JP6636144B2 - 固定子、電動機、圧縮機、および冷凍空調装置 - Google Patents
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Description
<電動機の構成>
本発明の実施の形態1の電動機300について説明する。図1は、本発明の実施の形態1における電動機300の構成を示す断面図である。この電動機300は、回転子200に永久磁石202を埋め込んだ永久磁石埋込型電動機であり、例えばロータリ圧縮機500(図16参照)に用いられる。なお、図1は、回転子200の回転軸(軸線CL)に直交する面における断面図である。
次に、第1の鉄心10について説明する。図2は、第1の鉄心10の構成を示す斜視図であり、一つの分割コア6に含まれる第1の鉄心10を示している。第1の鉄心10は、厚さ0.2mm〜0.5mmの電磁鋼板を軸方向に積層した積層体で構成される。電磁鋼板としては、例えば無方向性電磁鋼板が用いられるが、これに限定されるものではない。
次に、第2の鉄心21,22の構成について説明する。図3は、第2の鉄心21,22の構成を示す斜視図であり、一つの分割コア6に含まれる第2の鉄心21,22を示している。第2の鉄心21は、ティース3の挿入孔30内に配置されるものであり、「第1の部分」とも称する。第2の鉄心22は、ヨーク4の挿入孔40内に配置されるものであり、「第2の部分」とも称する。
図4は、第1の鉄心10に第2の鉄心21,22を取り付けた固定子鉄心1を示す斜視図である。第2の鉄心21は、例えば隙間嵌め、締り嵌め、または中間嵌め等の嵌め合いによって、ティース3の挿入孔30に嵌め込まれている。同様に、第2の鉄心22は、例えば隙間嵌め、締り嵌め、または中間嵌め等の嵌め合いによって、ヨーク4の挿入孔40に嵌め込まれている。
以上説明したように、本発明の実施の形態1によれば、第1の鉄心10の挿入孔30,40内に、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心21,22が配置されている。そのため、永久磁石202から第1の鉄心10に流入した磁束を、第2の鉄心21,22に流すことができ、鉄損を低減することができる。また、第2の鉄心21,22に加わる圧縮応力を低減し、圧縮応力に起因する第2の鉄心21,22の磁気抵抗の増加を抑制することができる。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図5は、実施の形態2の固定子鉄心1Aを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態2は、ティース3Aの側壁31およびヨーク4Aの内周壁41の形状において、実施の形態1と異なっている。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図7は、実施の形態3の固定子鉄心1Bを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態3は、第2の鉄心23が一体化されている点で、実施の形態1と異なっている。ティース3Bの側壁31およびヨーク4Bの内周壁41の形状においても、実施の形態1と異なっている。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。図8は、実施の形態4の固定子鉄心1Cを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。実施の形態3は、ティース3Cの側壁31およびヨーク4Cの内周壁41の形状において、実施の形態1と異なっている。また、第2の鉄心24,25が異なる材料で形成されている点でも、実施の形態1と異なっている。
次に、本発明の実施の形態5について説明する。図9は、実施の形態5の固定子鉄心1Dを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態5は、ヨーク4Dの挿入孔40の形状において、実施の形態1と異なっている。
次に、本発明の実施の形態6について説明する。図10は、実施の形態6の固定子鉄心1Eを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態6は、ヨーク4Eの挿入孔40の形状において、実施の形態1と異なっている。
次に、本発明の実施の形態7について説明する。図11は、実施の形態7の固定子鉄心1Fを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。実施の形態7は、第2の鉄心27,26の構成において、実施の形態1と異なっている。
次に、本発明の実施の形態8について説明する。図12は、実施の形態8の固定子鉄心1Gを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態8は、ティース3Gの挿入孔30の形状において、実施の形態1と異なっている。
次に、固定子鉄心に取り付けるインシュレータ5の構成について説明する。ここでは、実施の形態4の固定子鉄心1C(図8)に取り付けるインシュレータ5を例にとって説明する。
上述した実施の形態1〜8では、ティースおよびヨークの両方に第2の鉄心を配置したが、ティースおよびヨークのいずれか一方にのみ第2の鉄心を配置してもよい。
次に、実施の形態1〜8の電動機300が適用可能なロータリ圧縮機500について説明する。図16は、ロータリ圧縮機500の構成を示す断面図である。ロータリ圧縮機500は、密閉容器507と、密閉容器507内に配設された圧縮要素501と、圧縮要素501を駆動する電動機300とを備えている。
次に、上述したロータリ圧縮機500を備えた冷凍空調装置600について説明する。図17は、冷凍空調装置600の構成を示す図である。図17に示した冷凍空調装置600は、圧縮機(ロータリ圧縮機)500と、四方弁601と、凝縮器602と、減圧装置(膨張器)603と、蒸発器604と、冷媒配管605と、制御部606とを備えている。圧縮機500、凝縮器602、減圧装置603および蒸発器604は、冷媒配管605によって連結され、冷凍サイクルを構成している。
Claims (27)
- 軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、前記ヨークから前記軸線に向かう方向に延在するティースとを有し、前記ティースが第1の挿入孔を有し、前記ヨークが第2の挿入孔を有する第1の鉄心と、
前記第1の挿入孔内に配置された第1の部分と、前記第2の挿入孔内に配置された第2の部分とを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心と
を備え、
前記ティースは、前記第1の挿入孔に対して前記周方向の両側に側壁を有し、前記側壁は、前記第2の鉄心の前記第1の部分を露出させる第1の開口部を有し、
前記ヨークは、前記第2の挿入孔に対して前記軸線の側に内周壁を有し、前記内周壁は、前記第2の鉄心の前記第2の部分を露出させる第2の開口部を有する
固定子。 - 前記第1の挿入孔は、前記軸線に直交する面内において、前記周方向の長さが前記周方向に直交する方向の長さよりも短く、
前記第2の挿入孔は、前記軸線に直交する面内において、前記周方向の長さが前記周方向に直交する方向の長さよりも長い、
請求項1に記載の固定子。 - 前記第1の開口部は、前記側壁の前記軸線の方向の中央部に形成されている、
請求項1または2に記載の固定子。 - 前記第1の開口部は、前記側壁の前記軸線の方向の両端部に形成されている、
請求項1または2に記載の固定子。 - 前記第1の開口部に配置される絶縁部をさらに備えた、
請求項1から4までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第2の開口部は、前記内周壁の前記軸線の方向の中央部に形成されている、
請求項1から5までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第2の開口部は、前記内周壁の前記軸線の方向の両端部に形成されている、
請求項1から5までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第2の開口部に配置される絶縁部をさらに備えた、
請求項1から7までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記ヨークは、前記第2の挿入孔を挟んで前記内周壁と反対側に、前記内周壁よりも厚い外周壁を有する、
請求項1から8までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第1の鉄心は、前記第1の挿入孔と前記第2の挿入孔との間に、仕切り壁を有する、
請求項1から9までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第1の挿入孔は、周方向に複数の部分に分割されており、
前記第1の鉄心は、前記第1の挿入孔の前記複数の部分を互いに隔てる分離壁を有する、
請求項1から10までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第2の挿入孔が、前記軸線に直交する面内において、四角形の四隅を面取りし、または湾曲させた形状を有する、
請求項1から11までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第1の挿入孔と前記第2の挿入孔とは、連続して形成されている、
請求項1から12までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第2の鉄心の前記第1の部分と前記第2の部分とは、一体に構成されている
請求項13に記載の固定子。 - 前記第2の鉄心の前記第1の部分は、前記第1の挿入孔から前記第2の挿入孔内に延在し、
前記第2の鉄心の前記第2の部分は、前記第2の挿入孔内において、前記第2の鉄心の前記第1の部分に周方向に隣接するように配置されている、
請求項13に記載の固定子。 - 前記第2の鉄心の前記第1の部分と前記第2の部分とは、互いに別体である
請求項1から13までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記第2の鉄心の前記第1の部分と前記第2の部分とは、互いに異なる材料で構成されている
請求項16に記載の固定子。 - 前記第1の鉄心は、複数の電磁鋼板が積層された積層体で構成されている、
請求項1から17までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記ティースおよび前記ヨークは、いずれもカシメ部を有し、
前記ティースの前記カシメ部および前記ヨークの前記カシメ部によって、前記複数の電磁鋼板が互いに固定されている、
請求項18に記載の固定子。 - 前記第2の鉄心は、複数の薄帯が積層された積層体で構成され、
前記複数の薄帯のそれぞれの厚さは、0.02mm〜0.05mmである、
請求項1から19までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記複数の薄帯の間に接着剤が介在している、
請求項20に記載の固定子。 - 前記第2の鉄心は、粉体の成形体で構成されている、
請求項1から19までの何れか1項に記載の固定子。 - 前記複数の薄帯は、アモルファス金属の薄帯であり、
前記第2の鉄心は、前記複数の薄帯の前記積層体を焼鈍したものである、
請求項20または21に記載の固定子。 - 請求項1から23までの何れか1項に記載の固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備えた電動機。
- 前記固定子が内側に嵌合する円筒状のフレームをさらに備える、
請求項24に記載の電動機。 - 請求項24または25に記載の電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備えた圧縮機。
- 請求項26に記載の圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備えた冷凍空調装置。
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