JP6918240B2 - 電動機、圧縮機、送風機、及び冷凍空調装置 - Google Patents
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Description
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。
各図に示されるxyz直交座標系において、z軸方向(z軸)は、電動機1の軸線Axと平行な方向を示し、x軸方向(x軸)は、z軸方向(z軸)に直交する方向を示し、y軸方向(y軸)は、z軸方向及びx軸方向の両方に直交する方向を示す。軸線Axは、回転子2の回転中心である。軸線Axと平行な方向は、「回転子2の軸方向」又は単に「軸方向」ともいう。径方向は、軸線Axと直交する方向である。xy平面は、軸方向と直交する平面である。
図2は、電動機1の第2側の構造を概略的に示す平面図である。
図3は、電動機1の構造を概略的に示す断面図である。図3において、下側(すなわち、+z側)が第1側であり、上側(すなわち、−z側)が第2側である。すなわち、軸方向において、第2側は第1側の反対側である。本実施の形態では、第1側を軸受側とも呼び、第2側を反軸受側とも呼ぶ。
第1固定子鉄心31のティース311は、径方向に延在する本体部313と、周方向に延在するティース先端部314とを有する。
第2固定子鉄心32のティース321は、径方向に延在する本体部323と、周方向に延在するティース先端部324とを有する。本体部323は、ヨーク322から径方向に延在する。ティース先端部324は、周方向に延在する。
一般に、固定子と回転子との間のエアギャップは狭く設計される。これにより、電動機における磁気抵抗を小さくすることができ、磁力の低下を防ぐことができる。しかしながら、回転子の軸が軸方向における一方のみで回転可能に支持されている場合、回転子が径方向の磁力を受け、回転子の軸がたわむことがある。そのため、回転子の軸が軸方向における一方のみで回転可能に支持されている場合、固定子と回転子との間のエアギャップは広く設計することが望ましい。しかしながら、エアギャップが大きくなるほど磁力が低下する。
図7は、第1固定子鉄心31の構造の他の例を示す図である。
変形例1において、第1固定子鉄心31は、第1鉄心部31aと第2鉄心部31bとを有する。第1固定子鉄心31以外の構造は、上述の実施の形態1と同じである。
図8は、第1固定子鉄心31の構造のさらに他の例を示す図である。
変形例2において、第1固定子鉄心31は、第1鉄心部31aと第2鉄心部31bとを有する。第1固定子鉄心31以外の構造は、上述の実施の形態1と同じである。
本発明の実施の形態2に係る圧縮機6について説明する。
図9は、実施の形態2に係る圧縮機6の構造を概略的に示す断面図である。
本発明の実施の形態3に係る空気調和機50(冷凍空調装置又は冷凍サイクル装置ともいう)について説明する。
図10は、実施の形態3に係る空気調和機50の構成を概略的に示す図である。
Claims (10)
- 軸と前記軸に固定された回転子鉄心と前記回転子鉄心に固定された永久磁石とを有する回転子と、
径方向に延在する第1ティースを有し軸方向における第1側に位置する第1固定子鉄心と、前記軸方向において前記第1固定子鉄心に隣接しており前記軸方向において前記第1側の反対側である第2側に位置する第2固定子鉄心とを有し、前記回転子の外側に位置する固定子と
を備え、
前記軸は前記第1側のみで支持されており、
前記径方向における前記回転子鉄心から前記第1固定子鉄心までの最短距離は、前記径方向における前記回転子鉄心から前記第2固定子鉄心までの最短距離よりも短く、
前記径方向における前記回転子の回転中心から前記第1固定子鉄心までの最短距離は、前記径方向における前記回転子の前記回転中心から前記第2固定子鉄心までの最短距離よりも短く、
前記第1ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
周方向に延在する第1部分と前記第1部分から前記径方向に突出する第2部分とを有する第1ティース先端部と
を有し、
前記第1固定子鉄心は、前記周方向において前記第1ティースに隣接し径方向に延在する第2ティースを有し、
前記第2ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第1部分と前記第1部分から前記径方向に突出する第2部分とを有する第2ティース先端部と
を有し、
前記第2固定子鉄心は、径方向に延在する第3ティースと、前記周方向において前記第3ティースに隣接し径方向に延在する第4ティースとを有し、
前記第3ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第3ティース先端部と
を有し、
前記第4ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第4ティース先端部と
を有し、
前記軸方向と直交する平面において、前記第1ティース先端部の前記第1部分と前記第2ティース先端部の前記第1部分との間の第1側スロットオープニングの形状は、前記第3ティース先端部と前記第4ティース先端部との間の第2側スロットオープニングの形状と同じであり、
前記軸方向と直交する平面において、前記回転中心から前記第1ティース先端部の前記第1部分までの半径と、前記回転中心から前記第3ティース先端部までの半径とが同じである
電動機。 - 前記軸方向と直交する平面において、前記第1ティース先端部の前記第1部分の内周面の曲率が、前記第3ティース先端部の内周面の曲率と同じである請求項1に記載の電動機。
- 前記軸方向と直交する平面において、前記第1ティース先端部の前記第1部分の内周面の長さは0.4mmよりも大きい請求項1又は2に記載の電動機。
- 前記軸方向と直交する平面において、径方向と直交する方向における、前記第1ティース先端部の前記第1部分の内周面の両端の長さは、前記径方向と直交する方向における前記第1ティースの前記本体部の最小幅よりも大きい請求項1から3のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記永久磁石は希土類磁石である請求項1から4のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記軸の前記第1側を支持する軸受けをさらに備え、
前記軸方向における前記第2固定子鉄心の前記第2側の端部から前記軸受けまでの最短距離をL1とし、前記第1固定子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をM1とし、前記軸方向における前記第1固定子鉄心の厚みをN1とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の前記回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記径方向における前記回転子鉄心から前記第1固定子鉄心までの最短距離をG1とし、前記平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記径方向における前記回転子鉄心から前記第2固定子鉄心までの最短距離をG2とすると、
前記電動機は、
G2×(M1+N1)/L1<G1<G2
を満たす請求項1から5のいずれか1項に記載の電動機。 - 前記軸の前記第1側を支持する軸受けをさらに備え、
前記軸方向と平行な平面において前記軸の最大傾きをθ1とし、前記第1固定子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をM1とし、前記軸方向における前記第1固定子鉄心の厚みをN1とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の前記回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記径方向における前記回転子鉄心から前記第1固定子鉄心までの最短距離をG1とし、前記軸方向と直交する前記平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記径方向における前記回転子鉄心から前記第2固定子鉄心までの最短距離をG2とすると、
前記電動機は、
(M1+N1)×sinθ1<G1<G2
を満たす請求項1から5のいずれか1項に記載の電動機。 - 電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機構と、
前記電動機及び前記圧縮機構を覆うハウジングと
を備え、
前記電動機は、
軸と前記軸に固定された回転子鉄心と前記回転子鉄心に固定された永久磁石とを有する回転子と、
径方向に延在する第1ティースを有し軸方向における第1側に位置する第1固定子鉄心と、前記軸方向において前記第1固定子鉄心に隣接しており前記軸方向において前記第1側の反対側である第2側に位置する第2固定子鉄心とを有し、前記回転子の外側に位置する固定子と
を有し、
前記軸は前記第1側のみで支持されており、
前記径方向における前記回転子鉄心から前記第1固定子鉄心までの最短距離は、前記径方向における前記回転子鉄心から前記第2固定子鉄心までの最短距離よりも短く、
前記径方向における前記回転子の回転中心から前記第1固定子鉄心までの最短距離は、前記径方向における前記回転子の前記回転中心から前記第2固定子鉄心までの最短距離よりも短く、
前記第1ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
周方向に延在する第1部分と前記第1部分から前記径方向に突出する第2部分とを有する第1ティース先端部と
を有し、
前記第1固定子鉄心は、前記周方向において前記第1ティースに隣接し径方向に延在する第2ティースを有し、
前記第2ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第1部分と前記第1部分から前記径方向に突出する第2部分とを有する第2ティース先端部と
を有し、
前記第2固定子鉄心は、径方向に延在する第3ティースと、前記周方向において前記第3ティースに隣接し径方向に延在する第4ティースとを有し、
前記第3ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第3ティース先端部と
を有し、
前記第4ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第4ティース先端部と
を有し、
前記軸方向と直交する平面において、前記第1ティース先端部の前記第1部分と前記第2ティース先端部の前記第1部分との間の第1側スロットオープニングの形状は、前記第3ティース先端部と前記第4ティース先端部との間の第2側スロットオープニングの形状と同じであり、
前記軸方向と直交する平面において、前記回転中心から前記第1ティース先端部の前記第1部分までの半径と、前記回転中心から前記第3ティース先端部までの半径とが同じである
圧縮機。 - 電動機と、
前記電動機によって駆動される羽根と
を備え、
前記電動機は、
軸と前記軸に固定された回転子鉄心と前記回転子鉄心に固定された永久磁石とを有する回転子と、
径方向に延在する第1ティースを有し軸方向における第1側に位置する第1固定子鉄心と、前記軸方向において前記第1固定子鉄心に隣接しており前記軸方向において前記第1側の反対側である第2側に位置する第2固定子鉄心とを有し、前記回転子の外側に位置する固定子と
を有し、
前記軸は前記第1側のみで支持されており、
前記径方向における前記回転子鉄心から前記第1固定子鉄心までの最短距離は、前記径方向における前記回転子鉄心から前記第2固定子鉄心までの最短距離よりも短く、
前記径方向における前記回転子の回転中心から前記第1固定子鉄心までの最短距離は、前記径方向における前記回転子の前記回転中心から前記第2固定子鉄心までの最短距離よりも短く、
前記第1ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
周方向に延在する第1部分と前記第1部分から前記径方向に突出する第2部分とを有する第1ティース先端部と
を有し、
前記第1固定子鉄心は、前記周方向において前記第1ティースに隣接し径方向に延在する第2ティースを有し、
前記第2ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第1部分と前記第1部分から前記径方向に突出する第2部分とを有する第2ティース先端部と
を有し、
前記第2固定子鉄心は、径方向に延在する第3ティースと、前記周方向において前記第3ティースに隣接し径方向に延在する第4ティースとを有し、
前記第3ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第3ティース先端部と
を有し、
前記第4ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第4ティース先端部と
を有し、
前記軸方向と直交する平面において、前記第1ティース先端部の前記第1部分と前記第2ティース先端部の前記第1部分との間の第1側スロットオープニングの形状は、前記第3ティース先端部と前記第4ティース先端部との間の第2側スロットオープニングの形状と同じであり、
前記軸方向と直交する平面において、前記回転中心から前記第1ティース先端部の前記第1部分までの半径と、前記回転中心から前記第3ティース先端部までの半径とが同じである
送風機。 - 室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を備え、
前記室内機及び前記室外機の少なくとも1つは電動機を有し、
前記電動機は、
軸と前記軸に固定された回転子鉄心と前記回転子鉄心に固定された永久磁石とを有する回転子と、
径方向に延在する第1ティースを有し軸方向における第1側に位置する第1固定子鉄心と、前記軸方向において前記第1固定子鉄心に隣接しており前記軸方向において前記第1側の反対側である第2側に位置する第2固定子鉄心とを有し、前記回転子の外側に位置する固定子と
を有し、
前記軸は前記第1側のみで支持されており、
前記径方向における前記回転子鉄心から前記第1固定子鉄心までの最短距離は、前記径方向における前記回転子鉄心から前記第2固定子鉄心までの最短距離よりも短く、
前記径方向における前記回転子の回転中心から前記第1固定子鉄心までの最短距離は、前記径方向における前記回転子の前記回転中心から前記第2固定子鉄心までの最短距離よりも短く、
前記第1ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
周方向に延在する第1部分と前記第1部分から前記径方向に突出する第2部分とを有する第1ティース先端部と
を有し、
前記第1固定子鉄心は、前記周方向において前記第1ティースに隣接し径方向に延在する第2ティースを有し、
前記第2ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第1部分と前記第1部分から前記径方向に突出する第2部分とを有する第2ティース先端部と
を有し、
前記第2固定子鉄心は、径方向に延在する第3ティースと、前記周方向において前記第3ティースに隣接し径方向に延在する第4ティースとを有し、
前記第3ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第3ティース先端部と
を有し、
前記第4ティースは、
前記径方向に延在する本体部と、
前記周方向に延在する第4ティース先端部と
を有し、
前記軸方向と直交する平面において、前記第1ティース先端部の前記第1部分と前記第2ティース先端部の前記第1部分との間の第1側スロットオープニングの形状は、前記第3ティース先端部と前記第4ティース先端部との間の第2側スロットオープニングの形状と同じであり、
前記軸方向と直交する平面において、前記回転中心から前記第1ティース先端部の前記第1部分までの半径と、前記回転中心から前記第3ティース先端部までの半径とが同じである
冷凍空調装置。
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