JP6479267B2 - 固定子、電動機、圧縮機、及び冷凍空調装置 - Google Patents
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Description
《1−1》構成
図1は、本発明の実施の形態1に係る固定子100を備えた電動機300の概略的な構成を示す断面図である。図1に示されるように、電動機300は、固定子100と回転子200とを有する。固定子100は、特定形状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層してなる固定子鉄心1と、図示しない絶縁材料からなる絶縁部と、固定子鉄心1のティース部11に絶縁部を介して巻かれる巻線2とを有している。固定子100の内径側には、空隙3を介して回転子200が回転可能に挿入されている。電動機300は、固定子100を囲うハウジング4を有している。ハウジング4は、例えば、円筒状である。ハウジング4内には、固定子100が焼嵌、圧入、溶接等によって保持されている。また、ハウジング4内には、回転子200が、軸受けを介して回転可能に支持されている。
0.5tm≦ta≦2tm
が成り立つことが望ましい。薄肉部11eの厚さtaは、例えば、0.2mm〜1mmである。
実施の形態1に係る固定子100によれば、固定子鉄心1は、積層された複数の無方向性電磁鋼板で形成された第1の鉄心10と、方向性電磁鋼板で形成された第2の鉄心である第1の方向性鉄心20とを備え、第1の方向性鉄心20は、第1の鉄心10のティース部11に形成された鉄心挿入孔11dに挿入されている。また、第1の方向性鉄心20の磁化容易方向c1と、第1の方向性鉄心20を流れる磁束d2の向きとは、概ね一致する。これにより、固定子鉄心1で生じる鉄損を低減することができ、効率の良い固定子100を得ることができる。
図6は、本発明の実施の形態2における固定子鉄心1a(第2の鉄心である第1の方向性鉄心20aが第1の鉄心10aに埋め込まれた状態)の概略的な構成を示す断面図である。図6において、図5に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図5に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態2における固定子鉄心1aは、第1の鉄心10aと第1の方向性鉄心20aとの間を径方向(z方向)に分ける境界部に、第1の鉄心10aと第1の方向性鉄心20aを嵌合するための凹凸部21が設けられている点において、実施の形態1における固定子100の固定子鉄心1と異なる。
図7は、本発明の実施の形態3における固定子鉄心1b(第2の鉄心である第2の方向性鉄心30が第1の鉄心10bに埋め込まれた状態)の概略的な構成を示す断面図である。図7において、図5に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図5に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態3における固定子鉄心1bは、第1の方向性鉄心20の代わりに第2の方向性鉄心30(第2の鉄心)が第1の鉄心10bのヨーク端部12eに設けられている点において、実施の形態1における固定子鉄心1と異なる。
図8は、本発明の実施の形態4における固定子鉄心1c(第2の鉄心としての第2の方向性鉄心30及び第2の鉄心としての第3の方向性鉄心40が、第1の鉄心10cに埋め込まれた状態)の概略的な構成を示す断面図である。図8において、図7に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図7に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態4における固定子鉄心1cは、第3の方向性鉄心40(第2の鉄心)が第1の鉄心10cのヨーク中央部12dに設けられている点において、実施の形態3における固定子鉄心1bと異なる。
図9は、本発明の実施の形態5における固定子鉄心1d(第1の方向性鉄心20及び第2の方向性鉄心30が第1の鉄心10dに埋め込まれた状態)の概略的な構成を示す断面図である。図9において、図5及び図7に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図5及び図7に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態5における固定子鉄心1dは、第1の鉄心10d及び第1の方向性鉄心20に加えて、第2の方向性鉄心30を更に有する点において実施の形態1における固定子鉄心1と異なる。言い換えれば、実施の形態5に係る固定子鉄心1dは、実施の形態1における固定子鉄心1と実施の形態3における固定子鉄心1bとを組み合わせた形態を示している。
図10は、本発明の実施の形態6における固定子鉄心1e(第1の方向性鉄心20、第2の方向性鉄心30、及び第3の方向性鉄心40が第1の鉄心10eに埋め込まれた状態)の概略的な構成を示す断面図である。図10において、図5及び図8に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図5及び図8に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態6における固定子鉄心1dは、第1の鉄心10d及び第1の方向性鉄心20に加えて、第2の方向性鉄心30及び第3の方向性鉄心40を更に有する点において実施の形態1における固定子鉄心1と異なる。言い換えれば、実施の形態6における固定子鉄心1eは、実施の形態1における固定子鉄心1と実施の形態4における固定子鉄心1cとを組み合わせた形態を示している。
図11は、本発明の実施の形態7における第1の鉄心10fの概略的な構成を示す斜視図である。図12は、実施の形態7における第1の方向性鉄心20の概略的な構成を示す斜視図である。図13は、実施の形態7における固定子鉄心1f(第2の鉄心である第1の方向性鉄心20が第1の鉄心10fに埋め込まれた状態)の概略的な構成を示す斜視図である。図11において、図2に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図2に示される符号と同じ符号が付される。図12において、図3に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図3に示される符号と同じ符号が付される。図13において、図5に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図5に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態7に係る固定子の固定子鉄心1fは、第1の鉄心10fの薄肉部11fの軸方向の側面に開口部120f,121fが形成されている点において実施の形態1における固定子鉄心1と異なる。図13において、固定子鉄心1fを流れる磁束の方向は図4に示された方向と同じであるため記載を省略する。
図14は、本発明の実施の形態8における第1の鉄心10gの概略的な構成を示す斜視図である。図15は、実施の形態8における第2の鉄心である第1の方向性鉄心20、第2の方向性鉄心30、及び第3の方向性鉄心40の概略的な構成を示す斜視図である。図16は、実施の形態8における固定子鉄心1g(第1の方向性鉄心20、第2の方向性鉄心30、及び第3の方向性鉄心40が第1の鉄心10gに埋め込まれた状態)の概略的な構成を示す斜視図である。図14において、図11に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図11に示される符号と同じ符号が付される。図15において、図12に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図12に示される符号と同じ符号が付される。図16において、図13に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図13に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態8に係る固定子100の固定子鉄心1gは、第1の鉄心10g及び第1の方向性鉄心20に加えて、第2の方向性鉄心30及び第3の方向性鉄心40を有する点において、実施の形態7における固定子鉄心1fと異なる。言い換えれば、実施の形態8における固定子鉄心1gは、実施の形態6における固定子鉄心1eと、実施の形態7における固定子鉄心1fとを組み合わせた形態を示している。
図17は、本発明の実施の形態9に係る電動機300の概略的な構成を示す側面図である。図17に示されるように、実施の形態2に係る電動機300は、実施の形態1から実施の形態8のいずれかに係る固定子100と、回転子200と、固定子100が固定され、回転子200を回転可能に(例えば、軸受によって回転可能に)支持する支持部とを有している。回転子200は、軸線AXを中心に回転する。支持部は、例えば、回転子200を回転可能に支持するブラケット111と、フレーム(本体枠)とから構成される。電動機300は、軸受等に水が浸入するのを抑制する防水キャップ112を有している。
図18は、本発明の実施の形態10に係る圧縮機400の概略的な構成を示す断面図である。実施の形態10に係る圧縮機400は、上述した実施の形態9に係る電動機300を搭載したロータリ圧縮機である。なお、本発明は、上述した実施の形態何れかの永久磁石埋込型電動機を搭載した圧縮機を含むものであるが、圧縮機の種別は、ロータリ圧縮機に限定されるものではない。また、電動機300についても永久磁石埋込型電動機に限定されるものではない。なお、図18において、図1から図17に記載された構成と同一又は対応する構成には、同一の符号が付される。
図19は、本発明の実施の形態11に係る冷凍空調装置500の概略的な構成を示す図である。本発明は、上述した圧縮機400を冷凍回路の構成要素として含む、冷凍空調装置500として実施することも可能である。以下、圧縮機400を搭載した冷凍空調装置500について説明する。
Claims (11)
- 積層された複数の無方向性電磁鋼板を有し、前記複数の無方向性電磁鋼板を固定子の軸方向に貫通する挿入孔を有する第1の鉄心と、
前記挿入孔内に配置され、積層された複数の方向性電磁鋼板を有する第2の鉄心と、
を備え、
前記第1の鉄心は、前記第2の鉄心に隣接する薄肉部を有し、
taを前記第1の鉄心を前記軸方向に見たときの前記薄肉部の厚さとし、tmを前記複数の無方向性電磁鋼板の内の1枚の無方向性電磁鋼板の板厚としたときに、
条件式0.5tm≦ta≦2tmを満たす
固定子。 - 前記第1の鉄心は、ティース部を有し、
前記挿入孔は、前記ティース部に形成された第1の挿入孔を有し、
前記第2の鉄心は、前記ティース部の前記第1の挿入孔内に備えられた第1の方向性鉄心を有し、前記第1の方向性鉄心の前記方向性電磁鋼板の磁化容易方向は、前記第1の挿入孔を通過する前記固定子の径方向に平行である
請求項1に記載の固定子。 - 前記第1の挿入孔と前記第2の鉄心の前記径方向の境界部には、前記第1の鉄心と前記第2の鉄心とを嵌合する嵌合部が備えられる
請求項2に記載の固定子。 - 前記第1の鉄心は、ヨーク中央部とヨーク端部とを含むヨーク部を更に有し、
前記挿入孔は、前記ヨーク端部に形成された第2の挿入孔を更に有し、
前記第2の鉄心は、前記第2の挿入孔内に備えられた第2の方向性鉄心を更に有し、前記第2の方向性鉄心の前記方向性電磁鋼板の磁化容易方向は、前記第1の挿入孔を通過する前記固定子の径方向に直交する方向に平行である
請求項2又は3に記載の固定子。 - 前記挿入孔は、前記ヨーク中央部に形成された第3の挿入孔を更に有し、
前記第2の鉄心は、前記ヨーク中央部の前記第3の挿入孔内に備えられた第3の方向性鉄心を更に有し、前記第3の方向性鉄心の前記方向性電磁鋼板の磁化容易方向は、前記第1の挿入孔の中心と前記第2の挿入孔の中心とを結ぶ直線の方向と平行な方向である
請求項4に記載の固定子。 - 前記第1の鉄心は前記ティース部の内周側に形成されたティース先端部を有し、前記第1の鉄心を前記軸方向に見たときの前記ティース先端部の前記径方向における厚さは、前記薄肉部の厚さtaよりも大きい請求項2から5のいずれか1項に記載の固定子。
- 前記薄肉部は、前記薄肉部における前記固定子の軸方向の側面に、前記第2の鉄心の側面を露出させる開口部を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の固定子。
- 前記第1の鉄心の前記ティース部を覆う絶縁部と、
前記絶縁部を介して前記ティース部に巻回された巻線と、
を更に有する請求項2から6のいずれか1項に記載の固定子。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の固定子と、
回転子と、
前記固定子が固定され、前記回転子を回転可能に支持する支持部と
を有する電動機。 - 請求項9に記載の電動機を備えた圧縮機。
- 請求項10に記載の圧縮機を備えた冷凍空調装置。
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