JP7436908B2 - 回転電気機械、圧縮機、および冷凍装置 - Google Patents
回転電気機械、圧縮機、および冷凍装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7436908B2 JP7436908B2 JP2022176213A JP2022176213A JP7436908B2 JP 7436908 B2 JP7436908 B2 JP 7436908B2 JP 2022176213 A JP2022176213 A JP 2022176213A JP 2022176213 A JP2022176213 A JP 2022176213A JP 7436908 B2 JP7436908 B2 JP 7436908B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator core
- caulking
- circumferential direction
- yoke
- radial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
前記径方向固定部(60)は、前記カシメ部(50)による前記ヨーク(34)の周方向に働く圧縮応力を低減する位置に配置される。
前記カシメ部(50)は、前記ステータコア(32)の軸心と、周方向に隣り合う2つの前記径方向固定部(60)のそれぞれを結んだ2線の間の第2角度のうち、1/4~3/4の間に配置される。
前記カシメ部(50)は、前記ステータコア(32)の径方向において、前記ヨーク(34)の外周縁から該カシメ部(50)までの長さが、前記ヨーク(34)の外周縁から内周縁までの長さの1/3以下となるよう配置される。
前記径方向固定部(60)は、前記ステータコア(32)の周方向において、隣り合う前記カシメ部(50)間の全てに配置される。
前記カシメ部(50)は、前記ステータコア(32)を周方向に直交する断面視において、両短辺から長辺の中央に向かって傾斜する傾斜面(52)を有する。
前記カシメ部(50)は、前記ティース(35)の径方向外方側に配置される。
図1に示す冷凍装置(1)は、本開示の圧縮機(10)を備える。冷凍装置(1)は、冷媒が充填された冷媒回路(R)を有する。冷媒回路(R)は、圧縮機(10)、放熱器(2)、減圧機構(3)、および蒸発器(4)を有する。減圧機構(3)は、膨張弁である。冷媒回路(R)は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。
図2に示すように、圧縮機(10)は、ケーシング(11)と、電動機(30)と、駆動軸(20)と、圧縮機構(22)とを有する。圧縮機(10)は、ロータリ型の圧縮機である。厳密には、圧縮機(10)は揺動ピストン型の圧縮機である。圧縮機(10)は、スクロール型、スクリュー型、あるいはターボ型の圧縮機であってもよい。
ケーシング(11)は、電動機(30)、駆動軸(20)、および圧縮機構(22)を収容する。ケーシング(11)は全密閉型の容器である。ケーシング(11)の内部は、圧縮機構(22)から吐出された高圧の冷媒で満たされる。
図2および図3に示す電動機(30)は、回転電気機械の一例である。電動機(30)は、圧縮機構(22)の上方に配置される。電動機(30)は、インバータ装置によって運転周波数が制御される。言い換えると、圧縮機(10)は、運転周波数が可変なインバータ式である。
駆動軸(20)は、ケーシング(11)の軸心に沿って鉛直方向に延びる。駆動軸(20)は、電動機(30)によって回転駆動される。駆動軸(20)は、軸受け(21)によって回転可能に支持される。
圧縮機構(22)は、シリンダ(23)と、シリンダ(23)の内部に設けられるピストン(24)とを有する。シリンダ(23)の内周面とピストン(24)の外周面との間にシリンダ室(25)が形成される。シリンダ室(25)では、駆動軸(20)によって駆動されるピストン(24)により流体が圧縮される。
圧縮機(10)は、吸入管(26)および吐出管(27)を有する。吸入管(26)は、胴体(12)を径方向に貫通し、シリンダ室(25)と連通する。冷媒回路(R)の低圧冷媒が、吸入管(26)を介してシリンダ室(25)に吸い込まれる。吐出管(27)は、頂部(14)を軸方向に貫通し、ケーシング(11)の内部空間と連通する。圧縮機構(22)で圧縮された冷媒は、電動機(30)のコアカット(36)およびギャップ(G)を流れた後、吐出管(27)より冷媒回路(R)へ送られる。
(3-1)ステータコアのコア部の構成
ステータコア(32)の詳細について図2~図4を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、「軸方向」、「周方向」、および「径方向」は、特に言及しない限り、ステータ(31)の軸方向、周方向、および径方向をそれぞれ意味する。本例では、ステータ(31)の軸方向は、図2に示すように駆動軸(20)の軸方向に相当する。
ステータ(31)は、ステータコア(32)とケーシング(11)とを固定する径方向固定部(60)を有する。径方向固定部(60)は、ケーシング(11)の内周面と、ステータコア(32)の外周面とを固定する。具体的には、径方向固定部(60)は、ステータコア(32)に対して径方向外方から径方向内方へ圧縮応力を加える方法を用いてケーシング(11)とステータコア(32)とを固定する。本実施形態の径方向固定部(60)は、アーク溶接(厳密には、プラグ溶接)により、ケーシング(11)とステータコア(32)とを固定する。具体的には、アーク溶接の電極をステータコア(32)に押し付けることで、電極からステータコア(32)に点状に圧縮応力が伝わる。
アーク溶接によるケーシング(11)とステータ(31)とを固定する方法は、以下の工程を含む。
アーク溶接のようにステータコアの周方向に複数の径方向固定部を設けてケーシングとステータとを固定する場合、径方向固定部が設けられたヨークの両隣りのヨークにはケーシングに抑えつけられることによる圧縮応力集中部が形成される。このような圧縮応力集中部にカシメが設けられていると、圧縮応力がさらに増大して鉄損が増大する結果、電動機の効率が低下してしまう。そのため、径方向固定部を、カシメ部が配置される径方向上に配置(カシメ部と径方向固定部とを同一径方向上に配置)すれば、圧縮応力集中部での応力の増大を避けることができる。
本実施要形態の電動機(30)の径方向固定部(60)及びカシメ部(50)による応力分布について説明する。なお、以下に説明する径方向固定部(60)及びカシメ部(50)は、本実施形態で説明した位置に設けられる。
カシメ部(50)と径方向固定部(60)とを、ステータコア(32)の同一径方向上に配置した場合の応力分布について説明する。図8に示すように、カシメ部(50)を設けずに、径方向固定部(60)を設けた場合、領域Pでは周方向の圧縮応力が発生する。また、径方向固定部(60)を設けずに、カシメ部(50)を設けた場合、領域Pには周方向の圧縮応力が発生する。さらに、径方向固定部(60)とカシメ部(50)とを設けた場合では、径方向固定部(60)及びカシメ部(50)のいずれか一方のみ設けた場合よりも領域Pに発生する周方向の圧縮応力が増大する。このように、カシメ部(50)と径方向固定部(60)とを、ステータコア(32)の同一径方向上に配置すると、領域Pでは、カシメ部(50)及び径方向固定部(60)によるヨーク(34)の周方向の圧縮応力が足し合わされることで、周方向の圧縮応力が増大する。
(7-1)
本実施形態の電動機(30)は、径方向固定部(60)とカシメ部(50)とを有する。径方向固定部(60)は、ステータコア(32)の軸心と、隣り合う2つのカシメ部(50)のそれぞれとを結んだ2線の間の第1角度の範囲内に配置され、かつ、ステータコア(32)に対して径方向外方から径方向内方へ圧縮応力を加える方法を用いてケーシング(11)とステータコア(32)とを固定する。カシメ部(50)は、ステータコア(32)を軸方向から見たときに、長辺が前記ステータコア(32)の径方向に沿い、かつ、短辺が前記ステータコア(32)の周方向に沿うように矩形に形成される。
本実施形態の電動機(30)では、径方向固定部(60)は、カシメ部(50)によるヨーク(34)の周方向に働く圧縮応力を低減する位置に配置される。
本実施形態の電動機(30)では、カシメ部(50)は、ステータコア(32)の径方向において、ヨーク(34)の外周縁から該カシメ部(50)までの長さが、ヨーク(34)の外周縁から内周縁までの長さの1/3以下となるよう配置される。
本実施形態の電動機(30)では、径方向固定部(60)は、ステータコア(32)の周方向において、隣り合うカシメ部(50)間の全てに配置される。このように、周方向に隣り合うカシメ部(50)の各間に径方向固定部(60)が設けられることで、ステータコア(32)の全周に亘って発生する周方向の圧縮応力の増大を抑制できる。
本実施形態の電動機(30)では、カシメ部(50)は、ティース(35)の径方向外方に配置される。ここで、図9の矢印が示すように電動機(30)の運転中において発生する磁束は、ティース(35)の径方向内方側から外方側に向かって流れて、さらにヨーク(34)の周方向に流れようとする。磁束はより短い経路を流れようとするため、ヨーク(34)の内周縁寄りにはより多くの磁束が流れる一方、ヨーク(34)の外周縁寄りには磁束が流れにくい。その結果、ヨーク(34)において、ティース(35)から比較的近い領域では磁束密度が高く、ティース(35)から比較的遠い領域では磁束密度が低くなる。磁束密度が高い領域では鉄損密度が高くなるため、このような相対的に磁束密度が低い領域にカシメ部(50)を配置することで、カシメ部による鉄損増加を抑制できる。
本例の電動機(30)では、カシメ部(50)の形状が上記実施形態の電動機(30)と異なる。以下では、上記実施形態と異なる構成について説明する。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
32 ステータコア
34 ヨーク
35 ティース
50 カシメ部
52 傾斜面
60 径方向固定部
Claims (9)
- ケーシング(11)と、
積層された複数の電磁鋼板を有し、円筒状のヨーク(34)、周方向に並んで配置され、該ヨーク(34)から径方向内方に向かって延びる複数のティース(35)、及び、該ヨーク(34)に配置され、積層方向に隣り合う電磁鋼板を互いに固定するカシメ部(50)を含むステータコア(32)と、
前記ステータコア(32)の軸心と、周方向に隣り合う2つの前記カシメ部(50)のそれぞれとを結んだ2線の間の第1角度の範囲内に配置され、かつ、前記ステータコア(32)に対して径方向外方から径方向内方へ点状にまたは線状に圧縮応力を加える方法を用いて前記ケーシング(11)と前記ステータコア(32)とを固定する径方向固定部(60)とを備え、
前記カシメ部(50)は、前記ステータコア(32)を軸方向から見たときに、長辺が前記ステータコア(32)の径方向に沿い、かつ、短辺が前記ステータコア(32)の周方向に沿うように矩形に形成される回転電気機械。 - 前記径方向固定部(60)は、前記カシメ部(50)による前記ヨーク(34)の周方向に働く圧縮応力を低減する位置に配置され、
前記位置は、前記径方向固定部(60)と前記カシメ部(50)とが周方向にずれた位置である請求項1に記載の回転電気機械。 - 前記カシメ部(50)は、前記ステータコア(32)の軸心と、周方向に隣り合う2つの前記径方向固定部(60)のそれぞれを結んだ2線の間の第2角度のうち、1/4~3/4の間に配置される請求項1または2に記載の回転電気機械。
- 前記カシメ部(50)は、前記ステータコア(32)の径方向において、前記ヨーク(34)の外周縁から該カシメ部(50)までの長さが、前記ヨーク(34)の外周縁から内周縁までの長さの1/3以下となるよう配置される請求項1または2に記載の回転電気機械。
- 前記径方向固定部(60)は、前記ステータコア(32)の周方向において、隣り合う前記カシメ部(50)間の全てに配置される請求項1または2に記載の回転電気機械。
- 前記カシメ部(50)は、前記ステータコア(32)を周方向に直交する断面視において、両短辺から長辺の中央に向かって傾斜する傾斜面(52)を有する請求項1または2に記載の回転電気機械。
- 前記カシメ部(50)は、前記ティース(35)の径方向外方に配置される請求項1または2に記載の回転電気機械。
- 請求項1または2に記載の回転電気機械を備えた圧縮機。
- 請求項8に記載の圧縮機を備えた冷凍装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021182476 | 2021-11-09 | ||
JP2021182476 | 2021-11-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023070660A JP2023070660A (ja) | 2023-05-19 |
JP7436908B2 true JP7436908B2 (ja) | 2024-02-22 |
Family
ID=86331632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022176213A Active JP7436908B2 (ja) | 2021-11-09 | 2022-11-02 | 回転電気機械、圧縮機、および冷凍装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7436908B2 (ja) |
CN (1) | CN118216062A (ja) |
WO (1) | WO2023085193A1 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000224787A (ja) | 1999-01-27 | 2000-08-11 | Denso Corp | 密閉型電動圧縮機 |
JP2011050151A (ja) | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Aichi Elec Co | 電動機および圧縮機 |
JP2013162676A (ja) | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Daikin Ind Ltd | 電動機および圧縮機 |
JP2015002617A (ja) | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のステータコア |
JP2017034819A (ja) | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー(ホンコン)リミテッド | 永久磁石同期機、圧縮機及び空気調和機 |
JP2018085853A (ja) | 2016-11-24 | 2018-05-31 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ステータコア |
WO2019087358A1 (ja) | 2017-11-02 | 2019-05-09 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の電機子鉄心、及び回転電機の電機子鉄心の製造方法 |
JP2019075978A (ja) | 2017-10-12 | 2019-05-16 | ダイキン工業株式会社 | ステータ、モータおよび圧縮機 |
-
2022
- 2022-11-02 JP JP2022176213A patent/JP7436908B2/ja active Active
- 2022-11-02 CN CN202280074680.4A patent/CN118216062A/zh active Pending
- 2022-11-02 WO PCT/JP2022/041044 patent/WO2023085193A1/ja active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000224787A (ja) | 1999-01-27 | 2000-08-11 | Denso Corp | 密閉型電動圧縮機 |
JP2011050151A (ja) | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Aichi Elec Co | 電動機および圧縮機 |
JP2013162676A (ja) | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Daikin Ind Ltd | 電動機および圧縮機 |
JP2015002617A (ja) | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のステータコア |
JP2017034819A (ja) | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー(ホンコン)リミテッド | 永久磁石同期機、圧縮機及び空気調和機 |
JP2018085853A (ja) | 2016-11-24 | 2018-05-31 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ステータコア |
JP2019075978A (ja) | 2017-10-12 | 2019-05-16 | ダイキン工業株式会社 | ステータ、モータおよび圧縮機 |
WO2019087358A1 (ja) | 2017-11-02 | 2019-05-09 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の電機子鉄心、及び回転電機の電機子鉄心の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN118216062A (zh) | 2024-06-18 |
WO2023085193A1 (ja) | 2023-05-19 |
JP2023070660A (ja) | 2023-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11437877B2 (en) | Rotor, motor, compressor, and air conditioner | |
KR101449788B1 (ko) | 유도 전동기, 압축기 및 냉동 사이클 장치 | |
KR101892405B1 (ko) | 압축기 및 압축기 제조 방법 | |
US11264848B2 (en) | Rotor, motor, compressor, fan, and air conditioning apparatus | |
JP2013042588A (ja) | 電動機 | |
KR20180113564A (ko) | 전동기, 압축기, 및 냉동 사이클 장치 | |
JP2010279126A (ja) | 電動機固定子鉄心、電動機、密閉型圧縮機、冷凍サイクル装置 | |
JP6290065B2 (ja) | 圧縮機製造装置及び圧縮機製造方法 | |
US11770033B2 (en) | Electric motor, compressor, fan, and refrigerating and air conditioning apparatus | |
JP7436908B2 (ja) | 回転電気機械、圧縮機、および冷凍装置 | |
KR101166306B1 (ko) | 응력완화부를 갖는 고정자 및 그를 포함하는 압축기 | |
JP6407432B2 (ja) | 圧縮機及び冷凍サイクル装置 | |
JP2023070357A (ja) | 回転電気機械、圧縮機、および冷凍装置 | |
KR102320908B1 (ko) | 압축기 및 냉동 사이클 장치 | |
JP6395948B2 (ja) | 固定子鉄心、圧縮機及び冷凍サイクル装置 | |
JPWO2020166430A1 (ja) | 圧縮機 | |
JP7288238B1 (ja) | 電動機 | |
WO2023190599A1 (ja) | 空気調和装置用電動機 | |
US20240186870A1 (en) | Method for manufacturing compressor | |
WO2022264318A1 (ja) | 圧縮機用電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置及び圧縮機用電動機の製造方法 | |
JP6590904B2 (ja) | 圧縮機製造装置及び圧縮機製造方法 | |
WO2023112078A1 (ja) | ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置 | |
WO2023007644A1 (ja) | 固定子、回転電機、圧縮機、及び冷凍サイクル装置 | |
US10724525B2 (en) | Compression mechanism for a compressor | |
JP2023149033A (ja) | 電動機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221102 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230718 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230915 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240122 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7436908 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |