JP7185048B2 - 電動機、送風機および空気調和装置 - Google Patents
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Description
<電動機1の構成>
図1は、実施の形態1における電動機1を示す部分断面図である。電動機1は、例えば空気調和装置の送風機に用いられるブラシレスDCモータである。
図2は、ロータ2を示す断面図である。図2に示すように、ロータ2は、回転軸である回転シャフト11と、回転シャフト11の径方向外側に配置されたロータコア21と、ロータコア21に埋め込まれた複数のマグネット23と、回転シャフト11とロータコア21との間に設けられた樹脂部25とを有する。
図3は、モールドステータ4を示す断面図である。モールドステータ4は、上記の通り、ステータ5と、回路基板6と、放熱部材3と、モールド樹脂部40とを有する。ステータ5は、ステータコア51と、ステータコア51に設けられた絶縁部52と、絶縁部52を介してステータコア51に巻き付けられたコイル53とを有する。
次に、モールド樹脂部40の軸受保持部41について説明する。図3に示したように、モールド樹脂部40の軸受保持部41は、ロータ収容部44に面する第1の面41aと、その反対側の第2の面41bとを有する。第1の面41aおよび第2の面41bは、いずれも軸方向に直交する面である。
次に、放熱部材3について説明する。放熱部材3は、ステータ5の軸方向の一方の側(図3の上側)に設けられている。放熱部材3は、例えばアルミニウム等の金属で構成される。放熱部材3は、板状部31と、脚部32とを有する。放熱部材3は、放熱板とも称する。
次に、電動機1の製造工程について説明する。図8は、電動機1の製造工程で用いる金型200を示す断面図である。金型200は、開閉可能な上金型201と下金型202とを備え、両者の間にキャビティ204が形成される。上金型201には、放熱部材3を収容する放熱部材収容部203が形成されている。
放熱部材3は、回路基板6の駆動回路61およびコイル53で発生した熱を、電動機1の外部に効率よく放出し、電動機1の温度上昇を抑制する作用を奏する。放熱部材3の一部がモールド樹脂部40によって覆われるため、放熱部材3をモールドステータ4に外側から取り付けた場合と比較して、モールド樹脂部40と放熱部材3との接触熱抵抗を低減することができ、放熱性を高めることができる。
以上説明したように、実施の形態1の電動機1は、回転シャフト11と軸受12,13とを有するロータ2と、ロータ2を囲むステータ5と、ロータ2の軸方向の一方の側に配置された放熱部材3と、放熱部材3の少なくとも一部とステータ5とを覆うモールド樹脂部40とを備える。そのため、電動機1で発生した熱を放熱部材3から外部に効率よく放出し、電動機1の温度上昇を抑制することができる。
次に、実施の形態2について説明する。図12は、実施の形態2のモールドステータ4Aを示す断面図である。実施の形態2のモールドステータ4Aは、放熱部材3の第2の凹部36Aおよび軸受保持部41の貫通穴43Aの形状が、実施の形態1と異なる。
図14は、実施の形態2の変形例のモールドステータ4Bを示す断面図である。上記の図12に示した例では、第2の凹部36Aが平坦な底部301を有していた。これに対し、図14に示す変形例では、第2の凹部36Bが点状の底部302を有している。すなわち、第2の凹部36Bは、円錐状である。貫通穴43Bの形状は、実施の形態2の貫通穴43Aと同様である。
次に、実施の形態3について説明する。図15(A)は、実施の形態3のモールドステータ4Cを開口部42側から見た図である。実施の形態3のモールドステータ4Cは、放熱部材3の第2の凹部36Cおよび軸受保持部41の貫通穴43Cの形状が、実施の形態1と異なる。
次に、実施の形態4について説明する。図16(A)は、実施の形態4のモールドステータ4Dを開口部42側から見た図である。実施の形態4Dのモールドステータ4Dは、放熱部材3の第2の凹部36Dおよび軸受保持部41の貫通穴43Dの数が、実施の形態1と異なる。
次に、実施の形態5について説明する。図19は、実施の形態5のモールドステータ4Eを示す断面図である。実施の形態5のモールドステータ4Eは、放熱部材3の第2の凹部36Eの形状が、実施の形態1と異なる。
次に、実施の形態6について説明する。図21は、実施の形態6のモールドステータ4Fを示す断面図である。実施の形態6のモールドステータ4Fは、放熱部材3Fの形状が、実施の形態1と異なる。
次に、実施の形態7について説明する。図23は、実施の形態7のモールドステータ4Gを示す断面図である。実施の形態7のモールドステータ4Gでは、放熱部材3Fと回路基板6との間に、放熱シート9が配置されている。放熱シート9は、モールド樹脂部40よりも熱伝導率の高い樹脂、例えばシリコーン樹脂で構成されている。
次に、実施の形態1~7の変形例のロータについて説明する。図25は、変形例のロータ2Aを示す断面図である。上述した各実施の形態のロータ2(図2)は、磁石磁極と仮想磁極とを有するコンシクエントポール型であった。これに対し、変形例のロータ2Aは、全ての磁極が磁石磁極で構成される非コンシクエントポール型である。
次に、上述した各実施の形態および変形例の電動機が適用可能な空気調和装置について説明する。図26(A)は、実施の形態1の電動機1を適用した空気調和装置500の構成を示す図である。空気調和装置500は、室外機501と、室内機502と、これらを接続する冷媒配管503とを備える。
Claims (17)
- 回転シャフトと、前記回転シャフトに取り付けられた軸受とを有するロータと、
前記ロータを囲むステータと、
前記回転シャフトの軸方向において、前記ロータの一方の側に配置された放熱部材と、
前記軸受を保持する軸受保持部を有し、前記放熱部材の少なくとも一部と前記ステータとを覆う樹脂部と
を備え、
前記放熱部材は、
前記軸受保持部を、前記回転シャフトを中心とする径方向の外側から囲む第1の凹部と、
前記第1の凹部の前記径方向の内側に形成された複数の第2の凹部と
を有する電動機。 - 前記軸受保持部は、前記第2の凹部に対して、前記軸方向に重なり合う位置に、貫通穴を有する
請求項1に記載の電動機。 - 前記第2の凹部の内周面は、前記軸方向に対して傾斜している
請求項1または2に記載の電動機。 - 前記第2の凹部の前記ロータに近い側の端部における内径D1は、前記ロータから遠い側の端部における内径D2よりも大きい
請求項1から3までの何れか1項に記載の電動機。 - 前記第2の凹部は、円形断面を有する
請求項1から4までの何れか1項に記載の電動機。 - 前記第2の凹部は、多角形断面を有する
請求項1から4までの何れか1項に記載の電動機。 - 前記複数の第2の凹部は、前記回転シャフトからの距離が互いに等しく、前記回転シャフトを中心とする周方向に等間隔に形成されている
請求項1から6までのいずれか1項に記載の電動機。 - 前記放熱部材は、前記ロータに対向する第1の面と、その反対側の第2の面とを有し、
前記第2の凹部は、前記放熱部材の前記第1の面から前記第2の面まで延在している
請求項1から7までの何れか1項に記載の電動機。 - 前記放熱部材は、前記樹脂部に覆われる埋没部と、前記樹脂部から露出する露出部とを有する
請求項1から8までの何れか1項に記載の電動機。 - 前記放熱部材の前記露出部は、フィンを有する
請求項9に記載の電動機。 - 前記ステータと前記放熱部材との間に、回路基板を有する
請求項1から10までの何れか1項に記載の電動機。 - 前記放熱部材と前記回路基板との間に、放熱シートが設けられている
請求項11までの何れか1項に記載の電動機。 - 前記放熱シートは、前記樹脂部によって覆われている
請求項12に記載の電動機。 - 前記回路基板は、前記ステータに対向する第1の板面に素子を有し、前記第1の板面とは反対側の第2の板面で前記放熱シートに接し、
前記回路基板の前記第1の板面から前記第2の板面まで延在し、前記素子と前記放熱シートとに接する熱伝導部材を有する
請求項12または13に記載の電動機。 - 前記ロータは、ロータコアと、前記ロータコアに取り付けられた永久磁石とを有し、
前記永久磁石は磁石磁極を構成し、前記ロータコアの一部は仮想磁極を構成する
請求項1から14までの何れか1項に記載の電動機。 - 請求項1から15までの何れか1項に記載の電動機と、
前記電動機によって回転する羽根車と
を備えた送風機。 - 室外機と、前記室外機と冷媒配管で連結された室内機とを備え、
前記室外機と前記室内機の少なくとも一方は、請求項16に記載の前記送風機を有する
空気調和装置。
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