冷媒の温度に応じて、制御部57によって弁開度が調整されるにようになっている。
車載空調機5は、同図に示すごとく、電動圧縮機1の吐出ポート12側から、循環経路55によって順次連絡される凝縮器51、レシーバ52、膨張弁53、蒸発器54を有している。膨張弁53は、蒸発器54の下流側に配置された温度センサ56により測定された冷媒の温度に応じて、制御部57によって弁開度が調整されるにようになっている。
また、上記レシーバ52は、冷媒の気液分離を図って液状冷媒のみを膨張弁に送るよう機能するとともに、内蔵したレシーバ内吸着剤(図示略)によって冷媒中に含まれる水分を除去するように構成されている。
また、循環経路55内、つまり電動圧縮機1内には、冷媒として、CF3−CF=CH2(2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン)が封入され、かつ、潤滑油として、ポリオールエステルが封入されている。そして、循環経路55を構成する配管の一部は、非金属製配管である樹脂製配管が採用されている。
また、循環経路55内、つまり電動圧縮機1内には、冷媒として、CF3−CF=CH2(2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン)が封入され、かつ、潤滑油として、ポリオールエステルが封入されている。そして、循環経路55を構成する配管の一部は、非金属製配管である樹脂製配管が採用されている。
このような構成の車載空調機5を例えば高温多湿地域において長期間運転すると、循環経路55を構成する樹脂製配管を透過して、徐々に循環経路55内に水分が入り込んでくる。この水分が十分に取り除かれなければ、上記冷媒が分解してフッ酸が発生したり、潤滑油が加水分解して有機酸等が発生するおそれがある。さらに、これらの酸が金属と反応して水素が発生するおそれがある。水素の発生は、電動モータ2を構成するネオジム磁石の劣化を招いてしまう。
ここで、本例では、ネオジム磁石31を内蔵するロータ22内に、水素を吸蔵除去するための水素吸蔵合金32を挿入配置してなる。そのため、酸の存在下において冷媒の循環経路55内で水素が生じたとしても、ネオジム磁石31に近づく水素をネオジム磁石31の直近で早期に吸蔵除去することができる。そのため、ネオジム磁石31の劣化を効果的に抑制することができる。
また、このようなネオジム磁石31の特性劣化防止機能を電動圧縮機1自体が備えていることにより、この電動圧縮機1を組み込む冷凍サイクルの他の構成部分に大幅な変更を行う必要がなく、設置スペースの増大や設計変更に伴う種々のコスト増大を抑制することができる。
(実施例2)
本例は、図5〜図8に示すごとく、実施例1の電動圧縮機1におけるロータ22の構造を変更した例である。
本例のロータ24は、図5、図8に示すごとく、実施例1と同様にステータ23(図1、図2参照)の内周側に配置されるものである。ロータ24は、軸方向に貫通する磁石配設穴242及び水素吸蔵合金配設穴243を設けたロータコア本体240と、ロータコア本体240の軸方向両端に配設された一対の端板25とを有している。
本例は、図5〜図8に示すごとく、実施例1の電動圧縮機1におけるロータ22の構造を変更した例である。
本例のロータ24は、図5、図8に示すごとく、実施例1と同様にステータ23(図1、図2参照)の内周側に配置されるものである。ロータ24は、軸方向に貫通する磁石配設穴242及び水素吸蔵合金配設穴243を設けたロータコア本体240と、ロータコア本体240の軸方向両端に配設された一対の端板25とを有している。
ロータコア本体240は、図6に示すごとく、略円盤状の電磁鋼板よりなるロータコアシート241を多数積層することによって形成してある。同図に示すごとく、各ロータコアシート241は、回転軸21を挿入するための中心穴249と、その周囲において周方向に等間隔で設けられた長方形状の4つの磁石配設穴242とを有する。4つの磁石配設穴242の配置形態は、全体で四角形状(あるいは八角形状ともいえる)を呈している。
さらに、磁石配設穴242と中心穴249との間には、周方向に等間隔で設けられた長方形状の4つの水素吸蔵合金配設穴243が配設されている。また、周方向に隣り合う磁石配設穴242の間には、それぞれ円形のリベット挿入穴244が設けられている。このようなロータコアシート241を、各穴が一致するように多数枚積層することによってロータコア本体240が形成されている。
図5に示すごとく、ロータコア本体240の磁石配設穴242に収容されるネオジム磁石34は平板形状を有する。そして、ロータ24の軸方向に直交する断面において4枚のネオジム磁石34の配置形態は、当然に磁石配設穴242の配置形態と同様に、全体で四角形状(あるいは八角形状ともいえる)を呈している。
また、ロータコア本体240の水素吸蔵合金配設穴243には、水素吸蔵合金の粒子を両端に多数の流通口を設けたケース(図示略)に充填してなる水素吸蔵ユニット35を挿入配置する。
また、図5、図7に示すごとく、ロータ本体240の軸方向両端に配設された端板25は、回転軸21を挿入するための中心穴259と、ロータコア本体240における水素吸蔵合金配設穴243に対応する位置に設けられた4つの流体流通口253を備えている。さらに、端板25は、ロータコア本体240におけるリベット挿入穴244に対応する位置に設けられた4つのリベット挿入穴254を備えている。一方、端板25は、磁石配設穴242に対応する位置には穴を有しておらず、磁石配設穴242の両端を一対の端板25によって閉塞できるように構成されている。
そして、図5、図8に示すごとく、磁石配設穴242及び水素吸蔵合金配設穴243にネオジム磁石34及び水素吸蔵ユニット35を挿入配置してなるロータコア本体240の軸方向両端を、一対の端板25により挟持した状態で、中心穴259、249に回転軸21を挿入し、さらにリベット挿入穴254、244にリベット44を挿通させてかしめることにより、ロータ24が構成される。ロータ24の電動圧縮機内への配設状態は実施例1と同様である。
本例の場合には、ロータ24がロータコア本体240と、これを挟持する一対の端板25とからなる。そして、端板25が磁石配設穴242の両端を閉塞した状態になるので、循環してくる冷媒及び潤滑油が磁石配設穴242へ直接流入することを防止することができ、冷媒及び潤滑油内に含まれる水素とネオジム磁石34との接触機会を減らすことができる。
一方、端板25に流体流通口253を設けてあることにより、循環してくる冷媒及び潤滑油を流体流通口253から積極的に水素吸蔵合金配設穴内242に導くことができる。また、ロータ24が回転することにより、流体流通口253から水素吸蔵合金配設穴内に進入する冷媒等の流体と水素吸蔵合金との接触率を高めることができる。そのため、水素吸蔵合金配設穴243内の水素吸蔵合金により早期に水素の除去を行うことができ、ロータ24内において磁石配設穴242に浸透していく冷媒及び潤滑油を健全な状態に維持することができる。それ故、ネオジム磁石34の電動圧縮機自体によって抑制することができる。
(実施例3)
本例は、図9及び図10に示すごとく、実施例2におけるロータ本体部240の水素吸蔵合金配設穴243の形状、端板の流体流通口253形状及び水素吸蔵ユニット35の形状を変更した例である。
すなわち、図9に示すごとく、水素吸蔵ユニット35は、略四角柱の外形状における対向する一対の側面に、長手方向に沿って内方に窪む内溝355を有する形状に変更した。
また、図10に示すごとく、ロータ本体部240(ロータコアシート241)における水素吸蔵合金配設穴243は、長手方向に沿って外方に窪む外溝248を上記内溝355に対向して設けた形状に変更した。また、図示は省略するが、端板25の流体流通口253の形状は上記外溝248を有する水素吸蔵合金配設穴243の形状と同じに変更した。
これにより、水素吸蔵合金配設穴243と水素吸蔵ユニット35との間には、軸方向に貫通する空隙357が設けられた状態となる。
本例は、図9及び図10に示すごとく、実施例2におけるロータ本体部240の水素吸蔵合金配設穴243の形状、端板の流体流通口253形状及び水素吸蔵ユニット35の形状を変更した例である。
すなわち、図9に示すごとく、水素吸蔵ユニット35は、略四角柱の外形状における対向する一対の側面に、長手方向に沿って内方に窪む内溝355を有する形状に変更した。
また、図10に示すごとく、ロータ本体部240(ロータコアシート241)における水素吸蔵合金配設穴243は、長手方向に沿って外方に窪む外溝248を上記内溝355に対向して設けた形状に変更した。また、図示は省略するが、端板25の流体流通口253の形状は上記外溝248を有する水素吸蔵合金配設穴243の形状と同じに変更した。
これにより、水素吸蔵合金配設穴243と水素吸蔵ユニット35との間には、軸方向に貫通する空隙357が設けられた状態となる。
この場合には、図10に示すごとく、上記内溝355と外溝248とによって、ロータ24の軸方向に形成された上記空隙357よりなる流体流路が形成され、循環してくる冷媒及び潤滑油と水素吸蔵ユニット35との接触率を更に高めることができ、水素の除去効果を向上させることができる。その他は、実施例2と同様の作用効果が得られる。
(実施例4)
本例は、図11〜図13に示すごとく、実施例2における端板25の形状のみを変更した例である。
すなわち、同図に示すごとく、端板25には実施例2のような流体流通口253を設けず、ロータ本体部240の磁石配設穴242及び水素吸蔵合金配設穴243に対面する部位に、凹み部256を設けた。つまり、図13に示すごとく、端板25は磁石配設穴242及び水素吸蔵合金配設穴243の両端開口部が外部と連通しないように閉塞しており、かつ、端板25におけるロータコア本体240に対向する内面には、磁石配設穴242と水素吸蔵合金配設穴243とを連通させるための連通路247が上記凹み部256の存在により形成されている。
本例は、図11〜図13に示すごとく、実施例2における端板25の形状のみを変更した例である。
すなわち、同図に示すごとく、端板25には実施例2のような流体流通口253を設けず、ロータ本体部240の磁石配設穴242及び水素吸蔵合金配設穴243に対面する部位に、凹み部256を設けた。つまり、図13に示すごとく、端板25は磁石配設穴242及び水素吸蔵合金配設穴243の両端開口部が外部と連通しないように閉塞しており、かつ、端板25におけるロータコア本体240に対向する内面には、磁石配設穴242と水素吸蔵合金配設穴243とを連通させるための連通路247が上記凹み部256の存在により形成されている。
本例では、水素吸蔵合金配設穴243及び磁石配設穴242への冷媒等の浸入を極力抑えた上で、これらの穴に浸入した冷媒等に含まれる水素については、早期に水素吸蔵合金によって吸蔵除去することができる。特に、磁石配設穴242に浸入した水素については、連通路247を介して水素吸蔵合金配設穴243に導くことができ、磁石配設穴242内での水素の滞留を抑制してネオジム磁石34の特性劣化をさらに遅らせることができる。
(実施例5)
本例は、図14、図15に示すごとく、実施例2における端板25の形状を変更し、更に、ロータ本体部240を構成するロータコアシート241の一部の形状を変更した例である。
すなわち、図14に示すごとく、ロータ本体部260(図15)を構成する一部のロータコアシート261については、磁石配設穴242と水素吸蔵合金配設穴243とを連通させる切り欠き部(連通路)265を設けた。そして、連通路265を設けていないロータコアシート241(図6)の間に連通路265を有するロータコアシート261を適宜挿入して積層することによって、本例のロータコア本体260を作製した。
本例は、図14、図15に示すごとく、実施例2における端板25の形状を変更し、更に、ロータ本体部240を構成するロータコアシート241の一部の形状を変更した例である。
すなわち、図14に示すごとく、ロータ本体部260(図15)を構成する一部のロータコアシート261については、磁石配設穴242と水素吸蔵合金配設穴243とを連通させる切り欠き部(連通路)265を設けた。そして、連通路265を設けていないロータコアシート241(図6)の間に連通路265を有するロータコアシート261を適宜挿入して積層することによって、本例のロータコア本体260を作製した。
図15に示すごとく、ロータコア本体260は、上記ロータコアシート261を挿入した位置において、磁石配設穴242と水素吸蔵合金配設穴243とを連通させるための連通路265が存在する形態となる。また、本例で採用した端板25は、実施例2において使用した端板25から流体流通口253を取り除いて水素吸蔵合金配設穴243を閉塞するよう構成されたものである。
本例では、水素吸蔵合金配設穴243及び磁石配設穴242への冷媒等の浸入を極力抑えた上で、これらの穴に浸入した冷媒等に含まれる水素については、早期に水素吸蔵合金によって吸蔵除去することができる。特に、磁石配設穴242に浸入した水素については、連通路265を介して水素吸蔵合金配設穴243に導くことができ、磁石配設穴242内での水素の滞留を抑制してネオジム磁石34の特性劣化をさらに遅らせることができる。
(実施例6)
本例は、図16に示すごとく、実施例4、5に示したロータ24に更に改良を加えた例である。
すなわち、図17に示すごとく、本例のロータ24は、その外表面全体を樹脂被膜27により覆った。樹脂被膜27は、スプレー装置275から樹脂被膜27用の塗料270を吹き付けることにより形成される。樹脂被膜27としては、フッ素系樹脂を採用した。
本例は、図16に示すごとく、実施例4、5に示したロータ24に更に改良を加えた例である。
すなわち、図17に示すごとく、本例のロータ24は、その外表面全体を樹脂被膜27により覆った。樹脂被膜27は、スプレー装置275から樹脂被膜27用の塗料270を吹き付けることにより形成される。樹脂被膜27としては、フッ素系樹脂を採用した。
本例においては、上記樹脂被膜27の存在によって、さらに磁石配設穴242への水素の浸入を抑制することができる。さらに、たとえ磁石配設穴242へ水素が浸入したとしても、磁石配設穴242に対して連通路247あるいは連通路265を介して連通している水素吸蔵合金配設穴243内の水素吸蔵合金が早期に水素の吸蔵除去作用を発揮する。それ故、ネオジム磁石の特性劣化を抑制することができる。
なお、本例では、樹脂被膜27としてフッ素系樹脂を採用したが、これに代えて、他の種類の樹脂あるいはゴムに変更することも可能である。
なお、本例では、樹脂被膜27としてフッ素系樹脂を採用したが、これに代えて、他の種類の樹脂あるいはゴムに変更することも可能である。
(実施例7)
本例は、実施例1の電動圧縮機1に組み込まれている電動モータ2のロータとステータの構成を変更し、ロータをステータの外周側に配置した例である。
すなわち、本例の電動モータ6は、図17、図18に示すごとく、ロータ62が、ステータ63の外周側に配置されている。
本例は、実施例1の電動圧縮機1に組み込まれている電動モータ2のロータとステータの構成を変更し、ロータをステータの外周側に配置した例である。
すなわち、本例の電動モータ6は、図17、図18に示すごとく、ロータ62が、ステータ63の外周側に配置されている。
同図に示すごとく、ロータ62は、円盤状の底部621とその外周部から軸方向に延設した円筒状の側部622とからなるロータ本体部620を有する。ロータ本体部620の側部622の内周側には磁石配設穴623としての窪みが有り、そこにネオジム磁石36が配設されている。ネオジム磁石36は断面円弧状曲面板形状を有し、ロータ62の軸方向に直交する断面において4つのネオジム磁石36の配置形態が全体で円形状を呈するように配置されている。
ロータ本体部620にはネオジム磁石36が呈する円形状の外側において、周方向に8つの水素吸蔵合金配設穴624が設けられている。水素吸蔵合金配設穴624には、粒子状の水素吸蔵合金をケース内に充填してなる水素吸蔵ユニット37が挿入配置されている。
また、ロータ本体部の底部621の中心部には、実施例1と同様の機能をもつ回転軸(図示略)が連結される。
また、ロータ本体部の底部621の中心部には、実施例1と同様の機能をもつ回転軸(図示略)が連結される。
ステータ63は、放射状に延びるコイル芯部631を複数有するボビン部630と、各コイル芯部631に巻回されたコイル635とからなる。ボビン部630の中心には、第2の水素吸蔵合金配設穴636が設けられており、ここには、粒子状の水素吸蔵合金をケース内に充填してなる第2の水素吸蔵ユニット38が挿入配置されている。また、ボビン部630は、図示しない電動圧縮機のハウジングに固定される。そして、上記コイル635に通電することによってその外周側に配置されたロータ63が回転して、実施例1と同様に電動圧縮機としての機能を発揮させることができる。
本例によれば、ロータ62がステータ63の外周側に配置されたタイプの電動モータ6を採用した場合であっても、上記のごとく、ネオジム磁石36の直近に水素吸蔵合金を配置することができ、ネオジム磁石36の特性劣化防止効果を高めることができる。
1 電動圧縮機
10 ハウジング
11 吸入ポート
12 吐出ポート
15 圧縮部
2 電動モータ
21 回転軸
22、24 ロータ
23 ステータ
240 ロータコア本体
222、242 磁石配設穴
225、243 水素吸蔵合金配設穴
25 端板
31、34、36 ネオジム磁石
32 水素吸蔵合金
35、37、38 水素吸蔵ユニット
5 車載空調機
10 ハウジング
11 吸入ポート
12 吐出ポート
15 圧縮部
2 電動モータ
21 回転軸
22、24 ロータ
23 ステータ
240 ロータコア本体
222、242 磁石配設穴
225、243 水素吸蔵合金配設穴
25 端板
31、34、36 ネオジム磁石
32 水素吸蔵合金
35、37、38 水素吸蔵ユニット
5 車載空調機
Claims (11)
- 吸入ポートと吐出ポートとを設けたハウジングと、該ハウジング内に配置され上記吸入ポートから吸入する冷媒を圧縮して上記吐出ポートから吐出する圧縮部と、上記ハウジング内に配置され上記圧縮部を駆動する回転軸を回転させる電動モータとを有する電動圧縮機において、
上記電動モータは、上記回転軸の周囲に固定されたロータと上記ハウジングに支持されたステータとを有し、
上記ロータは、該ロータに設けられた磁石配設穴及び水素吸蔵合金配設穴にそれぞれに挿入配置されたネオジム磁石及び水素吸蔵合金を有することを特徴とする電動圧縮機。 - 請求項1において、上記ロータは、軸方向に貫通する上記磁石配設穴及び上記水素吸蔵合金配設穴を設けたロータコア本体と、該ロータコア本体の軸方向両端に配設された一対の端板とを有しており、該端板は、上記水素吸蔵合金配設穴と外部とを連通させる流体流通口を備えていることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項2において、上記端板の流体流通口には、上記ロータが回転した際に流体を上記水素吸蔵合金配設穴に向けて導くためのフィンが設けられていることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項1〜3のいずれか1項において、上記水素吸蔵合金配設穴と該水素吸蔵合金配設穴に挿入配置された上記水素吸蔵合金との間には、軸方向に貫通する空隙が設けられていることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項1において、上記ロータは、軸方向に貫通する上記磁石配設穴及び上記水素吸蔵合金配設穴を設けたロータコア本体と、該ロータコア本体の軸方向両端に配設された一対の端板とを有しており、該端板は上記磁石配設穴及び上記水素吸蔵合金配設穴の両端開口部が外部と連通しないように閉塞しており、上記ロータコア本体部の内部又は上記端板における上記ロータコア本体に対向する内面には、上記磁石配設穴と上記水素吸蔵合金配設穴とを連通させるための連通路を備えていることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項5において、上記ロータは、その外表面全体が樹脂被膜により覆われていることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項1〜6のいずれか1項において、上記ロータは、上記ステータの内周側に配置されており、上記水素吸蔵合金配設穴は、上記ネオジム磁石よりも内周側に設けられていることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項1〜6のいずれか1項において、上記ロータは、上記ステータの外周側に配置されており、上記水素吸蔵合金配設穴は、上記ネオジム磁石より外周側に設けられていることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項1〜8のいずれか1項において、上記電動圧縮機は、循環経路に非金属製配管を備えた車載空調機用であることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項1〜9のいずれか1項において、上記電動圧縮機は、分子式:C3HmFn(但し、mは1〜5の整数、nは1〜5の整数、かつ、m+n=6)で表され分子構造中に二重結合を1個有する冷媒又は該冷媒を含む混合冷媒を循環させる冷凍サイクルに用いられることを特徴とする電動圧縮機。
- 請求項1〜10のいずれか1項において、上記電動圧縮機は、ポリオールエステル(POE)、ポリビニルエーテル(PVE)及びポリアルキレングリコール(PAG)の少なくとも一つを含有する潤滑油を上記ハウジング内に含むことを特徴とする電動圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010258554A JP2012107595A (ja) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 電動圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010258554A JP2012107595A (ja) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 電動圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012107595A true JP2012107595A (ja) | 2012-06-07 |
Family
ID=46493454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010258554A Pending JP2012107595A (ja) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 電動圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012107595A (ja) |
-
2010
- 2010-11-19 JP JP2010258554A patent/JP2012107595A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5454423B2 (ja) | 電動圧縮機 | |
US11183892B2 (en) | Consequent pole type rotor, motor having the same, compressor having the same, and fan having the same | |
US9841011B2 (en) | Linear compressor and a linear motor for a linear compressor | |
JP6452841B2 (ja) | 電動機、ロータ、圧縮機および冷凍空調装置 | |
US9890772B2 (en) | Linear compressor | |
JP2012213310A (ja) | 電動圧縮機 | |
JP6351734B2 (ja) | 電動機及び圧縮機及び冷凍サイクル装置 | |
US9989051B2 (en) | Linear compressor | |
JP2012057499A5 (ja) | ||
JP2012057500A (ja) | 電動圧縮機 | |
CN101535645B (zh) | 压缩机 | |
WO2014049914A1 (ja) | 回転式圧縮機 | |
JP2014070586A (ja) | 回転式圧縮機 | |
US11050310B2 (en) | Rotor, motor, fan, compressor, and air conditioning apparatus | |
JP7290411B2 (ja) | Dcモータ、及びdcモータを用いた回転圧縮機 | |
JP2012107595A (ja) | 電動圧縮機 | |
JP2016197991A (ja) | ネオジウム永久磁石型モータ、及び、該ネオジウム永久磁石型モータを備えた密閉型圧縮機 | |
JP6080554B2 (ja) | ネオジウム永久磁石型モータ、及び、該ネオジウム永久磁石型モータを備えた密閉型圧縮機 | |
WO2019198138A1 (ja) | 電動機、圧縮機および空気調和装置 | |
JP2008138591A (ja) | 圧縮機 | |
JP2008138591A5 (ja) | ||
JP2012052497A (ja) | 電動圧縮機 | |
JP5505348B2 (ja) | 電動モータ | |
WO2022144967A1 (ja) | ロータ、電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 | |
JP2022047333A (ja) | ロータリ圧縮機及び冷蔵庫 |