JP2016185032A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】風損を低減できる圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機10は、ハウジング11内に収容され、インペラ14,15を駆動させる電動モータ13を有している。電動モータ13は、回転軸12に固定されたロータ61と、ハウジング11に固定されたステータ67とを有している。ステータ67は、ステータコア68と、ステータコア68に巻回されたコイル69とを有している。ロータ61とステータ67との間に、非磁性体の円筒部132が設けられている。【選択図】図1
Description
本発明は、圧縮機に関する。
従来、回転軸および回転軸に連結されたインペラを備え、インペラの回転によって流体を圧縮して吐出室に吐出する圧縮機が知られている(たとえば、特開2009−257165号公報(特許文献1)参照)。特許文献1には、筒状のモータシャフトの内部に磁石ロータが設けられ、モータシャフトに対し径方向外側にステータが配置されている構成が開示されている。
ロータが回転すると、ロータとロータ近傍の流体との摩擦による損失(風損)が発生し、ロータの回転に必要な動力が増加する。ロータの回転数が増加するほど、また流体の密度が高いほど、風損が大きくなるため、より大きな動力が必要になる。
本発明の目的は、風損を低減できる圧縮機を提供することである。
本発明に係る圧縮機は、冷媒が吸入されるハウジングと、ハウジング内に収容され、冷媒を圧縮して吐出する圧縮部と、ハウジング内に収容され、圧縮部を駆動させる電動モータと、を有している。電動モータは、回転軸と、回転軸に固定されたロータと、ハウジングに固定されたステータと、を有している。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されたコイルとを有している。ロータとステータとの間には、非磁性体の被覆部が設けられている。被覆部は、少なくとも、ステータコアの一部分およびステータコアの一部分に隣接するコイルと対向するように設けられている。
上記圧縮機において好ましくは、ステータコアは、筒状のヨーク部と、ヨーク部におけるロータに向く面からロータへ向かって突出する複数のティースとを有している。被覆部は、複数のティースにおける突出方向の両端部のうち、ヨーク部とは反対側の端部に接触している。
上記圧縮機において好ましくは、被覆部は、円筒形状を有する円筒部材を有している。好ましくは、複数のティース間にスロットが形成されており、コイルは、スロット内に、円筒部材から離れて配置されている。
上記圧縮機において好ましくは、被覆部は、樹脂であって、少なくとも複数のティースにおける突出方向の両端部のうちヨーク部とは反対側の端部と、端部に隣接するコイルにおけるロータ側の部分とに接触している。
上記圧縮機は、好ましくは、遠心式圧縮機である。
本発明の圧縮機によると、風損を低減することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1の圧縮機10の概略構成を示す縦断面図である。本実施の形態では、圧縮機10は車両に搭載されている。圧縮機10は、たとえば車両空調装置に用いられる。圧縮機10は、遠心力を利用して流体を圧縮する遠心式圧縮機である。図1に示すように、圧縮機10は、その外郭を構成するハウジング11を備えている。ハウジング11は、全体としてたとえば円筒形状である。
図1は、実施の形態1の圧縮機10の概略構成を示す縦断面図である。本実施の形態では、圧縮機10は車両に搭載されている。圧縮機10は、たとえば車両空調装置に用いられる。圧縮機10は、遠心力を利用して流体を圧縮する遠心式圧縮機である。図1に示すように、圧縮機10は、その外郭を構成するハウジング11を備えている。ハウジング11は、全体としてたとえば円筒形状である。
圧縮機10は、回転軸12を有する電動モータ13と、回転軸12に連結された圧縮部としての2つのインペラ14,15とを備えている。回転軸12は、本体部12aと、両インペラ14,15が連結された先端部12bと、本体部12aよりも先端部12bとは反対側に配置された基端部12cとを有している。先端部12bは、本体部12aよりも縮径されている。基端部12cは、本体部12aより縮径されており、且つ、先端部12bより拡径されている。なお図1などにおいては、図示の都合上、回転軸12は側面図で示している。
なお、回転軸12の先端部12b側(すなわち回転軸12の先端側)を単に前側ともいい、回転軸12の基端部12c側(すなわち回転軸12の基端側)を単に後側とも言う。回転軸12の先端部12b側とは、回転軸12においてインペラ14,15が設けられている側とも言え、回転軸12の基端部12c側とは、回転軸12においてインペラ14,15とは反対側とも言える。
ハウジング11は、フロントハウジング20を備えている。フロントハウジング20内に、インペラ14が収容されたインペラ室21と、インペラ15が収容されたインペラ室22とが区画されている。フロントハウジング20には、回転軸12の先端部12bが挿通可能な挿通孔20ccが形成されている。回転軸12の先端部12bは、挿通孔20ccを貫通した状態で配置されている。回転軸12の先端部12bは、両インペラ室21,22に跨って配置されている。
フロントハウジング20には、流体(たとえば冷媒)が吸入される第1吸入口30が形成されている。第1吸入口30は、回転軸12の軸線Zに沿う方向(図1中の左右方向。以下「軸線方向」という)に沿って先端部12bと対向する位置に配置されている。第1吸入口30と、第1インペラ14が収容されている第1インペラ室21とは、回転軸12の軸線方向に連通している。
図1に示すように、第1インペラ14は、回転軸12の先端部12bに連結されている。第1インペラ14は、略円錐台形状である。第1インペラ室21は、第1インペラ14の形状に対応させて形成されている。詳細には、第1インペラ室21は、第1インペラ14よりも一回り大きい円錐台形状である。
フロントハウジング20には、第1ディフューザ流路31と、第1吐出室32と、第1吐出口33とが区画されている。第1ディフューザ流路31は、第1インペラ室21の外周側に配置されている。第1ディフューザ流路31は、第1インペラ14を囲む環状(詳細には円環状)である。第1吐出室32は、第1ディフューザ流路31と連通している。第1吐出室32は、第1ディフューザ流路31の外周側に配置されている。第1インペラ室21と第1吐出室32とは、第1ディフューザ流路31を介して連通している。第1吐出口33は、第1吐出室32と連通している。第1吐出口33は、第1吐出室32から後側に延びている。
第2インペラ15は、第1インペラ14と同様に、略円錐台形状である。本実施形態では、第2インペラ15は、第1インペラ14よりも一回り小さく形成されている。第2インペラ室22は、第2インペラ15に対応させて形成されている。詳細には、第2インペラ室22は、第2インペラ15よりも一回り大きい円錐台形状である。
フロントハウジング20には、第2ディフューザ流路42と、第2吐出室43と、第2吐出口44とが区画されている。第2ディフューザ流路42は、第2インペラ室22の外周側に配置されている。第2ディフューザ流路42は、第2インペラ15を囲む環状(詳細には円環状)である。第2吐出室43は、第2ディフューザ流路42と連通している。第2吐出室43は、第2ディフューザ流路42よりも外周側に設けられている。第2インペラ室22と第2吐出室43とは、第2ディフューザ流路42を介して連通している。第2吐出口44は、第2吐出室43と連通している。第2吐出口44は、第2吐出室43から外周側に延びフロントハウジング20の外周面に開口している。
図1に示すように、ハウジング11は、モータハウジング51と、エンドプレート52とを備えている。モータハウジング51およびエンドプレート52は、協働して、電動モータ13が収容されるモータ室50を区画している。モータハウジング51は有底円筒形状であって、その軸線方向の両端のうちの一方端には底壁が設けられ、他方端は開口している。
エンドプレート52は、モータハウジング51の外径と同一径の円板状のプレート本体部53を有している。モータハウジング51の底壁はフロントハウジング20に突き合わさり、他方の開口端はプレート本体部53に突き合わさっている。モータ室50は、モータハウジング51およびプレート本体部53によって区画されている。
モータ室50は、第2インペラ室22に対して後側に配置されている。モータハウジング51の底壁とフロントハウジング20とに亘って、第2吸入口41が形成されている。モータ室50と第2インペラ室22とは、第2吸入口41を介して連通している。
電動モータ13は、回転軸12と、回転軸12(詳細には回転軸12の本体部12a)に固定されたロータ61と、モータハウジング51に固定されたステータ67とを備えている。ステータ67は、ロータ61に対し径方向外側に配置されている。ロータ61とステータ67とは、回転軸12と同一軸線上に配置されており、回転軸12の径方向に対向している。
ロータ61は、回転軸12の外周面の周方向に延びる磁石62と、磁石62を径方向外側から支持する保護リング63とを備えている。磁石62は、回転軸12の外周に設けられている。磁石62は、回転軸12の外周面の一部を覆っている。
保護リング63は、磁石62の外周に設けられている。保護リング63は、磁石62の外周を覆う円筒状に形成されている。保護リング63は、ロータ61の回転に伴う遠心力によって磁石62が破損または飛散することを防止するために、設けられている。保護リング63は、非磁性体材料で形成されている。保護リング63は、SUS、チタン、CFRP(炭素繊維強化樹脂)で形成されてもよい。
ステータ67は、円筒形状のステータコア68と、ステータコア68に巻回されたコイル69とを備えている。コイル69に電流が流れることによって、ロータ61と回転軸12とが一体的に回転する。
図1に示すように、モータハウジング51の底壁には、後側(換言すれば回転軸12の基端側)に向かって立設する円筒形状の第1ボス71が設けられている。第1ボス71には、回転軸12の本体部12aが挿通可能な第1挿通孔が形成されている。エンドプレート52は、プレート本体部53から前側(換言すれば回転軸12の先端側)に向かって立設する円筒形状の第2ボス72を有している。プレート本体部53および第2ボス72には、回転軸12の本体部12aが挿通可能な第2挿通孔が形成されている。ボス71,72は、ロータ61に対して回転軸12の軸線方向の両側に配置されている。
ボス71,72は、回転軸12の本体部12aの径よりもわずかに大きい内径を有する円筒形状である。ボス71,72の内周面と回転軸12の本体部12aとの間には、回転軸12を回転可能な状態で支持するラジアル軸受73が設けられている。回転軸12は、ロータ61に対し軸方向の両側において、ラジアル軸受73,73によって回転可能に支持されている。ラジアル軸受73は、非接触型の軸受である。ラジアル軸受73は、動圧軸受、静圧軸受、または磁気軸受であってもよい。
回転軸12の基端部12cには、板状の支持プレート(スラストライナ)80が固定されている。支持プレート80はたとえば円板状であって、その中央部には、基端部12cが嵌合可能な貫通孔80aが形成されている。支持プレート80は、その貫通孔80aに基端部12cが嵌合した状態で、回転軸12に固定されている。回転軸12と支持プレート80とは一体回転する。支持プレート80は、スラスト軸受81,82によって、回転軸12の軸線方向の両側から支持されている。
ハウジング11は、リアハウジング91を備えている。リアハウジング91には、支持プレート80およびスラスト軸受81,82の双方が収容されるスラスト室90が区画されている。リアハウジング91は、一方向に開口した有底円筒形状であり、リアハウジング91の開口部分とエンドプレート52とが突き合わさることによってスラスト室90が区画されている。スラスト室90とモータ室50とは、エンドプレート52のプレート本体部53によって仕切られている。
第1スラスト軸受81は、支持プレート80に対して回転軸12の軸線方向の一方側(すなわち支持プレート80に対して後側)に設けられている。第1スラスト軸受81は、円環板状である。第1スラスト軸受81は、回転軸12の回転に伴って回転しないように、リアハウジング91に固定されている。
第2スラスト軸受82は、支持プレート80に対して回転軸12の軸線方向の他方側(すなわち支持プレート80に対して前側)に設けられている。第2スラスト軸受82は、プレート本体部53に固定されている。本実施形態では、第2スラスト軸受82は、第1スラスト軸受81と同一形状である。
回転軸12の回転に伴って支持プレート80が回転すると、支持プレート80と第1スラスト軸受81との間、および、支持プレート80と第2スラスト軸受82との間に動圧が発生する。これにより、両スラスト軸受81,82によって、支持プレート80が両スラスト軸受81,82に対して非接触の状態で支持される。この場合、両スラスト軸受81,82と支持プレート80との間には隙間がある。
回転軸12の径方向におけるロータ61とステータ67との間に、介在部材130が配置されている。ロータ61とステータ67とは、介在部材130を挟んで、回転軸12の径方向に対向している。介在部材130は、非磁性体材料により一体成形されている。介在部材130はたとえば、PA(Polyamide)、PBT(Polybutylene Terephthalate)、PPS(Polyphenilen Sulfide)、LCP(Liquid Crystal Polymer)などの樹脂材料製であってもよい。
図2は、図1中に示す介在部材130の外形を示す斜視図である。図2に示すように、介在部材130は、円環状のフランジ部131と円筒状の円筒部132とを有している。介在部材130は、円筒部132の一方の端部にフランジ部131が取り付けられた形状を有している。図1に示す縦断面図を併せて参照して、フランジ部131は、円筒部132の端部から径方向外側に延びている。フランジ部131の内縁と円筒部132の端部とが、互いに接合されている。
図1に示すように、円筒部132は、回転軸12、ロータ61およびステータ67と同軸に配置されている。円筒部132は、ステータ67におけるロータ61側の領域を、径方向内側から覆っている。実施の形態1において、円筒部132は、円筒形状を有する円筒部材を構成しており、ロータ61とステータ67との間に設けられる被覆部を構成している。
図3は、図1中に示すステータコア68の一部の形状を示す模式図である。ステータコア68は、略中空円筒状に形成されており、ロータ61の周囲を取り囲むように環状に形成されている。ステータコア68は、筒状のヨーク部680と、ヨーク部680の内側の面から径方向内側へ向けて突出する複数のティース681とを有している。複数のティース681は、ヨーク部680におけるロータ61に向く面から、ロータ61へ向かって突出している。
複数のティース681は、ヨーク部680の周方向に沿って、等間隔に配置されている。ティース681の先端(ティース681における突出方向の両端部のうち、ヨーク部680とは反対側の端部)には、端面682が形成されている。端面682は、円弧状に延びる曲面であり、ティース681の突出方向と交わる方向に延在する面である。複数のティース681の端面682は、回転軸12の軸線Zから等しい距離離れた位置に各々設けられている。つまり、複数のティース681の端面682の各々は、回転軸12の軸線Zを中心とする仮想の円筒の周面の一部を構成している。周方向に隣り合うティース681,681の間には、中空のスロット683が形成されている。
図4は、図3中に示すステータコア68にコイル69を巻回した状態を示す模式図である。複数のティース681間のスロット683内に、コイル69が配置されている。コイル69は、ティース681に巻回されて、ステータコア68に装着されている。コイル69とステータコア68との間に、図示しないインシュレータが介在している。インシュレータは、電気的に絶縁な材料で形成されており、ステータコア68とコイル69との絶縁を確保するために設けられている。
コイル69は、ティース681の端面682よりもロータ側に突出しておらず、図4に示すようにスロット683内に収容されている。つまり、スロット683内にコイル69が設けられた状態で、ティース681の端面682は、コイル69よりもロータ61側に突出しており、ステータ67におけるロータ側の領域を回転軸12の径方向から見たときの周面は、回転軸12の径方向に大きく凹凸する状態となっている。また、コイル69は、ティース681における回転軸12の軸線方向と交わる面上に跨るように設けられている。つまり、コイル69の一部分は、スロット683内から回転軸12の軸線方向に突出している。このスロット683内から回転軸12の軸線方向に突出した部分が、コイルエンド部となる。
なお、コイル69は、スロット683内に設けられた状態で、ティース681の端面682よりもロータ61側に突出していてもよいし、突出していなくてもよい。いずれの場合であっても、ティース681に幾重にも巻回されたコイル69の一部分がスロット683内に収容されている以上、ステータ67におけるロータ61側の領域を回転軸12の径方向から見たときの周面は、回転軸12の径方向に大きく凹凸する状態となる。
図5は、実施の形態1のステータコア68と円筒部132との配置を示す模式図である。図5に示すように、介在部材130をステータ67に装着した状態で、円筒部132は、ティース681の端面682に接触している。コイル69は、円筒部132の外周面から離れて配置されている。
介在部材130をステータ67に装着した状態で、ティース681の端面682とコイル69とは、円筒部132によってステータ67における径方向内側から覆われている。ロータ61は、ティース681の端面682およびスロット683内のコイル69と直接対向しておらず、間に円筒部132が設けられている。
換言すると、図1に示すように、円筒部132は、ロータ61とステータ67との間に設けられ、ステータ67におけるロータ61側の領域を覆っている。詳述すると、本実施形態では、円筒部132は、ステータコア68の一部分である複数のティース681、スロット683内のコイル69、およびコイルエンド部と、対向するように配設されている。スロット683内のコイル69は、ティース681と隣接している。
なお、本実施形態における介在部材130は、全てのティース681の端面682および全てのスロット683内に設けられたコイル69と対向するように設けられている。これに限られず、一部のティース681の端面682および一部のスロット683内のコイル69が、介在部材130によって覆われていない構成でもよい。この場合でも、介在部材130を設けない構成と比較して、風損を低減することができる。
円筒部132の内側の面133は、少なくとも、ステータ67におけるロータ61側の領域を回転軸12の径方向に見たときの周面より、回転軸12の径方向の凹凸がなだらかとなっている。
介在部材130のステータ67への取り付けは、フランジ部131の設けられていない円筒部132の端部側から、ステータ67に介在部材130を押し込み、回転軸12の軸線方向に沿って介在部材130を移動させて、コイル69のコイルエンド部にフランジ部131が接触する図1に示す位置まで介在部材130を移動させることにより、行なわれる。
なお、介在部材130は、ステータコア68の一部分である複数のティース681およびスロット683内に設けられたコイル69と対向するように配置された状態で、少なくともステータコア68の一部が、モータ室50内の冷媒と接触するように設けられている。これにより、介在部材130を設けてもステータコア68に熱が篭ることが低減される。
圧縮機10の動作について説明する。電動モータ13に電力が供給されると、ロータ61と共に回転軸12が回転するとともに、両インペラ14,15が駆動される。回転軸12の回転に伴い両インペラ14,15が回転すると、冷媒などの流体が第1吸入口30からフロントハウジング20内へ吸入される。第1インペラ室21へ吸入された流体は、第1インペラ14の遠心作用によって第1インペラ室21から第1ディフューザ流路31に送り込まれ、第1ディフューザ流路31において圧縮されて第1吐出室32に吐出される。
流体は、第1吐出室32から第1吐出口33を経由してモータ室50に流入する。その後流体は、第2吸入口41からフロントハウジング20内へ吸入される。第2インペラ室22へ吸入された流体は、第2インペラ15の遠心作用によって第2インペラ室22から第2ディフューザ流路42に送り込まれ、第2ディフューザ流路42において圧縮されて第2吐出室43に吐出される。
第2吐出室43に導かれた高圧の流体が、第2吐出口44を経由して、ハウジング11外へ吐出される。圧縮機10はこのようにして、低圧の流体を吸入し、内部で流体を圧縮して、圧縮された高圧の流体を外部へ吐出する。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の圧縮機10は、図1に示すように、冷媒が吸入されるハウジング11と、ハウジング11内に収容され、冷媒を圧縮して吐出するインペラ14,15と、ハウジング11内に収容され、インペラ14,15を駆動させる電動モータ13とを有している。電動モータ13は、回転軸12と、回転軸12に固定されたロータ61と、ハウジング11に固定されたステータ67とを有している。ステータ67は、ステータコア68と、ステータコア68に巻回されたコイル69とを有している。ロータ61とステータ67との間には、非磁性体の円筒部132が設けられている。円筒部132は、図5に示すように、ステータコア68のティース681、およびティース681に隣接するコイル69と対向するように設けられている。
本実施の形態の圧縮機10は、図1に示すように、冷媒が吸入されるハウジング11と、ハウジング11内に収容され、冷媒を圧縮して吐出するインペラ14,15と、ハウジング11内に収容され、インペラ14,15を駆動させる電動モータ13とを有している。電動モータ13は、回転軸12と、回転軸12に固定されたロータ61と、ハウジング11に固定されたステータ67とを有している。ステータ67は、ステータコア68と、ステータコア68に巻回されたコイル69とを有している。ロータ61とステータ67との間には、非磁性体の円筒部132が設けられている。円筒部132は、図5に示すように、ステータコア68のティース681、およびティース681に隣接するコイル69と対向するように設けられている。
図4に示すように、スロット683内にコイル69が収容された状態で、ティース681の端面682は、コイル69よりもロータ61側に突出している。ティース681の端面682と、コイル69のロータ61側の面とは、回転軸12の径方向において異なる位置に配置されている。円筒部132によって覆われていない状態で、ステータ67におけるロータ61側の領域を回転軸12の径方向から見た時の周面は、回転軸12の径方向に大きく凹凸する状態となっている。ロータ61の回転に伴ってロータ61とステータ67との間の流体が周方向に流れるが、ステータ67におけるロータ61側の領域の凹凸が流体の流線に乱れを発生させると、風損が発生する。より詳細には、図4に示す空間684に流体が回り込むことにより、風損が生じ、ロータ61を回転させるための必要動力が増加する。
そのため、本実施の形態では、ロータ61とステータ67との間に円筒部132が設けられている。図5に示す円筒部132の内側の面133は、円筒面の形状を有している。円筒部132によってステータ67におけるロータ61側の領域を覆い、ステータ67におけるロータ61側の領域の凹凸にロータ61が直接対向しない構成とする。これにより、ロータ61の回転に伴って流れる流体が、円筒状の面133に沿って流れるようになるので、風損を低減することができる。したがって、ロータ61の回転に必要な動力を低減することができる。
電動モータ13を構成しているロータ61およびステータ67は、モータ室50の内部に収容されている。上述した通り、圧縮機10の作動時に、流体はモータ室50を経由して流れる。圧縮機10によって圧縮される冷媒などの流体にロータ61およびステータ67が接触して配置されている。電動モータ13を回転するときにロータ61およびステータ67が熱を発生するが、ロータ61およびステータ67の両方が流体の流れに曝されているために、発生した熱を流れる流体に放熱することができる。したがって、ロータ61およびステータ67を効率よく冷却することができる。かつ、ロータ61およびステータ67の冷却のための装置を別途設ける必要がなく、圧縮機10の大型化およびコスト増加が回避されている。
また図5に示すように、ステータコア68は、筒状のヨーク部680と、ヨーク部680におけるロータ61に向く面からロータ61へ向かって突出する複数のティース681とを有しており、円筒部132は複数のティース681の端面682に接触している。このようにすれば、ティース681と、ティース681間のスロット683内に配置されたコイル69とを、円筒部132によって径方向内側から覆う構成を、確実に実現することができる。
円筒部132を端面682に接触させてステータコア68に取り付け、円筒部132の外周面とティース681の端面682との間に隙間のない配置にすることにより、ステータコア68に対する円筒部132の位置決めが容易になる。
また図1に示すように、圧縮機10は、遠心式圧縮機である。回転軸12が高速で回転する遠心式圧縮機に、ステータ67の内周面を円筒部132で覆う本実施の形態の構成を適用することにより、風損を低減してロータ61の回転に必要な動力を低減できる効果を、より顕著に得ることができる。
(実施の形態2)
図6は、実施の形態2の圧縮機10の概略構成を示す縦断面図である。図6に示す実施の形態2の圧縮機10と、上述した実施の形態1の圧縮機10とは、基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態2では、実施の形態1の介在部材130に替えて樹脂140が設けられている点で、実施の形態1とは異なっている。
図6は、実施の形態2の圧縮機10の概略構成を示す縦断面図である。図6に示す実施の形態2の圧縮機10と、上述した実施の形態1の圧縮機10とは、基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態2では、実施の形態1の介在部材130に替えて樹脂140が設けられている点で、実施の形態1とは異なっている。
図6に示すように、樹脂140は、ティース681の端面682とスロット683内に設けられたコイル69とを、ステータ67における径方向内側から覆っている。つまり、被覆部としての樹脂140は、ステータコア68の一部分である複数のティース681、およびスロット683内のコイル69と、対向するように配設されていると言える。
なお、本実施形態では、全てのティース681の端面682および全てのスロット683内に設けられたコイル69におけるロータ61側の部分と接触するように、樹脂140が設けられている。これに限られず、一部のティース681の端面682および一部のスロット683内に設けられたコイル69が、樹脂140によって覆われていない構成でもよい。この場合でも、樹脂140を設けない構成と比較して、風損を低減することができる。
また、コイル69のコイルエンド部のステータコア68側の一部およびティース681における回転軸12の軸線方向と交わる面の一部も、樹脂140によって覆われているが、必ずしも覆う必要はない。また、少なくともステータコア68がモータ室50内の冷媒と接触できれば、樹脂140によってコイルエンド部全体を覆う構成であってもよい。
樹脂140はたとえば、BMC(Bulk Molding Compound)、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、または、PPS(Polyphenylene Sulfide)、PBT(Polybutylene Terephthalate)などの熱可塑性樹脂で形成されてもよい。
図7は、実施の形態2のステータコア68と樹脂140との配置を示す模式図である。図7に示すように、樹脂140は、ティース681の端面682に接触している。また、スロット683におけるロータ61側の領域である空間684(図4参照)には、樹脂140が充填されている。そのため樹脂140は、スロット683内のコイル69におけるロータ61側の部分とも接触している。
ティース681の端面682とスロット683内のコイル69との両方が、樹脂140によって径方向内側から覆われている。そのため、ロータ61は、ティース681の端面682およびスロット683内のコイル69と直接対向しておらず、間に樹脂140が設けられている。
樹脂140は、略円筒状となるように設けられている。樹脂140の内側の面143(樹脂140におけるロータ61側の面)は、少なくとも、ステータ67におけるロータ61側の領域を回転軸12の径方向に見たときの周面より、回転軸12の径方向の凹凸がなだらかとなっている。
以上のような樹脂140を設けることにより、ロータ61の回転に伴って流れる流体が、略円筒状の樹脂140の内側の面143に沿って流れるようになるので、風損を低減することができる。したがって、ロータ61の回転に必要な動力を低減することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。実施の形態1の圧縮機10について、回転数と、電動モータ13へ入力される電流値との関係を明らかにする試験を行なった。また比較例として、実施の形態1の介在部材130を備えない圧縮機について、回転数と入力される電流値との関係を計測した。
図8は、ロータ61の回転数と動力との関係を示すグラフである。図8の横軸は、ロータの回転数を示す。図8の縦軸は、電動モータ13へ入力される電流値を示し、これを動力と称している。
図8に示すように、回転数が小さい領域では、実施例の圧縮機10と比較例の圧縮機との動力の差は小さかった。回転数が増加するにつれて、実施例の圧縮機10の動力と比較例の圧縮機の動力との差が大きくなり、実施例の圧縮機10の方が動力が小さかった。したがって、被覆部を設けることで、風損を低減することができ、その結果ロータ61の回転に必要な動力を低減できることが示された。
なお、上述した実施形態1,2の説明においては、所謂インナーロータ式のモータについて説明したが、アウターロータ式のモータに本発明を適用してもよい。アウターロータ式のモータにおいて、ロータとステータとの間に被覆部を設け、筒状のヨーク部の外側の面から径方向外側へ向けて突出するティース、およびティース間のスロット内に収容されたコイルと対向するように被覆部を設けることにより、風損を低減できる効果を同様に得ることができる。
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 圧縮機、11 ハウジング、12 回転軸、13 電動モータ、14,15 インペラ、50 モータ室、51 モータハウジング、52 エンドプレート、53 プレート本体部、61 ロータ、62 磁石、63 保護リング、67 ステータ、68 ステータコア、69 コイル、71 第1ボス、72 第2ボス、73 ラジアル軸受、130 介在部材、131 フランジ部、132 円筒部、133,143 面、140 樹脂、680 ヨーク部、681 ティース、682 端面、683 スロット、684 空間、Z 軸線。
Claims (6)
- 冷媒が吸入されるハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、前記冷媒を圧縮して吐出する圧縮部と、
前記ハウジング内に収容され、前記圧縮部を駆動させる電動モータと、を有する電動圧縮機であって、
前記電動モータは、回転軸と、前記回転軸に固定されたロータと、前記ハウジングに固定されたステータと、を有し、
前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを有し、
前記ロータと前記ステータとの間には、非磁性体の被覆部が設けられ、
前記被覆部は、少なくとも、前記ステータコアの一部分および前記ステータコアの前記一部分に隣接する前記コイルと対向するように設けられる、圧縮機。 - 前記ステータコアは、筒状のヨーク部と、前記ヨーク部における前記ロータに向く面から前記ロータへ向かって突出する複数のティースとを有し、
前記被覆部は、前記複数のティースにおける突出方向の両端部のうち、前記ヨーク部とは反対側の端部に接触する、請求項1に記載の圧縮機。 - 前記被覆部は、円筒形状を有する円筒部材を有している、請求項2に記載の圧縮機。
- 前記複数のティース間にスロットが形成され、
前記コイルは、前記スロット内に、前記円筒部材から離れて配置されている、請求項3に記載の圧縮機。 - 前記被覆部は、樹脂であって、少なくとも前記複数のティースにおける突出方向の両端部のうち前記ヨーク部とは反対側の端部と、前記端部に隣接するコイルにおける前記ロータ側の部分とに接触している、請求項2に記載の圧縮機。
- 前記圧縮機は、遠心式圧縮機である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の圧縮機。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018133920A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機、回転電機のステータ、及び回転電機の製造方法 |
WO2020244700A1 (de) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Elektrische maschine mit mikrostrukturierter rotor- und/oder statoroberfläche sowie antriebsstrangeinheit |
JP7396226B2 (ja) | 2020-07-31 | 2023-12-12 | 株式会社豊田自動織機 | 回転電機 |
JP7424439B1 (ja) | 2022-09-26 | 2024-01-30 | 株式会社明電舎 | 回転電機 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51162205U (ja) * | 1975-06-18 | 1976-12-24 | ||
JPH08275455A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Toshiba Lighting & Technol Corp | モータ及びこれを用いた画像形成装置 |
JP2013127207A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Daikin Industries Ltd | 遠心圧縮機 |
-
2015
- 2015-03-26 JP JP2015064493A patent/JP2016185032A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51162205U (ja) * | 1975-06-18 | 1976-12-24 | ||
JPH08275455A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Toshiba Lighting & Technol Corp | モータ及びこれを用いた画像形成装置 |
JP2013127207A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Daikin Industries Ltd | 遠心圧縮機 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018133920A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機、回転電機のステータ、及び回転電機の製造方法 |
WO2020244700A1 (de) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Elektrische maschine mit mikrostrukturierter rotor- und/oder statoroberfläche sowie antriebsstrangeinheit |
JP7396226B2 (ja) | 2020-07-31 | 2023-12-12 | 株式会社豊田自動織機 | 回転電機 |
JP7424439B1 (ja) | 2022-09-26 | 2024-01-30 | 株式会社明電舎 | 回転電機 |
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