JPWO2017038489A1 - 回転子、回転電機、電動圧縮機および冷凍空調装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明の実施の形態1における回転電機の回転子の構成を説明する。図1は、本発明の実施の形態1における回転電機の回転子の縦断面構成を示す断面図である。本発明の実施の形態1に示す回転電機は、例えば、空気調和装置や冷凍装置などの冷凍サイクルを利用した冷凍空調装置の電動圧縮機に用いられる回転電機である。
図8は本発明の実施の形態2の回転電機の回転子のうち、回転子鉄心を構成する鉄心板の一部を拡大して示した部分平面図である。図8において、実施の形態1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。本発明の実施の形態1とは、磁石挿入穴の形状が相違している。
図9は本発明の実施の形態3の回転電機の回転子のうち、回転子鉄心を構成する鉄心板の一部を拡大して示した部分平面図である。図9において、実施の形態1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。本発明の実施の形態1とは、磁石挿入穴の形状が相違している。
図10は本発明の実施の形態4の回転電機の回転子のうち、回転子鉄心を構成する鉄心板の一部を拡大して示した部分平面図である。また、図11は図10で示した鉄心板の連結部と空隙部の周辺の構成を拡大して示した部分斜視図である。図10、図11において、実施の形態1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。本発明の実施の形態1とは、連結部に設けた板薄部の構成が相違している。
図13は本発明の実施の形態5の回転電機の回転子のうち、回転子鉄心を構成する鉄心板の一部を拡大して示した部分平面図である。また、図14は図13で示した鉄心板の連結部および空隙部の周辺の構成を拡大して示した部分斜視図である。図13、図14において、実施の形態1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。本発明の実施の形態1とは、連結部に設けた板薄部の構成と周方向連結部の縁部の形状とが相違している。
次に、上記実施の形態1から5で説明した回転子を有する回転電機を用いた電動圧縮機について説明する。図17は、本発明の実施の形態6における電動圧縮機の縦断面構成を示す断面図である。この電動圧縮機100は、例えば、冷凍装置、冷蔵装置、給湯装置、あるいは空気調和装置などの冷凍サイクルを利用した冷凍空調装置に用いられるものである。また、この電動圧縮機100には、実施の形態1から5で説明した回転子のいずれかを備えた回転電機が搭載されている。
次に実施の形態6で説明した電動圧縮機を用いた冷凍空調装置について説明する。本実施の形態7では、室内機と室外機とが冷媒配管で接続された、いわゆるセパレート式の空気調和装置を例に説明するが、本発明の回転電機を備えた電動圧縮機が用いられる冷凍空調装置はこれに限らず、冷凍装置や他の形態の空気調和装置など冷凍サイクルを利用した他の形態の冷凍空調装置であってもよい。セパレート式の空気調和装置では室外機に電動圧縮機が設けられる。
2 内周側鉄心部
3 外周側鉄心部
5、5a、5b、5c 磁石挿入穴
6 連結部、6a 周方向連結部、6b 径方向連結部
7 空隙部
9 永久磁石
10 縁部
11 最小幅部
12 板薄部、12a 定厚部、12b、12c、12d 変厚部
20 回転子鉄心
60 回転子
100 電動圧縮機
110 空気調和装置の室外機
Claims (17)
- 磁極数に対応するように回転軸に対してn回対称の形状を呈する鉄心板の前記回転軸側に設けられた内周側鉄心部と、
各磁極に対応して前記鉄心板の外周側に設けられた外周側鉄心部と、
各磁極に対応して前記内周側鉄心部と前記外周側鉄心部との間に設けられた磁石挿入穴と、
各磁極間に設けられ、前記内周側鉄心部に連結され、前記鉄心板の径方向に延伸された径方向連結部と、
前記外周側鉄心部と前記径方向連結部とに連結され、前記鉄心板の周方向に延伸され、両端における径方向の幅がそれぞれw1、w2であり、前記w1およびw2よりも小さい径方向の幅がw3の最小幅部を有し、前記両端から前記最小幅部に向かって幅が滑らかに減少する周方向連結部と、
前記周方向連結部に設けられ、前記周方向連結部の径方向の幅全体に亘って板厚がtcの定厚部と、前記周方向連結部に設けられた前記定厚部に隣接し、板厚がtcからtoに増大する変厚部とで構成され、前記最小幅部を前記定厚部内に有する板薄部と、
を備えた鉄心板を、前記磁石挿入穴の位置を揃えて、前記回転軸方向に複数枚積層して構成した回転子鉄心と、
前記磁石挿入穴に埋設した永久磁石と、
を備えた回転子。 - 前記鉄心板は、前記各磁極の極軸に対して線対称の形状を呈する請求項1に記載の回転子。
- 前記周方向連結部は、前記鉄心板の外周側の縁部の形状が、前記回転軸を中心とする円弧であり、前記回転軸側の縁部の形状が、前記周方向連結部の両端から前記径方向連結部の延伸方向に平行な2本の直線を引いた場合に、前記2本の直線に接する楕円の楕円弧である請求項1または2に記載の回転子。
- 前記楕円は、周方向の長さが径方向の長さより大きく、長半径がa、短半径がbであり、前記楕円の長径上の2点のそれぞれと前記回転軸との間に引いた2本の直線の交わる角度がθである場合に、角度θおよび楕円率b/aが以下の数式(1)および数式(2)の関係を満たす請求項3に記載の回転子。
0°<θ≦36° (1)
sin(θ/2)/{1−cos(θ/2)}<b/a≦1/3 (2) - 前記角度θおよび前記楕円率b/aが以下の数式(3)および数式(4)の関係を満たす請求項4に記載の回転子。
0°<θ≦28° (3)
sin(θ/2)/{1−cos(θ/2)}<b/a≦1/4 (4) - 前記楕円は、長径が前記径方向連結部の前記延伸方向に垂直である請求項3から5のいずれか1項に記載の回転子。
- 前記周方向連結部は、前記鉄心板の外周側の縁部の形状が、前記回転軸を中心とする円弧であり、前記回転軸側の縁部の形状が、前記回転軸を中心とし第1の端部と第2の端部とを有する円弧と、前記第1の端部に接続された円弧または楕円弧と、前記第2の端部に接続された円弧または楕円弧とを含む形状である請求項1または2に記載の回転子。
- 前記第1の端部は、前記周方向連結部が前記径方向連結部と連結された側の端部であって、前記第1の端部に楕円弧が接続され、
前記第2の端部は、前記周方向連結部が前記外周側鉄心部と連結された側の端部であって、前記第2の端部に円弧が接続された請求項7に記載の回転子。 - 前記楕円弧は、長径が前記径方向連結部の前記延伸方向に垂直な楕円の楕円弧である請求項8項に記載の回転子。
- 前記板薄部は、前記周方向連結部から前記径方向連結部に亘って板厚tcで設けられた請求項1から9のいずれか1項に記載の回転子。
- 前記板薄部は、前記周方向連結部から前記外周側鉄心部に亘って板厚tcで設けられた請求項1から10のいずれか1項に記載の回転子。
- 前記磁石挿入穴の形状は、長手方向が前記鉄心板の径方向に垂直なI字状である請求項1から11のいずれか1項に記載の回転子。
- 前記磁石挿入穴の形状は、前記鉄心板の中心側に凸のV字状である請求項1から11のいずれか1項に記載の回転子。
- 前記磁石挿入穴の形状は、前記鉄心板の中心側に凸のU字状である請求項1から11のいずれか1項に記載の回転子。
- 請求項1から14のいずれか1項に記載の回転子と、
前記回転子の外周外側に設けられた固定子と、
を備えた回転電機。 - 請求項15に記載の回転電機と、
前記回転電機により回転されることで、流体をより高圧に圧縮する圧縮機構と、
を備えた電動圧縮機。 - 請求項16に記載の電動圧縮機と、
前記電動圧縮機の高圧側に設けられ、前記電動圧縮機から高圧の冷媒が流入する第1の熱交換器と、
前記電動圧縮機の低圧側に設けられ、前記電動圧縮機へ低圧の冷媒を流出する第2の熱交換器と、
前記第1の熱交換器から流出される高圧の冷媒を減圧し、前記第2の熱交換器に流入させるべく、前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換器との間に設けられた減圧器と、
を備えた冷凍空調装置。
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