WO2021171437A1 - 室外機および空気調和装置 - Google Patents

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WO2021171437A1
WO2021171437A1 PCT/JP2020/007841 JP2020007841W WO2021171437A1 WO 2021171437 A1 WO2021171437 A1 WO 2021171437A1 JP 2020007841 W JP2020007841 W JP 2020007841W WO 2021171437 A1 WO2021171437 A1 WO 2021171437A1
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outdoor unit
magnetic material
top plate
magnetic
support
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PCT/JP2020/007841
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和慶 土田
洋樹 麻生
貴也 下川
諒伍 ▲高▼橋
森下　大輔
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三菱電機株式会社
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Priority to AU2020431090A priority patent/AU2020431090B2/en
Priority to JP2022502677A priority patent/JPWO2021171437A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/38—Fan details of outdoor units, e.g. bell-mouth shaped inlets or fan mountings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/56—Casing or covers of separate outdoor units, e.g. fan guards
    • 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2746—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets arranged with the same polarity, e.g. consequent pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof

Definitions

  • This disclosure relates to outdoor units and air conditioners.
  • the outdoor unit has a blower and a unit housing in which the blower is housed.
  • the blower has a moving blade and a motor for rotating the moving blade.
  • Some motors have a concave pole type rotor including a magnet magnetic pole composed of a permanent magnet and a virtual magnetic pole composed of a rotor core (see, for example, Patent Document 1).
  • the virtual magnetic pole does not have a permanent magnet, a part of the magnetic flux generated from the magnet magnetic pole easily flows to the shaft.
  • the magnetic flux flowing through the shaft may flow to the unit housing via the support supporting the blower and leak to the outside of the outdoor unit.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to suppress magnetic flux leakage to the outside of the outdoor unit.
  • the outdoor unit of the present disclosure has a rotor core and a permanent magnet attached to the rotor core, the permanent magnet constitutes a magnet magnetic pole, a part of the rotor core constitutes a virtual magnetic pole, and a stator surrounding the rotor.
  • the non-magnetic material is arranged between the support and the unit housing, it is possible to suppress magnetic flux leakage to the outside of the outdoor unit.
  • FIG. It is a vertical sectional view which shows the outdoor unit of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the outdoor unit of Embodiment 1.
  • FIG. It is a vertical sectional view which shows the blower of Embodiment 1.
  • FIG. It is a cross-sectional view which shows the motor of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the rotor of Embodiment 1.
  • FIG. It is a graph which shows the surface magnetic flux distribution of the rotor of Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the flow of the leakage flux in the outdoor unit of Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the flow of the leakage flux in the outdoor unit of Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the flow of the leakage flux in the outdoor unit of Embodiment 1.
  • FIG. It is a vertical sectional view which shows the outdoor unit of Embodiment 2. It is a cross-sectional view which shows the outdoor unit of Embodiment 2. It is a figure which shows the air conditioner to which the outdoor unit of each embodiment is applicable.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the outdoor unit 100 of the first embodiment.
  • the outdoor unit 100 constitutes a part of an air conditioner such as a room air conditioner.
  • the outdoor unit 100 includes a unit housing 110 which is an outer frame, a blower 5 arranged in the unit housing 110, a support 130 for supporting the blower 5, and a unit housing 110. It has a front panel 120 arranged on the front surface and a heat exchanger 140 arranged on the back surface of the unit housing 110.
  • the direction of the axis C1 which is the rotation center axis of the motor 3 (described later) of the blower 5 is referred to as an axial direction.
  • the circumferential direction centered on the axis C1 is referred to as a "circumferential direction” and is indicated by an arrow R1 in FIG. 4 and the like.
  • the radial direction centered on the axis C1 is referred to as "diameter direction”.
  • a cross-sectional view in a cross section parallel to the axial direction is referred to as a "vertical cross-sectional view”
  • a cross-sectional view in a cross section orthogonal to the axial direction is referred to as a "cross-sectional view”.
  • the outdoor unit 100 is placed on a horizontal surface here.
  • the horizontal plane is the XY plane, and the vertical direction is the Z direction.
  • the Y direction is parallel to the axial direction and is the front-rear direction of the outdoor unit 100.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the outdoor unit 100 in line segment 2-2 shown in FIG.
  • the unit housing 110 has a bottom plate 111, a top plate 112, and side plates 113 and 114.
  • the bottom plate 111, the top plate 112, and the side plates 113, 114 are all made of, for example, sheet metal.
  • the material of the sheet metal is, for example, iron, stainless steel, or the like.
  • a blower 5 or the like is arranged in the area surrounded by the bottom plate 111, the top plate 112, and the side plates 113, 114.
  • the top plate 112 covers the upper part of the area where the blower 5 and the like are arranged, and the side plates 113 and 114 cover both sides in the X direction, that is, the left and right sides of the area.
  • the front panel 120 (FIG. 1) is formed of, for example, sheet metal, and is fixed to the bottom plate 111 with screws.
  • An opening 121 is formed in the front panel 120, and a grill (not shown) is fitted in the opening 121.
  • the grill is a combination of a plurality of iron wires in a grid pattern.
  • the opening 121 is a portion through which the airflow generated by the blower 5 passes.
  • the support 130 has a strut portion 131 extending in the Z direction, a pedestal portion 132 formed at the lower end of the strut portion 131, and an arm portion 133 extending back and forth from the upper end of the strut portion 131.
  • the support 130 is made of, for example, sheet metal.
  • the pedestal portion 132 is fixed to the bottom plate 111 with screws.
  • the strut portion 131 has a pair of columnar portions arranged at intervals in the X direction.
  • a mounting plate 135 (FIG. 2) is formed at the center of these pair of columnar portions in the Z direction.
  • the frame 41 of the blower 5 is attached to the mounting plate 135 as described later.
  • the arm portion 133 supports the top plate 112 from below via non-magnetic materials 71, 72, 73, which will be described later.
  • a fixing portion 136 that is bent downward is formed at the front end portion of the arm portion 133, and the upper end portion of the front panel 120 is fixed to the fixing portion 136 by a screw.
  • a fixing portion 137 bent downward is formed at the rear end portion of the arm portion 133, and the upper end portion of the heat exchanger 140 is fixed to the fixing portion 137 with a screw. That is, the arm portion 133 holds the upper end portions of the front panel 120 and the heat exchanger 140.
  • the back side of the unit housing 110 is open, and the heat exchanger 140 is arranged.
  • the heat exchanger 140 has a plurality of fins arranged in the X direction and long in the Z direction, and a heat transfer tube penetrating the plurality of fins. A gap is formed between the fins adjacent to each other in the X direction.
  • the fins are made of, for example, aluminum, and the heat transfer tubes are made of, for example, copper.
  • the heat exchanger 140 extends in the X direction along the back surface of the unit housing 110, and further extends in the Y direction along the side plate 113. That is, the heat exchanger 140 has an L shape when viewed from above.
  • Heat exchange is performed between the refrigerant flowing in the heat exchanger 140 and the air passing through the heat exchanger 140.
  • the width of the support 130 in the X direction is set to be narrower than the width of the heat exchanger 140 in the X direction so as not to obstruct the flow of air passing through the heat exchanger 140.
  • a compressor 101 is further arranged in the unit housing 110.
  • the compressor 101 is arranged adjacent to the blower 5 in the X direction and on the right side in FIG.
  • the compressor 101 is fixed to the bottom plate 111 with screws.
  • the compressor 101 constitutes a refrigerant circuit together with the heat exchanger 140 and the heat exchanger 205 (FIG. 12) of the indoor unit 201.
  • a partition plate 115 as a partition member is formed between the blower 5 and the compressor 101.
  • the partition plate 115 is parallel to the side plates 113 and 114 and is fixed to the bottom plate 111.
  • the blower 5 is arranged between the partition plate 115 and the side plate 113, and the compressor 101 is arranged between the partition plate 115 and the side wall 114.
  • the back plate 122 is arranged on the back side of the area where the compressor 101 is arranged. Further, a control plate 102 for controlling the outdoor unit 100 is arranged between the partition plate 115 and the side plate 114.
  • the non-magnetic body 71 is arranged so as to straddle the front end of the arm portion 133 and the upper end of the front panel 120.
  • the non-magnetic material 73 is arranged at the rear end of the arm portion 133.
  • the non-magnetic body 72 is arranged in the arm portion 133 at a position vertically above the strut portion 131.
  • the support 130 supports the top plate 112 via the non-magnetic bodies 71, 72, 73.
  • the non-magnetic materials 71, 72, and 73 are all made of, for example, a resin, more specifically, a urethane resin. Further, the non-magnetic materials 71, 72, 73 may be sponge-like.
  • the non-magnetic materials 71, 72, 73 have the effect of suppressing magnetic flux leakage to the top plate 112.
  • the thicknesses of the non-magnetic materials 71, 72, and 73 may be any thickness that can exert the effect of suppressing magnetic flux leakage.
  • the width of the non-magnetic materials 71, 72, 73 in the X direction is the same as the width of the support 130 in the X direction here. However, the width of the non-magnetic materials 71, 72, 73 in the X direction may be wider or narrower than the width of the support 130 in the X direction.
  • a non-magnetic material 74 is arranged between the upper end of the side plate 113 and the top plate 112.
  • the non-magnetic material 74 may be arranged at at least one position in the Y direction along the upper end of the side plate 113.
  • a non-magnetic material 75 is arranged between the upper end of the side plate 114 and the top plate 112.
  • the non-magnetic material 75 may be arranged at at least one position in the Y direction along the upper end of the side plate 114.
  • a non-magnetic material 76 is arranged between the upper end of the partition plate 115 and the top plate 112.
  • the non-magnetic material 76 may be arranged at at least one position in the Y direction along the upper end of the partition plate 115.
  • the side plates 113, 114 and the partition plate 115 support the top plate 112 via the non-magnetic materials 74, 75, 76.
  • the non-magnetic materials 74, 75, 76 are made of a non-magnetic material like the non-magnetic materials 71, 72, 73. Specific examples of the non-magnetic material are as described above.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the blower 5.
  • the blower 5 includes a motor 3, a motor housing 4 for accommodating the motor 3, and a moving blade 6 attached to a shaft 18 of the motor 3.
  • the motor 3 has a rotor 1 having a shaft 18 and a stator 2 that surrounds the rotor 1 from the outside in the radial direction.
  • the central axis of the shaft 18 is the axis C1 described above. In the direction of the axis C1, the side on which the moving blade 6 is provided is the front.
  • the motor housing 4 has a bottomed cylindrical frame 41 having an opening at the front and a bearing support plate 42 attached to the opening of the frame 41.
  • the stator 2 is housed inside the frame 41.
  • the frame 41 has a cylindrical portion 41a that surrounds the stator 2 from the outside in the radial direction, and a wall portion 41b formed at the rear end portion of the cylindrical portion 41a.
  • the wall portion 41b is a disk-shaped portion extending in a plane orthogonal to the axial direction.
  • a holding portion 41c for holding the bearing 32 is formed at the center of the wall portion 41b in the radial direction.
  • the holding portion 41c has an end face portion 41d that abuts on the axial end face of the bearing 32.
  • leg portion 43 extends radially outward from the rear end portion of the frame 41.
  • a plurality of leg portions 43 are provided in the circumferential direction.
  • the numbers of the four legs 43 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, but the number and arrangement of the legs 43 are arbitrary.
  • the frame 41 is fixed to the mounting plate 135 (FIG. 2) of the support 130 by a screw (shown by the one-point chain wire 43a in FIG. 3) at the leg portion 43.
  • the bearing support plate 42 faces the wall portion 41b of the frame 41 in the axial direction.
  • the bearing support plate 42 is a disk-shaped member extending in a plane orthogonal to the axial direction.
  • the bearing support plate 42 is fixed to the opening of the frame 41 by, for example, press fitting.
  • An annular holding portion 42a for holding the bearing 31 is formed in the radial center of the bearing support plate 42.
  • the holding portion 42a has an end face portion 42b that abuts on the axial end face of the bearing 31.
  • the frame 41 may be formed of a magnetic material, but it is desirable that the frame 41 be formed of a non-magnetic material.
  • a thermosetting resin such as BMC (bulk molding compound) is desirable.
  • the bearing support plate 42 is made of a magnetic material such as iron.
  • the shaft 18 of the rotor 1 is made of iron or stainless steel.
  • the shaft 18 is rotatably supported by the bearing 31 held by the bearing support plate 42 and the bearing 32 held by the wall portion 41b of the frame 41.
  • the shaft 18 penetrates the bearing support plate 42 in the axial direction and projects forward.
  • a moving blade 6 is attached to the tip of the shaft 18.
  • the moving blade 6 has a hub 61 fixed to the shaft 18 and a plurality of blades 62 attached to the hub 61.
  • the hub 61 has a cylindrical shape, and its inner peripheral surface is fixed to the shaft 18.
  • a plurality of blades 62 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the hub 61.
  • the number of blades 62 is, for example, three (see FIG. 2), but may be two or more.
  • the rotor blade 6 is made of a non-magnetic material.
  • the rotor blade 6 is preferably made of a resin, and more specifically, it is preferably made of a material obtained by adding glass fiber and mica to polypropylene (PP).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the motor 3.
  • the motor 3 has a rotor 1 and an annular stator 2 surrounding the rotor 1.
  • the motor 3 is also a permanent magnet embedded motor in which the permanent magnet 16 is embedded in the rotor 1.
  • An air gap G of, for example, 0.4 mm is provided between the stator 2 and the rotor 1.
  • the stator 2 has a stator core 20 and a coil 25 wound around the stator core 20.
  • the stator core 20 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets in the axial direction and fixing them by caulking or the like.
  • the thickness of the electromagnetic steel sheet is, for example, 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the stator core 20 has an annular yoke 21 centered on the axis C1 and a plurality of teeth 22 extending radially inward from the yoke 21.
  • the teeth 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the number of teeth 22 is twelve here, but is not limited to twelve.
  • a slot, which is a space for accommodating the coil 25, is formed between the adjacent teeth 22.
  • the tip portion 22a on the inner side of the teeth 22 in the radial direction is wider in the circumferential direction than the other parts of the teeth 22.
  • the tip portion 22a of the teeth 22 faces the outer periphery of the rotor 1 via the air gap G described above.
  • An insulating portion such as polybutylene terephthalate (PBT) is attached to the stator core 20.
  • the coil 25 is wound around the teeth 22 via an insulating portion.
  • the coil 25 is made of copper or aluminum.
  • the rotor 1 has a shaft 18, a rotor core 10 fixed to the shaft 18, and a plurality of permanent magnets 16 embedded in the rotor core 10.
  • FIG. 5 is a diagram showing a rotor core 10 and a permanent magnet 16 of the rotor 1.
  • the rotor core 10 is an annular member centered on the axis C1.
  • Each of the rotor cores 10 has an annular outer circumference 10a and an inner circumference 10b.
  • the rotor core 10 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets in the axial direction and fixing them by caulking or the like.
  • the thickness of the electromagnetic steel sheet is, for example, 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the rotor core 10 has a plurality of magnet insertion holes 11.
  • the magnet insertion holes 11 are arranged equidistantly in the circumferential direction and equidistant from the axis C1.
  • the number of magnet insertion holes 11 is 5 here.
  • the magnet insertion hole 11 extends linearly in the direction orthogonal to the radial center, that is, the radial straight line (referred to as the magnetic pole center line) passing through the polar center.
  • the magnet insertion hole 11 is not limited to such a shape, and may extend in a V shape, for example.
  • Flux barriers 12 which are holes, are formed at both ends of the magnet insertion hole 11 in the circumferential direction.
  • a thin portion is formed between the flux barrier 12 and the outer circumference 10a of the rotor core 10. In order to suppress the leakage flux between the adjacent magnetic poles, it is desirable that the thickness of the thin portion is the same as the thickness of the electromagnetic steel plate constituting the rotor core 10.
  • a permanent magnet 16 is inserted into each magnet insertion hole 11.
  • the permanent magnet 16 has a flat plate shape, and the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction is rectangular.
  • the permanent magnet 16 is composed of a rare earth magnet. More specifically, the permanent magnet 16 is composed of a neodymium sintered magnet containing neodymium (Nd), iron (Fe) and boron (B).
  • the permanent magnets 16 are arranged with the same magnetic poles (for example, N poles) facing each other toward the outer peripheral 10a side of the rotor core 10.
  • a magnetic pole for example, an S pole
  • S pole opposite to the permanent magnet is formed in the region between the permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the rotor 1 is formed with five magnet magnetic poles P1 composed of permanent magnets 16 and five virtual magnetic poles P2 composed of the rotor core 10. Such a configuration is called a sequential pole type. In the following, when the term "magnetic pole” is simply used, it is assumed that both the magnetic magnetic pole P1 and the virtual magnetic pole P2 are included.
  • the rotor 1 has 10 magnetic poles.
  • the number of permanent magnets 16 can be halved as compared with the non-consequent pole type rotor having the same number of poles. Since the number of expensive permanent magnets 16 is small, the manufacturing cost of the rotor 1 is reduced.
  • the number of poles of the rotor 1 is 10, but the number of poles may be an even number of 4 or more.
  • one permanent magnet 16 is arranged in one magnet insertion hole 11 here, two or more permanent magnets 16 may be arranged in one magnet insertion hole 11.
  • the magnet magnetic pole P1 may be the S pole and the virtual magnetic pole P2 may be the N pole.
  • the rotor core 10 has at least one slit 13 long in the radial direction on the virtual magnetic pole P2.
  • the slit 13 has an action of rectifying the flow of magnetic flux passing through the virtual magnetic pole P2 in the radial direction. It should be noted that the slit 13 does not necessarily have to be formed in the virtual magnetic pole P2.
  • the rotor core 10 has a gap 15 inside the magnet insertion hole 11 in the radial direction.
  • the gap portion 15 is provided to make the flow of magnetic flux inside the magnet insertion hole 11 in the radial direction uniform in the circumferential direction.
  • the gap portion 15 has a slit shape that is long in the radial direction.
  • the shape of the gap portion 15 is not limited to the slit shape, and may be a circular shape or another shape.
  • the shaft 18 is fitted to the inner circumference 10b of the rotor core 10.
  • a resin portion may be provided between the inner circumference 10b of the rotor core 10 and the shaft 18.
  • the circumferential width W2 of the virtual magnetic pole P2 is narrower than the circumferential width W1 of the permanent magnet 16. Since a large amount of magnetic flux emitted from the permanent magnet 16 passes through the narrow virtual magnetic pole P2, the magnetic flux density in the virtual magnetic pole P2 becomes high. That is, the decrease in magnetic flux density due to the fact that the virtual magnetic pole P2 does not have a permanent magnet can be compensated for by narrowing the width W2 of the virtual magnetic pole P2.
  • FIG. 6 is a graph showing the magnetic flux density distribution on the outer circumference of the rotor 1 obtained by actually measuring the magnetic flux density.
  • the vertical axis is the magnetic flux density [mT]
  • the horizontal axis is the circumferential position, that is, the angle [degrees] about the axis C1.
  • the positions of the pole center of the magnet magnetic pole P1 and the pole center of the virtual magnetic pole P2 are indicated by reference numerals P1 and P2.
  • the magnetic flux density reaches the positive peak at the magnet magnetic pole P1 and the negative peak at the virtual magnetic pole P2.
  • the magnetic flux density decreases at the polar center of the magnet magnetic pole P1 and increases at the polar center of the virtual magnetic pole P2 because the magnetic flux flows symmetrically with respect to the polar center.
  • the absolute value of the magnetic flux density at the virtual magnetic pole P2 is smaller than the absolute value of the magnetic flux density at the magnet magnetic pole P1. This is because the virtual magnetic pole P2 does not have the permanent magnet 16.
  • the magnetic flux tends to flow toward the center of the rotor core 10.
  • the magnetic flux flowing toward the center of the rotor core 10 flows into the shaft 18 and becomes a leakage flux.
  • FIG. 7 is a diagram showing the flow of the leakage flux in the outdoor unit 100 of the first embodiment.
  • the magnetic flux flowing through the shaft 18 flows upward and downward in the support column 131 of the support 130, and heads toward the top plate 112 and the bottom plate 111.
  • top plate 112 Since the top plate 112 is exposed to the outside of the outdoor unit 100 and has a large area, if magnetic flux flows to the top plate 112, it may affect the equipment around the outdoor unit 100. Therefore, it is desirable to prevent the magnetic flux from flowing to the top plate 112. Further, in order to satisfy the IATA standard, it is required to prevent magnetic flux from flowing through the top plate 112 having a large area.
  • the non-magnetic materials 71, 72, and 73 are arranged between the support 130 and the top plate 112.
  • the area of contact between the support 130 and the top plate 112 can be reduced.
  • non-magnetic material 71 is also located between the upper end portion of the front panel 120 and the top plate 112, it is possible to suppress the flow of magnetic flux from the front panel 120 to the top plate 112.
  • the support 130 is not in contact with the top plate 112, but the support 130 is not limited to such a configuration. That is, if the contact area between the support 130 and the top plate 112 can be reduced, the effect of reducing the flow of magnetic flux from the support 130 to the top plate 112 can be obtained.
  • non-magnetic materials 71, 72, and 73 need to be provided. If at least one non-magnetic material is provided between the top plate 112 and the support 130, the effect of reducing the flow of magnetic flux to the top plate 112 can be obtained.
  • the magnetic flux flowing from the support 130 to the bottom plate 111 flows to the side plates 113, 114 and the partition plate 115.
  • the magnetic flux flowing through the side plates 113, 114 and the partition plate 115 flows toward the top plate 112.
  • the non-magnetic body 74 is arranged between the side plate 113 and the top plate 112
  • the non-magnetic body 75 is arranged between the side plate 114 and the top plate 112
  • the partition plate 115 and the top plate are arranged.
  • the non-magnetic material 76 is arranged between the 112 and the 112.
  • non-magnetic materials 74, 75, and 76 are necessarily provided. If the non-magnetic material is arranged in at least one place between the side plate 113 and the top plate 112, between the side plate 114 and the top plate 112, and between the partition plate 115 and the top plate 112, the top plate 112 The effect of reducing the flow of magnetic flux to is obtained.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the upper part of the outdoor unit 100.
  • the arm portion 133 of the support 130 has a bent portion 138 as a displacement portion displaced in a direction away from the top plate 112.
  • the bent portion 138 is formed by, for example, bending the sheet metal constituting the arm portion 133 in a direction away from the top plate 112.
  • the bent portion 138 of the arm portion 133 has a wide distance from the top plate 112. Therefore, when the top plate 112 is deformed downward or when the arm portion 133 is deformed upward, contact between the top plate 112 and the arm portion 133 can be prevented. Therefore, it is possible to suppress magnetic flux leakage to the top plate 112 due to contact between the top plate 112 and the arm portion 133.
  • the bent portion 138 is formed above the moving blade 6 here, but may be formed at another position. Further, the bent portion 138 may be formed at two or more positions of the arm portion 133.
  • the outdoor unit 100 of the first embodiment includes a motor 3 having a consequential pole type rotor 1 and a stator 2, a frame 41 for holding the motor 3, and a support 130 for supporting the frame 41. And a unit housing 110 surrounding the frame 41 and the support 130, and non-magnetic bodies 71, 72, 73 (first non-magnetic material) are arranged between the support 130 and the unit housing 110. There is. Therefore, it is possible to suppress magnetic flux leakage to the outside of the outdoor unit 100. As a result, the influence of the magnetic flux on the peripheral device can be suppressed, and the IATA standard can be satisfied.
  • the non-magnetic materials 71, 72, and 73 are arranged between the support 130 and the top plate 112, it is possible to suppress the flow of magnetic flux to the top plate 112 having a large area, and enhance the effect of suppressing magnetic flux leakage. be able to.
  • non-magnetic materials 74 and 75 are arranged between the side plates 113 and 114 and the top plate 112, magnetic flux leakage to the top plate 112 via the side plates 113 and 114 Can be suppressed.
  • non-magnetic material 76 (third non-magnetic material) is arranged between the partition plate 115 and the top plate 112, it is possible to suppress magnetic flux leakage to the top plate 112 via the partition plate 115. Can be done.
  • the heat exchanger 140 is made of a non-magnetic material, it is possible to suppress magnetic flux leakage to the top plate 112 via the heat exchanger 140.
  • the frame 41 holding the motor 3 is made of a non-magnetic material, it is possible to suppress the magnetic flux leakage from the motor 3 to the support 130, and the effect of suppressing the leakage flux to the outside of the outdoor unit 100 can be obtained. Can be enhanced.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing the outdoor unit 100A of the second embodiment.
  • the non-magnetic material is also placed between the support 130, the side plates 113, 114 and the partition plate 115, and the bottom plate 111. Is placed.
  • a non-magnetic material 82 is arranged between the pedestal portion 132 of the support body 130 and the bottom plate 111.
  • the non-magnetic material 82 preferably has the same area as the lower surface of the pedestal portion 132, but is not limited to this. Further, the non-magnetic material 82 may be arranged at a plurality of locations along the lower surface of the pedestal portion 132. The non-magnetic material 82 suppresses the flow of magnetic flux from the support 130 to the bottom plate 111.
  • a non-magnetic material 81 is arranged between the front panel 120 and the bottom plate 111.
  • the non-magnetic material 81 may be arranged at at least one position in the X direction along the lower end of the front panel 120.
  • the non-magnetic material 81 suppresses the flow of magnetic flux from the bottom plate 111 to the front panel 120.
  • a non-magnetic material 83 is arranged between the heat exchanger 140 and the bottom plate 111.
  • the non-magnetic material 83 may be arranged at at least one position in the X direction along the lower end of the heat exchanger 140.
  • the non-magnetic material 83 suppresses the flow of magnetic flux from the bottom plate 111 to the heat exchanger 140.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the outdoor unit 100A of the second embodiment.
  • a non-magnetic material 84 is arranged between the lower end of the side plate 113 and the bottom plate 111.
  • the non-magnetic material 84 may be arranged at at least one position in the Y direction along the lower end of the side plate 113.
  • the non-magnetic material 84 suppresses the flow of magnetic flux from the bottom plate 111 to the side plate 113.
  • a non-magnetic material 85 is arranged between the lower end of the side plate 114 and the bottom plate 111.
  • the non-magnetic material 85 may be arranged at at least one position in the Y direction along the lower end of the side plate 114.
  • the non-magnetic material 85 suppresses the flow of magnetic flux from the bottom plate 111 to the side plate 114.
  • a non-magnetic material 86 is arranged between the lower end of the partition plate 115 and the bottom plate 111.
  • the non-magnetic material 86 may be arranged at at least one position in the Y direction along the lower end of the partition plate 115. The non-magnetic material 86 suppresses the flow of magnetic flux from the bottom plate 111 to the partition plate 115.
  • a non-magnetic material 87 is arranged between the compressor 101 and the bottom plate 111.
  • the non-magnetic material 87 preferably has the same area as the bottom surface of the compressor 101, but is not limited to this. Further, the non-magnetic material 87 may be arranged at a plurality of locations along the bottom surface of the compressor 101. The non-magnetic material 87 suppresses the flow of magnetic flux from the bottom plate 111 to the compressor 101.
  • a non-magnetic material 88 is arranged between the upper end of the heat exchanger 140 and the arm portion 133.
  • the non-magnetic material 88 may be arranged at at least one position in the X direction along the upper end of the heat exchanger 140.
  • the non-magnetic material 88 has an L-shape in the YZ cross section so as to be in contact with the upper end of the heat exchanger 140 and the fixing portion 137 (see FIG. 10).
  • the non-magnetic body 88 suppresses the magnetic flux from flowing from the heat exchanger 140 to the arm portion 133.
  • a non-magnetic body 89 is arranged between the motor housing 4 and the mounting plate 135 of the support 130.
  • the non-magnetic body 89 suppresses the magnetic flux generated by the rotor 1 from flowing into the support 130 via the motor housing 4.
  • the non-magnetic materials 81 to 89 are made of the same material as the non-magnetic materials 71 to 76 described in the first embodiment.
  • the outdoor unit 100A of the second embodiment has the non-magnetic materials 71 to 76 described in the first embodiment.
  • the configurations of the non-magnetic materials 71 to 76 are as described in the first embodiment.
  • the non-magnetic material 71 has an L-shape in the XZ cross section so as to be in contact with the lower surface of the top plate 112 and the front end of the fixing portion 136 (see FIG. 11).
  • the non-magnetic materials 81 to 89 By arranging the non-magnetic materials 81 to 89 in this way, it is possible to suppress magnetic flux leakage to the bottom plate 111, the top plate 112, the side plates 113, 114, the front panel 120, and the heat exchanger 140. That is, it is possible to suppress the magnetic flux leakage to the surface exposed to the outside in the outdoor unit 100, and it is possible to enhance the effect of suppressing the magnetic flux leakage to the outside of the outdoor unit 100.
  • non-magnetic materials 71 to 76 and 81 to 89 are necessarily provided, and if at least one of the non-magnetic materials 81 to 89 is provided, magnetic flux leakage to the outside of the outdoor unit 100 is prevented. The effect of reduction can be obtained.
  • the outdoor unit 100A of the second embodiment is configured in the same manner as the outdoor unit 100 of the first embodiment except that the non-magnetic bodies 81 to 89 are provided and the shape of the non-magnetic body 71.
  • the non-magnetic body 82 (fourth non-magnetic body) is arranged between the bottom plate 111 and the support 130, the magnetic flux is transferred from the support 130 to the bottom plate 111. It is possible to suppress the inflow. Therefore, the effect of suppressing magnetic flux leakage to the outside of the outdoor unit 100 can be enhanced.
  • non-magnetic materials 84 and 85 are further arranged between the side plates 113 and 114 and the bottom plate 111, the flow of magnetic flux from the bottom plate 111 to the side plates 113 and 114 is suppressed. can do.
  • non-magnetic material 86 (sixth non-magnetic material) is arranged between the partition plate 115 and the bottom plate 111, magnetic flux flows from the bottom plate 111 to the top plate 112 via the partition plate 115. Can be suppressed.
  • non-magnetic material 87 (seventh non-magnetic material) is arranged between the compressor 101 and the bottom plate 111, magnetic flux leakage from the bottom plate 111 to the compressor 101 is suppressed, thereby suppressing the compressor. The reliability of the operation of 101 can be improved.
  • non-magnetic material 83 (eighth non-magnetic material) is arranged between the heat exchanger 140 and the bottom plate 111, magnetic flux leakage from the bottom plate 111 to the heat exchanger 140 is suppressed, thereby suppressing magnetic flux leakage. The effect of suppressing magnetic flux leakage to the outside of the outdoor unit 100 can be enhanced.
  • non-magnetic material 81 (the ninth non-magnetic material) is arranged between the front panel 120 and the bottom plate 111, magnetic flux leakage from the bottom plate 111 to the front panel 120 is suppressed, thereby suppressing the outdoor unit.
  • the effect of suppressing magnetic flux leakage to the outside of 100 can be enhanced.
  • the non-magnetic body 89 (10th non-magnetic body) is arranged between the motor housing 4 and the support 130, the magnetic flux generated in the rotor 1 passes through the motor housing 4 to the support 130. It is possible to suppress the flow into.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an air conditioner 200 to which the outdoor unit 100 of the first embodiment is applied.
  • the air conditioner 200 includes an outdoor unit 100, an indoor unit 201, and a refrigerant pipe 207 connecting them.
  • the indoor unit 201 has an indoor blower 202.
  • the indoor blower 202 has, for example, a blade 203 which is a cross-flow fan, a motor 204 for driving the blade 203, a heat exchanger 205 arranged to face the blade 203, and a housing 206 for accommodating the blade 203.
  • the compressor 101 of the outdoor unit 100, the heat exchanger 140 and the decompression device (not shown), and the heat exchanger 205 of the indoor unit 201 are connected by a refrigerant pipe 207 to form a refrigerant circuit.
  • the moving blades 6 rotate due to the rotation of the motor 3 of the blower 5, and the airflow generated by this rotates through the heat exchanger 140.
  • heat is released when the refrigerant compressed by the compressor 101 is condensed by the heat exchanger 140 (condenser).
  • the air heated by this heat is discharged to the outside through the opening 121 (FIG. 1) of the front panel 120 by the blower of the blower 5.
  • the blade 203 is rotated by the rotation of the motor 204 of the indoor blower 202 to blow air into the room.
  • the air deprived of heat when the refrigerant evaporates in the heat exchanger 205 (evaporator) is blown into the room by the blower of the indoor blower 202.
  • the magnetic flux leakage to the outside of the outdoor unit 100 can be suppressed, the influence of the magnetic flux on the peripheral device can be suppressed. It can also meet IATA standards.
  • the outdoor unit 100A of the second embodiment may be used instead of the outdoor unit 100 of the first embodiment.

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Abstract

室外機は、ロータコアと、ロータコアに取り付けられた永久磁石とを有し、永久磁石が磁石磁極を構成し、ロータコアの一部が仮想磁極を構成するロータと、ロータを囲むステータとを有するモータと、モータを保持するフレームと、フレームを支持する支持体と、フレームおよび支持体が収容されたユニット筐体と、支持体とユニット筐体との間に配置された非磁性体とを備える。

Description

室外機および空気調和装置
　本開示は、室外機および空気調和装置に関する。
　室外機は、送風機と、送風機が収容されるユニット筐体とを有する。送風機は、動翼と、動翼を回転させるモータとを有する。モータには、永久磁石で構成される磁石磁極と、ロータコアで構成される仮想磁極とを備えたコンシクエントポール型のロータを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
国際公開ＷＯ２０１８／１７９０２５（図１，２参照）
　コンシクエントポール型のロータでは、仮想磁極が永久磁石を有さないため、磁石磁極から出た磁束の一部がシャフトに流れやすい。シャフトに流れた磁束は、送風機を支持する支持体を介してユニット筐体に流れ、室外機の外部に漏れる可能性がある。
　室外機の外部に磁束が漏れると、周辺機器に影響を与える可能性がある。また、ＩＡＴＡ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ａｉｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）の基準を満たすためにも、室外機の外部への磁束漏れを抑制することが求められる。
　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、室外機の外部への磁束漏れを抑制することを目的とする。
　本開示の室外機は、ロータコアと、ロータコアに取り付けられた永久磁石とを有し、永久磁石が磁石磁極を構成し、ロータコアの一部が仮想磁極を構成するロータと、ロータを囲むステータとを有するモータと、モータを保持するフレームと、フレームを支持する支持体と、フレームおよび支持体が収容されたユニット筐体と、支持体とユニット筐体との間に配置された非磁性体とを備える。
　本開示によれば、支持体とユニット筐体との間に非磁性体が配置されているため、室外機の外部への磁束漏れを抑制することができる。
実施の形態１の室外機を示す縦断面図である。 実施の形態１の室外機を示す横断面図である。 実施の形態１の送風機を示す縦断面図である。 実施の形態１のモータを示す横断面図である。 実施の形態１のロータを示す横断面図である。 実施の形態１のロータの表面磁束分布を示すグラフである。 実施の形態１の室外機における漏れ磁束の流れを示す模式図である。 実施の形態１の室外機における漏れ磁束の流れを示す模式図である。 実施の形態１の室外機の上部を拡大して示す断面図である。 実施の形態２の室外機を示す縦断面図である。 実施の形態２の室外機を示す横断面図である。 各実施の形態の室外機が適用可能な空気調和装置を示す図である。
実施の形態１．
＜室外機の構成＞
　実施の形態１の室外機１００について説明する。図１は、実施の形態１の室外機１００を示す縦断面図である。室外機１００は、ルームエアコン等の空気調和装置の一部を構成するものである。
　図１に示すように、室外機１００は、外枠であるユニット筐体１１０と、ユニット筐体１１０内に配置された送風機５と、送風機５を支持する支持体１３０と、ユニット筐体１１０の前面に配置された前面パネル１２０と、ユニット筐体１１０の背面に配置された熱交換器１４０とを有する。
　送風機５のモータ３（後述）の回転中心軸である軸線Ｃ１の方向を、軸方向と称する。軸線Ｃ１を中心とする周方向を「周方向」と称し、図４等に矢印Ｒ１で示す。軸線Ｃ１を中心とする径方向を「径方向」と称する。軸方向に平行な断面における断面図を「縦断面図」と称し、軸方向に直交する断面における断面図を「横断面図」と称する。
　室外機１００は、ここでは水平面に置かれている。水平面をＸＹ面とし、鉛直方向をＺ方向とする。Ｙ方向は、軸方向に平行であり、室外機１００の前後方向である。
　図２は、図１に示す線分２－２における室外機１００の横断面図である。図２に示すように、ユニット筐体１１０は、底板１１１と、天板１１２と、側板１１３，１１４とを有する。底板１１１、天板１１２および側板１１３，１１４は、いずれも、例えば板金で形成されている。板金の素材は、例えば、鉄、ステンレス鋼等である。
　底板１１１と天板１１２と側板１１３，１１４とに囲まれた領域には、送風機５等が配置される。天板１１２は、送風機５等が配置される領域の上部を覆い、側板１１３，１１４は当該領域のＸ方向両側すなわち左右両側を覆う。
　前面パネル１２０（図１）は、例えば板金で形成され、底板１１１にねじにより固定されている。前面パネル１２０には開口部１２１が形成され、開口部１２１には図示しないグリルがはめ込まれている。グリルは、複数の鉄線を格子状に組み合わせたものである。開口部１２１は、送風機５によって発生した気流を通過させる部分である。
　支持体１３０は、Ｚ方向に延在する支柱部１３１と、支柱部１３１の下端に形成された台座部１３２と、支柱部１３１の上端から前後に延在するアーム部１３３とを有する。支持体１３０は、例えば板金で形成されている。台座部１３２は、ねじにより底板１１１に固定されている。
　支柱部１３１は、Ｘ方向に間隔をあけて配置された一対の柱状部分を有する。これら一対の柱状部分のＺ方向中央には、取付板１３５（図２）が形成されている。取付板１３５には、後述するように送風機５のフレーム４１が取り付けられる。
　図１に示すように、アーム部１３３は、後述する非磁性体７１，７２，７３を介して天板１１２を下方から支持する。アーム部１３３の前端部には、下方に向けて屈曲した固定部１３６が形成されており、固定部１３６には、前面パネル１２０の上端部がねじにより固定される。アーム部１３３の後端部には、下方に向けて屈曲した固定部１３７が形成されており、固定部１３７には、熱交換器１４０の上端部がねじにより固定される。すなわち、アーム部１３３は、前面パネル１２０および熱交換器１４０の各上端部を保持する。
　ユニット筐体１１０の背面側は開放されており、熱交換器１４０が配置されている。熱交換器１４０は、Ｘ方向に配列されたＺ方向に長い複数のフィンと、これら複数のフィンを貫通する伝熱管とを有する。Ｘ方向に隣り合うフィンの間には、隙間が形成される。フィンは、例えばアルミニウムで形成され、伝熱管は、例えば銅で形成されている。
　熱交換器１４０は、ユニット筐体１１０の背面に沿ってＸ方向に延在し、さらに側板１１３に沿ってＹ方向に延在している。すなわち、熱交換器１４０は、上方から見てＬ字形状を有する。
　熱交換器１４０内を流れる冷媒と、熱交換器１４０を通過する空気との間で、熱交換が行われる。なお、熱交換器１４０を通過する空気の流れを妨げないよう、上述した支持体１３０のＸ方向の幅は、熱交換器１４０のＸ方向の幅よりも狭く設定されている。
　図２に示すように、ユニット筐体１１０内には、さらに圧縮機１０１が配置されている。圧縮機１０１は、送風機５に対してＸ方向、図２では右側に隣接して配置されている。圧縮機１０１は、底板１１１にねじにより固定されている。圧縮機１０１は、熱交換器１４０および室内機２０１の熱交換器２０５（図１２）等と共に、冷媒回路を構成する。
　送風機５と圧縮機１０１との間には、仕切部材としての仕切板１１５が形成されている。仕切板１１５は、側板１１３，１１４と平行であり、底板１１１に固定されている。仕切板１１５と側板１１３との間に送風機５が配置され、仕切板１１５と側壁１１４との間に圧縮機１０１が配置される。
　ユニット筐体１１０の背面側は開放されているが、圧縮機１０１が配置された領域の背面側には、背面板１２２が配置されている。また、仕切板１１５と側板１１４との間には、室外機１００を制御する制御板１０２が配置されている。
＜磁束漏れを抑制するための構成＞
　次に、室外機１００の外部への磁束漏れの抑制のための構成について説明する。図１に示すように、支持体１３０のアーム部１３３と天板１１２との間には、非磁性体７１，７２，７３が配置されている。
　非磁性体７１は、アーム部１３３の前端と前面パネル１２０の上端とに跨って配置されている。非磁性体７３は、アーム部１３３の後端に配置されている。非磁性体７２は、アーム部１３３において、支柱部１３１の鉛直上方位置に配置されている。
　すなわち、支持体１３０は、非磁性体７１，７２，７３を介して天板１１２を支持している。ここでは、非磁性体７１，７２，７３は、いずれも、例えば樹脂、より具体的にはウレタン樹脂で形成されている。また、非磁性体７１，７２，７３は、スポンジ状であってもよい。
　非磁性体７１，７２，７３は、天板１１２への磁束漏れを抑制する効果を有する。非磁性体７１，７２，７３の厚さは、磁束漏れを抑制する効果を発揮できる厚さであればよい。
　非磁性体７１，７２，７３のＸ方向の幅は、ここでは支持体１３０のＸ方向の幅と同じである。但し、非磁性体７１，７２，７３のＸ方向の幅は、支持体１３０のＸ方向の幅よりも広くてもよく、狭くてもよい。
　図２に示すように、側板１１３の上端と天板１１２との間には、非磁性体７４が配置されている。非磁性体７４は、側板１１３の上端に沿ったＹ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。
　同様に、側板１１４の上端と天板１１２との間には、非磁性体７５が配置されている。非磁性体７５は、側板１１４の上端に沿ったＹ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。
　また、仕切板１１５の上端と天板１１２との間には、非磁性体７６が配置されている。非磁性体７６は、仕切板１１５の上端に沿ったＹ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。
　すなわち、側板１１３，１１４および仕切板１１５は、非磁性体７４，７５，７６を介して天板１１２を支持している。非磁性体７４，７５，７６は、非磁性体７１，７２，７３と同様、非磁性材料で形成されている。非磁性材料の具体例は、上述したとおりである。
＜送風機の構成＞
　図３は、送風機５を示す縦断面図である。送風機５は、モータ３と、モータ３を収容するモータハウジング４と、モータ３のシャフト１８に取り付けられた動翼６とを備える。モータ３は、シャフト１８を有するロータ１と、ロータ１を径方向外側から囲むステータ２とを有する。シャフト１８の中心軸線は、上述した軸線Ｃ１である。軸線Ｃ１の方向において、動翼６が設けられた側が前方である。
　モータハウジング４は、前方に開口部を有する有底円筒状のフレーム４１と、フレーム４１の開口部に取り付けられるベアリング支持板４２とを有する。フレーム４１の内側に、ステータ２が収容される。
　フレーム４１は、ステータ２を径方向外側から囲む円筒部４１ａと、円筒部４１ａの後端部に形成された壁部４１ｂとを有する。壁部４１ｂは、軸方向に直交する面内で延在する円板状の部分である。壁部４１ｂの径方向中央には、ベアリング３２を保持する保持部４１ｃが形成されている。保持部４１ｃは、ベアリング３２の軸方向端面に当接する端面部４１ｄを有する。
　また、フレーム４１の後端部から径方向外側に、脚部４３が延在している。ここでは、周方向に複数の脚部４３が設けられている。ここでは、４つの脚部４３の数が周方向に等間隔に配置されているが、脚部４３の数および配置は任意である。フレーム４１は、脚部４３において、ねじ（図３に一点鎖線４３ａで示す）により支持体１３０の取付板１３５（図２）に固定される。
　ベアリング支持板４２は、軸方向において、フレーム４１の壁部４１ｂに対向している。ベアリング支持板４２は、軸方向に直交する面内で延在する円板状の部材である。ベアリング支持板４２は、フレーム４１の開口部に、例えば圧入により固定される。
　ベアリング支持板４２の径方向中央には、ベアリング３１を保持する環状の保持部４２ａが形成されている。保持部４２ａは、ベアリング３１の軸方向端面に当接する端面部４２ｂを有する。
　フレーム４１は、磁性材料で形成してもよいが、非磁性材料で形成することが望ましい。フレーム４１を非磁性材料で形成する場合には、例えば、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）等の熱硬化性樹脂が望ましい。一方、ベアリング支持板４２は、鉄等の磁性材料で形成されている。
　ロータ１のシャフト１８は、鉄またはステンレス鋼で構成されている。シャフト１８は、ベアリング支持板４２に保持されたベアリング３１と、フレーム４１の壁部４１ｂに保持されたベアリング３２とにより、回転可能に支持されている。
　シャフト１８は、ベアリング支持板４２を軸方向に貫通し、前方に突出している。シャフト１８の先端には、動翼６が取り付けられている。
　動翼６は、シャフト１８に固定されたハブ６１と、ハブ６１に取り付けられた複数の羽根６２とを有する。ハブ６１は円筒状であり、その内周面はシャフト１８に固定されている。
　ハブ６１の外周面には、複数の羽根６２が周方向に等間隔に配列されている。羽根６２の数は、例えば３枚であるが（図２参照）、２枚以上であればよい。動翼６がシャフト１８と共に回転すると、羽根６２が軸方向の気流を生成する。
　動翼６は、非磁性材料で形成されていることが望ましい。動翼６は、樹脂で形成されていることが望ましく、より具体的には、ポリプロピレン（ＰＰ）にガラス繊維およびマイカを添加した材料で形成されていることが望ましい。
＜モータの構成＞
　図４は、モータ３を示す横断面図である。モータ３は、上記の通り、ロータ１と、ロータ１を囲む環状のステータ２とを有する。モータ３は、ロータ１に永久磁石１６を埋め込んだ永久磁石埋込型モータでもある。ステータ２とロータ１との間には、例えば０．４ｍｍのエアギャップＧが設けられている。
　ステータ２は、ステータコア２０と、ステータコア２０に巻き付けられたコイル２５とを有する。ステータコア２０は、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により固定したものである。電磁鋼板の板厚は、例えば０．２ｍｍ～０．５ｍｍである。
　ステータコア２０は、軸線Ｃ１を中心とする環状のヨーク２１と、ヨーク２１から径方向内側に延在する複数のティース２２とを有する。ティース２２は、周方向に等間隔に配置されている。ティース２２の数は、ここでは１２であるが、１２に限定されるものではない。隣り合うティース２２の間には、コイル２５を収容する空間であるスロットが形成される。
　ティース２２の径方向内側の先端部２２ａは、ティース２２の他の部分よりも周方向の幅が広い。ティース２２の先端部２２ａは、上述したエアギャップＧを介してロータ１の外周に対向する。
　ステータコア２０には、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の絶縁部が取り付けられている。コイル２５は、絶縁部を介してティース２２に巻き付けられる。コイル２５は、銅またはアルミニウムで構成されている。
　ロータ１は、シャフト１８と、シャフト１８に固定されたロータコア１０と、ロータコア１０に埋め込まれた複数の永久磁石１６とを有する。
　図５は、ロータ１のロータコア１０および永久磁石１６を示す図である。ロータコア１０は、軸線Ｃ１を中心とする環状の部材である。ロータコア１０は、いずれも環状の外周１０ａと内周１０ｂとを有する。ロータコア１０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等によって固定したものである。電磁鋼板の板厚は、例えば０．２ｍｍ～０．５ｍｍである。
　ロータコア１０は、複数の磁石挿入孔１１を有する。磁石挿入孔１１は、周方向に等間隔で、且つ軸線Ｃ１から等距離に配置されている。磁石挿入孔１１の数は、ここでは５個である。
　磁石挿入孔１１は、周方向中心すなわち極中心を通る径方向の直線（磁極中心線と称する）に直交する方向に直線状に延在している。但し、磁石挿入孔１１は、このような形状に限定されるものではなく、例えばＶ字状に延在していてもよい。
　磁石挿入孔１１の周方向の両端には、穴部であるフラックスバリア１２が形成されている。フラックスバリア１２とロータコア１０の外周１０ａとの間には、薄肉部が形成される。隣り合う磁極間の漏れ磁束を抑制するためには、薄肉部の厚さは、ロータコア１０を構成する電磁鋼板の板厚と同じであることが望ましい。
　各磁石挿入孔１１には、永久磁石１６が挿入されている。永久磁石１６は平板状であり、軸方向に直交する断面形状は矩形状である。永久磁石１６は、希土類磁石で構成される。より具体的には、永久磁石１６は、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびホウ素（Ｂ）を含むネオジム焼結磁石で構成される。
　永久磁石１６は、互いに同一の磁極（例えばＮ極）をロータコア１０の外周１０ａ側に向けて配置されている。ロータコア１０において、周方向に隣り合う永久磁石の間の領域には、永久磁石とは反対の磁極（例えばＳ極）が形成される。
　そのため、ロータ１には、永久磁石１６で構成される５つの磁石磁極Ｐ１と、ロータコア１０で構成される５つの仮想磁極Ｐ２とが形成される。このような構成を、コンシクエントポール型と称する。以下では、単に「磁極」という場合、磁石磁極Ｐ１と仮想磁極Ｐ２の両方を含むものとする。ロータ１は、１０個の磁極を有する。
　コンシクエントポール型のロータ１では、同じ極数の非コンシクエントポール型のロータと比較して、永久磁石１６の数を半分にすることができる。高価な永久磁石１６の数が少ないため、ロータ１の製造コストが低減される。
　ここではロータ１の極数を１０としたが、極数は４以上の偶数であればよい。また、ここでは１つの磁石挿入孔１１に１つの永久磁石１６を配置しているが、１つの磁石挿入孔１１に２つ以上の永久磁石１６を配置してもよい。磁石磁極Ｐ１をＳ極とし、仮想磁極Ｐ２をＮ極としてもよい。
　ロータコア１０は、仮想磁極Ｐ２に、径方向に長い少なくとも一つのスリット１３を有する。スリット１３は、仮想磁極Ｐ２を通る磁束の流れを径方向に整流する作用を有する。なお、仮想磁極Ｐ２には、必ずしもスリット１３を形成しなくてもよい。
　ロータコア１０は、磁石挿入孔１１の径方向内側に、空隙部１５を有する。空隙部１５は、磁石挿入孔１１の径方向内側における磁束の流れを周方向に均一にするために設けられる。空隙部１５は、径方向に長いスリット状である。但し、空隙部１５の形状はスリット状に限らず、円形状、或いは他の形状であってもよい。
　ロータコア１０の内周１０ｂには、シャフト１８が嵌合している。なお、ロータコア１０の内周１０ｂとシャフト１８との間に、樹脂部を設けてもよい。
　仮想磁極Ｐ２の周方向の幅Ｗ２は、永久磁石１６の周方向の幅Ｗ１よりも狭い。永久磁石１６から出た多くの磁束が狭い仮想磁極Ｐ２を通過するため、仮想磁極Ｐ２における磁束密度が高くなる。すなわち、仮想磁極Ｐ２が永久磁石を有さないことによる磁束密度の低下を、仮想磁極Ｐ２の幅Ｗ２を狭くすることによって補うことができる。
＜作用＞
　次に、実施の形態１の作用について説明する。図６は、磁束密度の実測によって求めた、ロータ１の外周における磁束密度分布を示すグラフである。縦軸は磁束密度［ｍＴ］であり、横軸は周方向位置、すなわち軸線Ｃ１を中心とする角度［度］である。また、図６には、磁石磁極Ｐ１の極中心および仮想磁極Ｐ２の極中心の位置を、符号Ｐ１，Ｐ２で示す。
　図６に示されているように、磁束密度は、磁石磁極Ｐ１でプラス側のピークに達し、仮想磁極Ｐ２でマイナス側のピークに達する。なお、磁石磁極Ｐ１の極中心で磁束密度が低下し、仮想磁極Ｐ２の極中心で磁束密度が上昇しているのは、磁束が極中心に対して対称に流れるためである。
　仮想磁極Ｐ２での磁束密度の絶対値は、磁石磁極Ｐ１での磁束密度の絶対値よりも小さい。これは、仮想磁極Ｐ２が永久磁石１６を有さないことによるものである。
　コンシクエントポール型のロータ１では、仮想磁極Ｐ２が永久磁石１６を有さないため、磁束がロータコア１０の中心に向かって流れやすい。ロータコア１０の中心に向かって流れた磁束は、シャフト１８に流れ込み、漏れ磁束となる。
　図７は、実施の形態１の室外機１００における漏れ磁束の流れを示す図である。シャフト１８に流れた磁束は、支持体１３０の支柱部１３１内を上方および下方に流れ、天板１１２および底板１１１に向かう。
　天板１１２は室外機１００の外部に露出しており、面積が大きいため、天板１１２まで磁束が流れると、室外機１００の周辺の機器に影響を与える可能性がある。そのため、天板１１２まで磁束が流れないようにすることが望ましい。また、ＩＡＴＡの基準を満足するためにも、面積の大きい天板１１２に磁束が流れないようにすることが求められる。
　そこで、実施の形態１では、支持体１３０と天板１１２との間に、非磁性体７１，７２，７３を配置している。このように非磁性体７１，７２，７３を配置することにより、支持体１３０と天板１１２とが接触する面積を低減することができる。これにより、支持体１３０から天板１１２に磁束が流れることを抑制することができる。
　また、非磁性体７１は、前面パネル１２０の上端部と天板１１２との間にも位置しているため、前面パネル１２０から天板１１２に磁束が流れることを抑制することができる。
　なお、支持体１３０は、天板１１２に接触していないことが最も望ましいが、そのような構成に限定されるものではない。すなわち、支持体１３０と天板１１２との接触面積を低減できれば、支持体１３０から天板１１２への磁束の流れを低減する効果を得ることができる。
　また、必ずしも非磁性体７１，７２，７３の全てが設けられていなくてもよい。天板１１２と支持体１３０との間に少なくとも一つの非磁性体が設けられていれば、天板１１２への磁束の流れを低減する効果を得ることができる。
　また、図８に示すように、支持体１３０から底板１１１に流れた磁束は、側板１１３，１１４および仕切板１１５に流れる。側板１１３，１１４および仕切板１１５に流れた磁束は、天板１１２に向かって流れる。
　そこで、実施の形態１では、側板１１３と天板１１２との間に非磁性体７４を配置し、側板１１４と天板１１２との間に非磁性体７５を配置し、仕切板１１５と天板１１２との間に非磁性体７６を配置している。
　このように非磁性体７４，７５，７６を配置することにより、側板１１３，１１４および仕切板１１５から天板１１２に磁束が流れることを抑制することができる。すなわち、天板１１２への磁束漏れの抑制効果を高めることができる。
　なお、必ずしも非磁性体７４，７５，７６の全てが設けられていなくてもよい。側板１１３と天板１１２との間、側板１１４と天板１１２との間、および仕切板１１５と天板１１２との間の少なくとも一か所に非磁性体が配置されていれば、天板１１２への磁束の流れを低減する効果を得ることができる。
　図９は、室外機１００の上部を示す断面図である。支持体１３０のアーム部１３３は、天板１１２から離れる方向に変位した変位部としての折り曲げ部１３８を有する。折り曲げ部１３８は、例えば、アーム部１３３を構成する板金を天板１１２から離れる方向に折り曲げることにより形成される。
　アーム部１３３の折り曲げ部１３８は、天板１１２からの距離が広い。そのため、天板１１２が下方に変形した場合、あるいはアーム部１３３が上方に変形した場合に、天板１１２とアーム部１３３との接触を防止することができる。そのため、天板１１２とアーム部１３３との接触による天板１１２への磁束漏れを抑制することができる。
　折り曲げ部１３８は、ここでは動翼６の上方位置に形成されているが、他の位置に形成されていてもよい。また、アーム部１３３の２か所以上に、折り曲げ部１３８が形成されていてもよい。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１の室外機１００は、コンシクエントポール型のロータ１とステータ２とを有するモータ３と、モータ３を保持するフレーム４１と、フレーム４１を支持する支持体１３０と、フレーム４１および支持体１３０を囲むユニット筐体１１０とを備え、支持体１３０とユニット筐体１１０との間に非磁性体７１，７２，７３（第１の非磁性体）が配置されている。そのため、室外機１００の外部への磁束漏れを抑制することができる。これにより、周辺機器への磁束の影響を抑制し、また、ＩＡＴＡの基準を満足することができる。
　特に、非磁性体７１，７２，７３が、支持体１３０と天板１１２と間に配置されているため、面積の広い天板１１２に磁束が流れることを抑制でき、磁束漏れの抑制効果を高めることができる。
　また、側板１１３，１１４と天板１１２との間に、非磁性体７４，７５（第２の非磁性体）が配置されているため、側板１１３，１１４を経由した天板１１２への磁束漏れを抑制することができる。
　また、仕切板１１５と天板１１２との間に、非磁性体７６（第３の非磁性体）が配置されているため、仕切板１１５を経由した天板１１２への磁束漏れを抑制することができる。
　また、支持体１３０の天板対向部としてのアーム部１３３の少なくとも一部（折り曲げ部１３８）が、天板１１２から離れる方向に変位しているため、天板１１２とアーム部１３３との接触を抑制することができ、当該接触による天板１１２への磁束漏れを抑制することができる。
　また、熱交換器１４０が非磁性材料で形成されているため、熱交換器１４０を経由した天板１１２への磁束漏れを抑制することができる。
　また、モータ３を保持するフレーム４１が非磁性材料で形成されているため、モータ３から支持体１３０への磁束漏れを抑制することができ、室外機１００の外部への漏れ磁束の抑制効果を高めることができる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２の室外機１００Ａについて説明する。図１０は、実施の形態２の室外機１００Ａを示す縦断面図である。実施の形態２では、実施の形態１で説明した非磁性体７１，７２，７３に加えて、支持体１３０、側板１１３，１１４および仕切板１１５と、底板１１１との間にも、非磁性体が配置されている。
　支持体１３０の台座部１３２と底板１１１との間には、非磁性体８２が配置されている。非磁性体８２は、台座部１３２の下面と同じ面積を有することが望ましいが、これに限定されるものではない。また、非磁性体８２は、台座部１３２の下面に沿った複数箇所に配置されていてもよい。非磁性体８２は、支持体１３０から底板１１１に磁束が流れることを抑制する。
　前面パネル１２０と底板１１１との間には、非磁性体８１が配置されている。非磁性体８１は、前面パネル１２０の下端に沿ったＸ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。非磁性体８１は、底板１１１から前面パネル１２０に磁束が流れることを抑制する。
　熱交換器１４０と底板１１１との間には、非磁性体８３が配置されている。非磁性体８３は、熱交換器１４０の下端に沿ったＸ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。非磁性体８３は、底板１１１から熱交換器１４０に磁束が流れることを抑制する。
　図１１は、実施の形態２の室外機１００Ａを示す横断面図である。図１１に示すように、側板１１３の下端と底板１１１との間には、非磁性体８４が配置されている。非磁性体８４は、側板１１３の下端に沿ったＹ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。非磁性体８４は、底板１１１から側板１１３に磁束が流れることを抑制する。
　同様に、側板１１４の下端と底板１１１との間には、非磁性体８５が配置されている。非磁性体８５は、側板１１４の下端に沿ったＹ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。非磁性体８５は、底板１１１から側板１１４に磁束が流れることを抑制する。
　また、仕切板１１５の下端と底板１１１との間には、非磁性体８６が配置されている。非磁性体８６は、仕切板１１５の下端に沿ったＹ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。非磁性体８６は、底板１１１から仕切板１１５に磁束が流れることを抑制する。
　また、圧縮機１０１と底板１１１との間には、非磁性体８７が配置されている。非磁性体８７は、圧縮機１０１の底面と同じ面積を有することが望ましいが、これに限定されるものではない。また、非磁性体８７は、圧縮機１０１の底面に沿った複数箇所に配置されていてもよい。非磁性体８７は、底板１１１から圧縮機１０１に磁束が流れることを抑制する。
　さらに、熱交換器１４０の上端とアーム部１３３との間には、非磁性体８８が配置されている。非磁性体８８は、熱交換器１４０の上端に沿ったＸ方向の少なくとも１箇所に配置されていればよい。非磁性体８８は、熱交換器１４０の上端と固定部１３７とに接するように、ＹＺ断面においてＬ字形状を有する（図１０参照）。非磁性体８８は、磁束が熱交換器１４０からアーム部１３３に流れることを抑制する。
　また、モータハウジング４と支持体１３０の取付板１３５との間には、非磁性体８９が配置されている。非磁性体８９は、ロータ１で発生した磁束がモータハウジング４を経由して支持体１３０に流れ込むことを抑制する。
　非磁性体８１～８９は、実施の形態１で説明した非磁性体７１～７６と同様の材料で形成されている。
　さらに、実施の形態２の室外機１００Ａは、実施の形態１で説明した非磁性体７１～７６を有する。非磁性体７１～７６の構成は、実施の形態１で説明したとおりである。但し、非磁性体７１は、天板１１２の下面と固定部１３６の前端とに接するように、ＸＺ断面においてＬ字形状を有する（図１１参照）。
　このように非磁性体８１～８９を配置したことにより、底板１１１、天板１１２、側板１１３，１１４、前面パネル１２０および熱交換器１４０への磁束漏れを抑制することができる。すなわち、室外機１００において外部に露出する面への磁束漏れを抑制することができ、室外機１００の外部への磁束漏れを抑制する効果を高めることができる。
　なお、必ずしも非磁性体７１～７６，８１～８９の全てが設けられていなくてもよく、非磁性体８１～８９の少なくとも１つが設けられていれば、室外機１００の外部への磁束漏れを低減する効果を得ることができる。
　実施の形態２の室外機１００Ａは、非磁性体８１～８９を設けたこと、および非磁性体７１の形状を除き、実施の形態１の室外機１００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態２では、底板１１１と支持体１３０との間に非磁性体８２（第４の非磁性体）が配置されているため、磁束が支持体１３０から底板１１１に流れ込むことを抑制することができる。そのため、室外機１００の外部への磁束漏れを抑制する効果を高めることができる。
　また、側板１１３，１１４と底板１１１との間に、さらに非磁性体８４，８５（第５の非磁性体）が配置されているため、底板１１１から側板１１３，１１４に磁束が流れることを抑制することができる。
　また、仕切板１１５と底板１１１との間に、非磁性体８６（第６の非磁性体）が配置されているため、底板１１１から仕切板１１５を経由して天板１１２に磁束が流れることを抑制することができる。
　また、圧縮機１０１と底板１１１との間に、非磁性体８７（第７の非磁性体）が配置されているため、底板１１１から圧縮機１０１への磁束漏れを抑制し、これにより圧縮機１０１の動作の信頼性を向上することができる。
　また、熱交換器１４０と底板１１１との間に、非磁性体８３（第８の非磁性体）が配置されているため、底板１１１から熱交換器１４０への磁束漏れを抑制し、これにより室外機１００の外部への磁束漏れの抑制効果を高めることができる。
　また、前面パネル１２０と底板１１１との間に、非磁性体８１（第９の非磁性体）が配置されているため、底板１１１から前面パネル１２０への磁束漏れを抑制し、これにより室外機１００の外部への磁束漏れの抑制効果を高めることができる。
　また、モータハウジング４と支持体１３０との間に、非磁性体８９（第１０の非磁性体）が配置されているため、ロータ１で発生した磁束がモータハウジング４を経由して支持体１３０に流れ込むことを抑制することができる。
＜空気調和装置＞
　次に、各実施の形態の室外機１００，１００Ａが適用可能な空気調和装置について説明する。図１２は、実施の形態１の室外機１００を適用した空気調和装置２００の構成を示す図である。空気調和装置２００は、室外機１００と、室内機２０１と、これらを接続する冷媒配管２０７とを備える。
　室内機２０１は、室内送風機２０２を有する。室内送風機２０２は、例えばクロスフローファンである羽根２０３と、これを駆動するモータ２０４と、羽根２０３に対向配置された熱交換器２０５と、これらを収容する筐体２０６を有する。
　室外機１００の圧縮機１０１、熱交換器１４０および図示しない減圧装置、並びに室内機２０１の熱交換器２０５は、冷媒配管２０７によって接続され、冷媒回路を構成している。
　室外機１００では、送風機５のモータ３の回転により動翼６が回転し、これにより発生した気流が熱交換器１４０を通過する。冷房運転時には、圧縮機１０１で圧縮された冷媒が熱交換器１４０（凝縮器）で凝縮する際に熱が放出される。この熱により加熱された空気は、送風機５の送風によって前面パネル１２０の開口部１２１（図１）から室外に放出される。
　室内機２０１では、室内送風機２０２のモータ２０４の回転により、羽根２０３が回転し、室内に送風する。冷房運転時には、冷媒が熱交換器２０５（蒸発器）で蒸発する際に熱が奪われた空気が、室内送風機２０２の送風によって室内に送風される。
　実施の形態１で説明したように、室外機１００の外部への磁束漏れを抑制することができるため、周辺機器への磁束の影響を抑制することができる。また、ＩＡＴＡの基準を満足することができる。
　実施の形態１の室外機１００の代わりに、実施の形態２の室外機１００Ａ（図１０，１１）を用いてもよい。
　以上、本開示の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変形を行なうことができる。
　１　ロータ、　２　ステータ、　３　モータ、　４　モータハウジング、　５　送風機、　６　動翼、　１０　ロータコア、　１１　磁石挿入孔、　１２　フラックスバリア、　１３　スリット、　１６　永久磁石、　１８　シャフト、　２０　ステータコア、　２１　ヨーク、　２２　ティース、　２５　コイル、　３１，３２　ベアリング、　４１　フレーム、　４２　ベアリング支持板、　４３　脚部、　６１　ハブ、　６２　羽根、　７１，７２，７３，７４，７５，７６　非磁性体、　８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９　非磁性体、　１００，１００Ａ　室外機、　１０１　圧縮機、　１１０　ユニット筐体、　１１１　底板、　１１２　天板、　１１３，１１４　側板、　１１５　仕切板、　１２０　前面パネル、　１２１　開口部、　１３０　支持体、　１３１　支柱部、　１３２　台座部、　１３３　アーム部、　１３５　取付部、　１４０　熱交換器、　　２００　空気調和装置、　２０１　室内機、　２０２　室内送風機、　２０７　冷媒配管。

Claims (15)

  1. 　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、前記永久磁石が磁石磁極を構成し、前記ロータコアの一部が仮想磁極を構成するロータと、
    　前記ロータを囲むステータと
    　を有するモータと、
    　前記モータを保持するフレームと、
    　前記フレームを支持する支持体と、
    　前記フレームおよび支持体が収容されたユニット筐体と、
    　前記支持体と前記ユニット筐体との間に配置された非磁性体と
    　を備えた室外機。
  2. 　前記ユニット筐体は、前記フレームの上方に位置する天板と、前記フレームの下方に位置する底部とを有し、
    　前記非磁性体は、前記支持体と前記天板との間に配置されている
    　請求項１に記載の室外機。
  3. 　前記支持体と前記底部との間に、さらに非磁性体が配置されている
    　請求項２に記載の室外機。
  4. 　前記ユニット筐体は、側板を有し、
    　前記側板と前記天板との間および前記側板と前記底部との間の少なくとも一方に、さらに非磁性体が配置されている
    　請求項２または３に記載の室外機。
  5. 　前記ユニット筐体の内側に配置された圧縮機と、
    　前記支持体と前記圧縮機との間に配置された仕切部材と
    　をさらに備え、
    　前記仕切部材と前記天板との間および前記仕切部材と前記底部との間の少なくとも一方に、さらに非磁性体が配置されている
    　請求項２から４までの何れか１項に記載の室外機。
  6. 　前記圧縮機と前記底部との間に、さらに非磁性体が配置されている
    　請求項５に記載の室外機。
  7. 　前記支持体は、前記天板に対向する天板対向部を有し、
    　前記天板対向部の少なくとも一部は、前記天板から離れる方向に変位している
    　請求項２から６までの何れか１項に記載の室外機。
  8. 　前記ユニット筐体の内側に、熱交換器をさらに有し、
    　前記熱交換器は、非磁性材料で形成されている
    　請求項２から７までの何れか１項に記載の室外機。
  9. 　前記熱交換器と前記天板との間および前記熱交換器と前記底部との間の少なくとも一方に、さらに非磁性体が配置されている
    　請求項８に記載の室外機。
  10. 　前記ユニット筐体は、前面パネルを有し、
    　前記前面パネルと前記天板との間および前記前面パネルと前記底部との間の少なくとも一方に、さらに非磁性体が配置されている
    　請求項２から９までの何れか１項に記載の室外機。
  11. 　前記前面パネルと前記支持体との間に、さらに非磁性体が配置されている
    　請求項１０に記載の室外機。
  12. 　前記フレームと前記支持体との間に、さらに非磁性体が配置されている
    　請求項１から１１までの何れか１項に記載の室外機。
  13. 　前記フレームは、非磁性材料で形成されている
    　請求項１から１２までの何れか１項に記載の室外機。
  14. 　前記ロータはシャフトを有し、
    　前記シャフトに取り付けられた動翼をさらに有する
    　請求項１から１３までの何れか１項に記載の室外機。
  15. 　請求項１から１４までの何れか１項に記載の室外機と、
    　前記室外機に冷媒配管で接続された室内機と
    　を有する空気調和装置。
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