WO2022137492A1 - 回転子、電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置、及び空気調和装置 - Google Patents

回転子、電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置、及び空気調和装置 Download PDF

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WO2022137492A1
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rotor
core
accommodating hole
space
magnet accommodating
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PCT/JP2020/048654
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English (en)
French (fr)
Inventor
和彦 馬場
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • 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

Definitions

  • This disclosure relates to a rotor, a motor, a compressor, a refrigeration cycle device, and an air conditioner.
  • Refrigerating cycle devices having a compressor that compresses the refrigerant and a refrigerant flow path through which the refrigerant compressed by the compressor flows are widespread.
  • the compressor has an electric motor and a compression mechanism unit driven by the electric motor (see, for example, Patent Document 1).
  • the motor of the compressor disclosed in Patent Document 1 has a stator and a rotor having a permanent magnet.
  • WO 2017/072967 see, eg, paragraphs 0139, 0140, 0142, FIGS. 2, 3, 4, 5, 8, 26, and 27).
  • Patent Document 1 when a mixed refrigerant containing an HFO refrigerant having a low greenhouse effect or an HC refrigerant is used as the refrigerant, the operating pressure of the compressor is low because the density of the refrigerant is small. Therefore, in the conventional technique, in order to obtain the same performance with the same compressor stroke volume as the HFC refrigerant such as R32, it is necessary to increase the rotation speed to increase the flow rate of the refrigerant. However, when the flow rate of the refrigerant is increased, the flow velocity of the refrigerant flowing through the air holes (corresponding to the void 28 in Patent Document 1) of the rotor of the motor increases. As a result, it becomes difficult to separate the refrigerant and the oil (for example, refrigerating machine oil), and the oil in the compressor may flow out of the compressor, causing poor lubrication of the compression mechanism portion.
  • the oil for example, refrigerating machine oil
  • the purpose of this disclosure is to prevent poor lubrication of the compression mechanism of the compressor.
  • the rotor according to one aspect of the present disclosure is With at least one first iron core, With at least one second core, Equipped with two or more permanent magnets,
  • the at least one first iron core includes a first magnet accommodating hole, a first air hole located radially inward with respect to the first magnet accommodating hole, the first magnet accommodating hole, and the first air hole. It has a thin-walled iron core located between and
  • the at least one second iron core has a second magnet accommodating hole communicating with the first magnet accommodating hole and a second air hole communicating with both the second magnet accommodating hole and the first air hole.
  • Have and The first permanent magnet and the second permanent magnet among the two or more permanent magnets are arranged in the first magnet accommodating hole and the second magnet accommodating hole.
  • a first space is provided between the first permanent magnet and the second permanent magnet arranged in the first magnet accommodating hole and the second magnet accommodating hole.
  • the motor according to another aspect of the present disclosure is Stator and The rotor is provided inside the stator.
  • the compressor according to another aspect of the present disclosure is With the motor The compression mechanism and A crankshaft connected to the compression mechanism and the electric motor is provided.
  • the refrigeration cycle apparatus according to another aspect of the present disclosure is The compressor that compresses the refrigerant and It is provided with a refrigerant flow path through which the refrigerant compressed by the compressor flows.
  • the air conditioner according to another aspect of the present disclosure is With the compressor With an outdoor heat exchanger, Equipped with an indoor heat exchanger.
  • FIGS. 6 is a cross-sectional view of a rotor core along lines B1-O-B2 shown in FIGS. 6 and 7. It is a top view which shows the structure of the 1st end plate on the + z side. It is a top view which shows the structure of the 2nd end plate on the + z side. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It is sectional drawing which shows the other example of a rotor. It
  • refrigerant is described by using the refrigerant number starting with “R” defined in the international standard ISO817.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a refrigerant circuit during a cooling operation of the air conditioner 100.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a refrigerant circuit during heating operation of the air conditioner 100.
  • the refrigerating cycle device in the present embodiment has a compressor 101 that compresses the refrigerant 120, and a refrigerant flow path 110 through which the refrigerant 120 compressed by the compressor 101 flows.
  • This refrigeration cycle device may be applied to devices other than the air conditioner 100.
  • this refrigeration cycle device may be applied to devices such as refrigerators and heat pump cycle devices.
  • Air conditioner> In this embodiment, an example of the air conditioner 100 to which the refrigeration cycle device is applied will be described.
  • the air conditioner 100 has a refrigerant 120, a compressor 101 that compresses the refrigerant 120, and a refrigerant flow path 110 through which the refrigerant 120 compressed by the compressor 101 flows. ing.
  • the refrigerant flow path 110 includes an accumulator 102, a four-way valve 103 for switching between cooling operation and heating operation, an outdoor heat exchanger 104, an expansion valve 105 as a decompression device, an indoor heat exchanger 106, and a pipe 107. ..
  • the compressor 101, the accumulator 102, the outdoor heat exchanger 104, the expansion valve 105, and the indoor heat exchanger 106 are connected by a pipe (for example, a copper pipe) 107.
  • a refrigerant circuit is composed of a compressor 101, an outdoor heat exchanger 104, an expansion valve 105, and an indoor heat exchanger 106.
  • the air conditioner 100 further has a control unit 108.
  • the control unit 108 controls, for example, the pressure or temperature inside the compressor 101.
  • the control unit 108 is, for example, a microcomputer.
  • the control unit 108 may control elements other than the compressor 101, such as the four-way valve 103.
  • the compressor 101 compresses the refrigerant 120 sucked from the accumulator 102 and sends out the compressed refrigerant 120 as a high-temperature and high-pressure refrigerant gas.
  • the four-way valve 103 causes the high-temperature and high-pressure refrigerant gas sent out from the compressor 101 to flow through the outdoor heat exchanger 104.
  • the outdoor heat exchanger 104 condenses the refrigerant gas by exchanging heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant gas and the medium (for example, air), and sends out the condensed refrigerant gas as a low-temperature and high-pressure liquid refrigerant. That is, during the cooling operation, the outdoor heat exchanger 104 functions as a condenser.
  • the expansion valve 105 expands the liquid refrigerant sent out from the outdoor heat exchanger 104, and sends out the expanded liquid refrigerant as a low-temperature low-pressure liquid refrigerant. Specifically, the low-temperature and high-pressure liquid refrigerant sent out from the outdoor heat exchanger 104 is depressurized by the expansion valve 105, so that the low-temperature and low-pressure refrigerant gas and the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant are in a two-phase state. ..
  • the indoor heat exchanger 106 exchanges heat between the two-phase state refrigerant sent from the expansion valve 105 and a medium (for example, air), evaporates the liquid refrigerant, and sends out the refrigerant gas.
  • the indoor heat exchanger 106 functions as an evaporator.
  • the refrigerant gas sent out from the indoor heat exchanger 106 returns to the compressor 101 through the accumulator 102.
  • the refrigerant 120 circulates in the refrigerant circuit along the path indicated by the arrow in FIG. That is, during the cooling operation, the refrigerant 120 circulates in the order of the compressor 101, the outdoor heat exchanger 104, the expansion valve 105, and the indoor heat exchanger 106.
  • the switching between the cooling operation and the heating operation is performed by switching the flow path by the four-way valve 103 as shown in FIG. That is, during the heating operation, the indoor heat exchanger 106 functions as a condenser, and the outdoor heat exchanger 104 functions as an evaporator.
  • the refrigerant 120 is a mixed refrigerant containing an ethylene-based fluorinated hydrocarbon having a carbon double bond.
  • a mixed refrigerant containing an ethylene-based fluorohydrocarbon having a carbon double bond can reduce the operating pressure and prevent a disproportionation reaction.
  • the refrigerant 120 is a mixed refrigerant containing R1123 (that is, 1,1,2-trifluoroethylene).
  • the refrigerant 120 is not limited to R1123, and may be a mixed refrigerant containing other ethylene-based fluorinated hydrocarbons.
  • the refrigerant 120 may have one or more types of ethylene-based fluorinated hydrocarbons.
  • the refrigerant 120 is, for example, a mixed refrigerant in which an ethylene-based fluorinated hydrocarbon and another refrigerant are mixed.
  • the refrigerant 120 is a mixed refrigerant in which R1123 and R32 (difluoromethane) are mixed.
  • the ratio of R1123 in this mixed refrigerant is preferably set in the range of, for example, 40 wt% to 60 wt%.
  • R1123 may be mixed with a refrigerant other than R32.
  • R1123 is R1234yf (ie, 2,3,3,3-tetrafluoropropene), R1234ze (E) (ie, trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene), R1234ze (Z) (ie). , Sis-1,3,3,3-tetrafluoropropene), R125 (1,1,1,2-pentafluoroethane) and R134a (ie, 1,1,1,2-tetrafluoroethane) It may be mixed with one or more refrigerants.
  • the refrigerant 120 may be a refrigerant having two or more types of ethylene-based fluorinated hydrocarbons.
  • R1123 is, for example, R1141 (ie, fluoroethylene), R1132a (ie, 1,1-difluoroethylene), R1132 (E) (ie, trans-1,2-difluoroethylene), and R1132 (Z) (ie,). It may be mixed with any one or more ethylene-based fluorohydrocarbons (cis-1,2-difluoroethylene).
  • the refrigerant 120 may be R290 composed of hydrocarbons, that is, propane.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the compressor 101.
  • the compressor 101 is, for example, a rotary compressor.
  • the compressor 101 may be a compressor other than the rotary compressor.
  • the compressor 101 may be a low pressure compressor or a scroll compressor.
  • the compressor 101 has an electric motor 1, a crankshaft 2 as a rotating shaft, a compression mechanism unit 3, and a closed container 4.
  • the electric motor 1 drives the compression mechanism unit 3.
  • the compression mechanism unit 3 compresses the refrigerant 120 sucked from the accumulator 102.
  • the configurations of the electric motor 1 and the compression mechanism unit 3 will be described later.
  • the crankshaft 2 connects the motor 1 and the compression mechanism unit 3.
  • the crankshaft 2 has a shaft body 2a fixed to the rotor 10 of the motor 1 and an eccentric shaft 2b fixed to both the rolling piston 32 and the shaft body 2a of the compression mechanism 3. There is.
  • the direction R1 along the circumference of the circle centered on the rotation center of the rotor 10 is the "circumferential direction", and the direction along the axis C1 which is the rotation center of the rotor 10 is the “rotator 10". It is referred to as “axial direction”, “axial direction of motor 1", or simply “axial direction”, and the radial direction of the rotor 10 is referred to as “diametrical direction”.
  • the radial direction indicates a direction along a straight line passing through the crankshaft 2 orthogonal to the axial direction.
  • the drawings may show an xyz Cartesian coordinate system to facilitate mutual understanding between the drawings.
  • the z-axis is a coordinate axis parallel to the axis C1.
  • the y-axis is a coordinate axis orthogonal to the z-axis.
  • the x-axis is an axis orthogonal to both the y-axis and the z-axis.
  • the xy plane is a plane orthogonal to the axial direction.
  • the shape of the closed container 4 is a cylindrical shape, and houses the motor 1 and the compression mechanism unit 3. Refrigerating machine oil is stored in the oil sump 45 provided at the bottom of the closed container 4.
  • the refrigerating machine oil is a lubricating oil that lubricates the sliding portion of the compression mechanism portion 3.
  • the sliding portion of the compression mechanism portion 3 is, for example, a portion where the rolling piston 32 and the eccentric shaft portion 2b are fitted.
  • the refrigerating machine oil lubricates the sliding portion of the compression mechanism portion 3 through the oil supply passage formed inside the crankshaft 2.
  • the compressor 101 further has a discharge pipe 41 and a terminal 42.
  • the discharge pipe 41 and the terminal 42 are attached to the upper part of the closed container 4.
  • the refrigerant 120 compressed by the compression mechanism unit 3 is discharged to the outside of the closed container 4 through the discharge pipe 41.
  • the discharge pipe 41 is connected to the refrigerant circuit shown in FIG. 1 or FIG.
  • the terminal 42 is connected to a drive device (not shown) provided outside the compressor 101. Further, the terminal 42 supplies a drive current to the coil 22 of the stator 20 of the motor 1 via the lead wire 44. As a result, a magnetic flux is generated in the coil 22, and the rotor 10 of the motor 1 rotates.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the compression mechanism unit 3.
  • the compression mechanism portion 3 includes a cylinder 31, a rolling piston 32, a vane 33, an upper bearing portion 34, and a lower bearing portion 35.
  • the cylinder 31 has a suction port 31a, a cylinder chamber 31b, and a vane groove 31c.
  • the suction port 31a communicates with the accumulator 102 through the suction pipe 43.
  • the suction port 31a is a passage through which the refrigerant 120 sucked from the accumulator 102 flows, and communicates with the cylinder chamber 31b.
  • the cylinder chamber 31b is a cylindrical space centered on the axis C1.
  • An eccentric shaft portion 2b of the crankshaft 2, a rolling piston 32, and a vane 33 are arranged in the cylinder chamber 31b.
  • the shape of the rolling piston 32 when viewed in the z-axis direction is a ring shape.
  • the rolling piston 32 is fixed to the eccentric shaft portion 2b of the crankshaft 2.
  • the vane groove 31c communicates with the cylinder chamber 31b.
  • a vane 33 is attached to the vane groove 31c.
  • a back pressure chamber 31d is formed at the end of the vane groove 31c.
  • the vane 33 is in contact with the outer peripheral surface of the rolling piston 32 by being pressed toward the axis C1 by, for example, a spring arranged in the back pressure chamber 31d.
  • the vane 33 operates the space 36 surrounded by the inner peripheral surface of the cylinder chamber 31b, the outer peripheral surface of the rolling piston 32, the upper bearing portion 34, and the lower bearing portion 35 in the working chamber 36a on the suction side and the compression side. It is divided into chambers 36b.
  • the working chamber 36a on the suction side is also referred to as a suction chamber 36a
  • the working chamber 36b on the compression side is also referred to as a compression chamber 36b.
  • the suction chamber 36a communicates with the suction port 31a.
  • the vane 33 reciprocates in the vane groove 31c in the y-axis direction when the rolling piston 32 is eccentrically rotating.
  • the shape of the vane 33 is, for example, a plate.
  • the rolling piston 32 and the vane 33 are separate bodies, but the rolling piston 32 and the vane 33 may be integrally formed as one component.
  • the upper bearing portion 34 closes the end portion of the cylinder chamber 31b on the + z-axis side.
  • the lower bearing portion 35 closes the end portion of the cylinder chamber 31b on the ⁇ z axis side.
  • the upper bearing portion 34 and the lower bearing portion 35 are each fixed to the cylinder 31 by a fastening member (for example, a bolt).
  • the upper bearing portion 34 and the lower bearing portion 35 each have a discharge port for discharging the compressed refrigerant to the outside of the cylinder chamber 31b.
  • Each discharge port of the upper bearing portion 34 and the lower bearing portion 35 communicates with the compression chamber 36b of the cylinder chamber 31b.
  • Each discharge port is provided with, for example, a discharge valve. This discharge valve opens when the pressure of the refrigerant compressed in the compression chamber 36b becomes equal to or higher than a predetermined pressure, and the high-temperature and high-pressure refrigerant is discharged into the internal space of the closed container 4.
  • the lower bearing portion 35 does not necessarily have to have a discharge port.
  • An upper discharge muffler 37 is attached to the upper bearing portion 34 by a fastening member (for example, a bolt).
  • a muffler chamber 37a is provided between the upper bearing portion 34 and the upper discharge muffler 37.
  • the lower discharge muffler 38 is attached to the lower bearing portion 35 by a fastening member (for example, a bolt).
  • a muffler chamber 38a is provided between the lower bearing portion 35 and the lower discharge muffler 38.
  • the discharge muffler may be attached to the frame in which the discharge port is formed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the electric motor 1.
  • the electric motor 1 has a rotor 10 and a stator 20.
  • the rotor 10 is rotatably arranged inside the stator 20.
  • the electric motor 1 is an inner rotor type electric motor.
  • a gap G exists between the rotor 10 and the stator 20.
  • the width of the gap G is, for example, a predetermined width in the range of 0.3 mm to 1.0 mm.
  • the stator 20 has a stator core 21, a coil 22 as a winding wound around the stator core 21, and an insulator 23 that insulates the stator core 21. ..
  • FIG. 5 shows an example of concentrated winding, the coil 22 may be wound around the stator core 21 by distributed winding.
  • the stator core 21 is fixed to the inner wall of the closed container 4 shown in FIG.
  • the stator core 21 is fixed to the inner wall of the closed container 4 by, for example, press fitting, shrink fitting, or welding.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the first iron core 11.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the second iron core 12.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the first iron core 11 in which the permanent magnet 15 is arranged.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a second iron core 12 in which the permanent magnet 15 is arranged.
  • the rotor 10 has a rotor core 14 including at least one first core 11 and at least one second core 12.
  • the rotor 10 further comprises two or more permanent magnets 15 arranged on the rotor core 14.
  • the rotor 10 has a plurality of first cores 11, a plurality of second cores 12, and a plurality of permanent magnets 15.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotor core 14 along the lines B1-OB2 shown in FIGS. 6 and 7.
  • the rotor core 14 is composed of a plurality of first cores 11 and a plurality of second cores 12.
  • the rotor core 14 has a plurality of magnet accommodating holes 11a located at intervals in the circumferential direction R1.
  • the shape of the magnet accommodating hole 11a when viewed in the z-axis direction is a V-shape. That is, in the xy plane, the shape of the magnet accommodating hole 11a is a V-shape.
  • two permanent magnets 15 are arranged in each magnet accommodating hole 11a.
  • a space S1 is provided between the two permanent magnets 15.
  • the space S1 is also referred to as a first space S1.
  • the two permanent magnets 15 arranged in each magnet accommodating hole 11a are also referred to as a first permanent magnet 15 and a second permanent magnet 15.
  • the two permanent magnets 15 in each magnet accommodating hole 11a are arranged in a V shape.
  • the rotor core 14 has six magnet accommodating holes 11a. That is, each first iron core 11 has six magnet accommodating holes 11a, and each second iron core 12 also has six magnet accommodating holes 11a.
  • the magnet accommodating hole 11a provided in each first iron core 11 is also referred to as a first magnet accommodating hole 11a
  • the magnet accommodating hole 11a provided in each second iron core 12 is also referred to as a second magnet accommodating hole 11a. That is, the magnet accommodating holes 11a of the rotor core 14 are formed by one or more first magnet accommodating holes 11a and one or more second magnet accommodating holes 11a.
  • the space S1 between the two permanent magnets 15 in the first magnet accommodating hole 11a is also referred to as the first space S1
  • the space S1 between the two permanent magnets 15 in the second magnet accommodating hole 11a is also the first space. Also referred to as S1.
  • the number of magnetic poles of the motor 1 is the same as the number of magnet accommodating holes 11a.
  • the number of magnetic poles of the electric motor 1 is 6 magnetic poles. Therefore, the number of magnetic poles of the rotor 10 is 6, and the number of magnet accommodating holes 11a is 6.
  • the number of magnet accommodating holes 11a is not limited to 6, and may be 2 or more.
  • each permanent magnet 15 is embedded in the magnet accommodating hole 11a. Therefore, in the present embodiment, the rotor 10 has an Interior Permanent Magnet (IPM) structure.
  • IPM Interior Permanent Magnet
  • each permanent magnet 15 is, for example, a plate shape.
  • Each permanent magnet 15 is, for example, a rare earth magnet.
  • Each permanent magnet 15 is a rare earth magnet containing, for example, neodymium (Nd), iron (Fe), and boron (B).
  • each permanent magnet 15 does not contain dysprosium (Dy) and television (Tr).
  • Dysprosium and televisionum are rare earth resources and are therefore expensive.
  • the content of dysprosium and the content of televisionium in each permanent magnet 15 are 0% by weight, so that the cost of each permanent magnet 15 can be reduced.
  • each permanent magnet 15 may contain less than 1.0% by weight of dysprosium, less than 1.0% by weight of televisionium, or both.
  • each permanent magnet 15 is not limited to a rare earth magnet, and may be another permanent magnet such as a ferrite magnet.
  • the rotor core 14 has a shaft hole 11b in which the crankshaft 2 is arranged, a plurality of air holes 11c, and a plurality of caulking portions 11d.
  • the number of air holes 11c is the same as the number of magnet accommodating holes 11a.
  • Each air hole 11c is provided between the magnet accommodating hole 11a and the shaft hole 11b.
  • Each air hole 11c is provided at a position facing the first space S1. Specifically, each air hole 11c is provided at a position facing the inside of the first space S1 in the radial direction.
  • the shape of the air hole 11c in the xy plane is a circular shape, but the shape of the air hole 11c in the xy plane is not limited to the circular shape.
  • the shape of the air hole 11c in the xy plane may be an elliptical shape, a curved line, a straight line, or a shape formed by a combination of these lines. It is desirable that the area of the wind hole 11c in the xy plane is sufficiently larger than that of the first space S1. For example, the area of each air hole 11c in the xy plane is 10 times or more the area of each first space S1.
  • each first iron core 11 has at least one first magnet accommodating hole 11a, a shaft hole 11b, at least one air hole 11c (also referred to as a first air hole 11c), and at least one thin wall. It has an iron core portion 11e. Each first air hole 11c is located radially inward with respect to the first magnet accommodating hole 11a. Each thin-walled iron core portion 11e is located between the first magnet accommodating hole 11a and the first air hole 11c. Each thin-walled iron core portion 11e is also referred to as a bridge portion or a first bridge portion.
  • each first magnet accommodating hole 11a is a V-shape.
  • the shape of the first air hole 11c in the xy plane is a circular shape, but the shape of the first air hole 11c in the xy plane is not limited to the circular shape.
  • the shape of the first air hole 11c in the xy plane may be an elliptical shape, a curved line, a straight line, or a shape formed by a combination of these lines. It is desirable that the area of the first air hole 11c in the xy plane is sufficiently larger than that of the first space S1. For example, the area of each air hole 11c in the xy plane is 10 times or more the area of each first space S1.
  • Each first iron core 11 has each thin-walled iron core portion 11e, and the area of each first air hole 11c in the xy plane is 10 times or more the area of each first space S1.
  • Each first air hole 11c is located closer to the first space S1 than the shaft hole 11b.
  • Each thin-walled iron core portion 11e is a part of the first iron core 11 existing between the first air hole 11c and the first space S1.
  • the shape of each thin-walled iron core portion 11e is an arc shape, and each thin-walled iron core portion 11e extends along the inner wall of the first air hole 11c.
  • the width W1 of each thin-walled iron core portion 11e is uniform along the inner wall of the first air hole 11c. That is, each thin-walled iron core portion 11e extends along the inner wall of the first air hole 11c with a uniform width W1.
  • each thin-walled iron core portion 11e is equal to or larger than the thickness of each first iron core 11 in the axial direction.
  • the width W1 of each thin-walled core portion 11e is equal to or greater than the thickness of each first core 11 in the axial direction, sufficient strength of the first core 11 can be obtained.
  • the first iron core 11 has a gap 11f provided between the first magnet accommodating hole 11a and each permanent magnet 15 and the first magnet accommodating hole 11a in the circumferential direction of the rotor 10. It has a second space S2 provided at the end.
  • the gap 11f of the first iron core 11 is also referred to as a first gap 11f.
  • Each second space S2 of the first iron core 11 communicates with the first gap 11f.
  • Each first gap 11f of each first iron core 11 communicates with the first space S1.
  • the second space S2 is provided at both ends of the first magnet accommodating hole 11a in the circumferential direction.
  • the region between each second space S2 and the outer peripheral surface of the rotor core 14 is a thin-walled portion (also referred to as a bridge portion or a second bridge portion), and this thin-walled portion is a leakage in a region between adjacent magnetic poles. Reduce magnetic flux.
  • each second space S2 functions as a path through which the refrigerating machine oil flows.
  • each permanent magnet 15 in the lateral direction is shorter than the length of each first magnet accommodating hole 11a in the lateral direction. Therefore, a gap 11f is provided between the first magnet accommodating hole 11a and each permanent magnet 15.
  • the width t1 of the gap 11f in the lateral direction of the first magnet accommodating hole 11a is, for example, 0.1 mm to 0.2 mm.
  • Each gap 11f is provided on the outside or inside of the rotor 10 in the radial direction with respect to each permanent magnet 15. When each gap 11f of each first iron core 11 is provided on the outer side of the rotor 10 in the radial direction with respect to each permanent magnet 15, the cooling effect on each permanent magnet 15 can be further enhanced.
  • each second iron core 12 has at least one second magnet accommodating hole 11a, a shaft hole 11b, and at least one air hole 11c (also referred to as a second air hole 11c). ..
  • Each second air hole 11c is located inside the second magnet accommodating hole 11a in the radial direction and communicates with the second magnet accommodating hole 11a.
  • Each second magnet accommodating hole 11a communicates with the first magnet accommodating hole 11a of each first iron core 11.
  • each second air hole 11c communicates with the center of the second magnet accommodating hole 11a in the xy plane. Therefore, each second air hole 11c communicates with both the first magnet accommodating hole 11a and the second magnet accommodating hole 11a.
  • each second air hole 11c communicates with the second magnet accommodating hole 11a in the radial direction, and communicates with the first magnet accommodating hole 11a of each first iron core 11 in the axial direction.
  • the area of each second air hole 11c communicating with the first air hole 11c of the first iron core 11 is larger than the area of the first air hole 11c.
  • the diameter of each second air hole 11c communicating with the first air hole 11c of the first iron core 11 is larger than the diameter of the first air hole 11c.
  • each second magnet accommodating hole 11a In the xy plane, the shape of each second magnet accommodating hole 11a is a V-shape.
  • Two permanent magnets 15 are arranged in each magnet accommodating hole 11a of the rotor core 14.
  • the two permanent magnets 15 arranged in the magnet accommodating holes 11a are also referred to as "first permanent magnet 15" and "second permanent magnet 15". That is, a set of the first permanent magnet 15 and the second permanent magnet 15 are arranged in one or more first magnet accommodating holes 11a and one or more second magnet accommodating holes 11a communicating with each other in the axial direction. ..
  • the first space S1 is provided between the first permanent magnet 15 and the second permanent magnet 15 arranged in each magnet accommodating hole 11a.
  • the shape of the second air hole 11c in the xy plane is a circular shape, but the shape of the second air hole 11c in the xy plane is not limited to the circular shape.
  • the shape of the second air hole 11c in the xy plane may be an elliptical shape, a curved line, a straight line, or a shape formed by a combination of these lines. It is desirable that the area of the second air hole 11c in the xy plane is sufficiently larger than that of the first space S1. For example, the area of each air hole 11c in the xy plane is 10 times or more the area of each first space S1.
  • each second air hole 11c in the xy plane is 10 times or more the area of each first space S1.
  • the shortest distance W2 from each air hole 11c to the shaft hole 11b is larger than the thin-walled core portion 11e width W1 of the first core 11.
  • the shortest distance W2 from each air hole 11c to the shaft hole 11b is at least twice the width W1 of the thin-walled iron core portion 11e of the first iron core 11.
  • the flow path of the refrigerant 120 in the compressor 101 can be secured.
  • the strength of the rotor 10 can be increased.
  • the second iron core 12 has a gap 11f provided between the second magnet accommodating hole 11a and each permanent magnet 15, and the end of the second magnet accommodating hole 11a in the circumferential direction of the rotor 10. It has a second space S2 provided in the portion.
  • the gap 11f of the second iron core 12 is also referred to as a second gap 11f.
  • Each second space S2 of the second iron core 12 communicates with the second gap 11f.
  • Each second gap 11f of each second iron core 12 communicates with the first space S1.
  • the second space S2 is provided at both ends of the second magnet accommodating hole 11a in the circumferential direction.
  • the region between each second space S2 and the outer peripheral surface of the rotor core 14 is a thin-walled portion (also referred to as a bridge portion), and this thin-walled portion reduces the leakage flux in the region between the adjacent magnetic poles.
  • each second space S2 functions as a path through which the refrigerating machine oil flows.
  • each permanent magnet 15 in the lateral direction is shorter than the length of each second magnet accommodating hole 11a in the lateral direction. Therefore, a gap 11f is provided between the second magnet accommodating hole 11a and each permanent magnet 15.
  • the width t1 of the gap 11f in the lateral direction of the second magnet accommodating hole 11a is, for example, 0.1 mm to 0.2 mm.
  • Each gap 11f is provided on the outside or inside of the rotor 10 in the radial direction with respect to each permanent magnet 15.
  • Each first iron core 11 is, for example, an electromagnetic steel sheet.
  • Each second iron core 12 is also, for example, an electromagnetic steel plate. At least one first core 11 and at least one second core 12 are laminated in the axial direction of the rotor 10. In the example shown in FIG. 10, the first core 11 and the second core 12 are alternately arranged in the axial direction of the rotor 10.
  • the first core 11 and the second core 12 do not necessarily have to be arranged alternately.
  • the rotor core 14 may include at least one first core 11 and at least one second core 12.
  • the thickness t3 of each first iron core 11 in the axial direction is, for example, a predetermined thickness in the range of 0.2 mm to 0.7 mm.
  • At least one first core 11 and at least one second core 12 are fixed by caulking. Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, each first core 11 and each second core 12 have a caulked portion 11d.
  • two electrical steel sheets (the first core 11 and the second core 12 in FIG. 10) adjacent to each other in the axial direction are fixed by V-shaped protrusions (that is, V caulking). Therefore, the first iron core 11 and the second iron core 12 can be firmly fixed as compared with the method of fixing by a cylindrical protrusion (that is, a round caulking).
  • each caulking portion 11d is a recess
  • the ⁇ z side of each caulking portion 11d is a protrusion. Therefore, the recesses of the caulked portions 11d of each electrical steel sheet (for example, the first core 11) are fitted into the protrusions of the caulked portions 11d of the adjacent electrical steel sheets (for example, the second core 12).
  • the length of the crimped portion 11d in the axial direction is longer than the thickness t3 of one electromagnetic steel sheet (that is, the first core 11 or the second core 12).
  • a gap 11 g (also referred to as a third gap 11 g) is provided between two electrical steel sheets adjacent in the axial direction (the first core 11 and the second core 12 in FIG. 10).
  • each gap 11 g functions as a path through which the refrigerating machine oil passes.
  • the width t2 of each third gap 11g in the axial direction is smaller than the width t1 of the first gap 11f of the first core 11 and smaller than the width t1 of the second gap 11f of the second core 12.
  • the width t2 of the third gap 11g is smaller than the thickness t3 of one electromagnetic steel sheet (that is, the first core 11 or the second core 12).
  • the width t2 of the third gap 11g is, for example, 1/10 or less of the thickness t3 of one electromagnetic steel sheet (that is, the first core 11 or the second core 12).
  • the width t2 of the third gap 11 g is 10 ⁇ m or less.
  • the width t2 is a predetermined width in the range of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • each caulked portion 11d is formed by V caulking. Therefore, since the first iron core 11 and the second iron core 12 are fixed by each caulking portion 11d formed by V caulking, the dimensional accuracy of the width t2 of each third gap 11g is better than that of round caulking. Secured.
  • each first iron core 11 defines each first air hole 11c and has an oil introduction portion 11h facing the first space S1. That is, the oil introduction portion 11h forms a part of the inner wall of the first air hole 11c. As shown in FIG. 10, the oil introduction portion 11h is inclined with respect to the axial direction of the rotor 10. Each oil introduction portion 11h may be formed on a flat surface or a curved surface. In the example shown in FIG. 10, each oil introduction portion 11h is provided on the + z side of the first air hole 11c. For example, when the axial direction of the rotor 10 coincides with the vertical direction, each oil introduction portion 11h is provided on the upper side of the first air hole 11c. When the oil introduction portion 11h is provided on the inner wall of the first air hole 11c, the separated refrigerating machine oil can be easily guided to the first space S1.
  • Each oil introduction portion 11h is provided at a position facing the first space S1. In other words, each oil introduction portion 11h is formed on the inner wall of the first air hole 11c facing the first space S1.
  • a first end plate 16a and a second end plate 16b are provided at both ends of the rotor core 14 in the axial direction, respectively.
  • the rotor 10 is provided at the first end plate 16a provided at one end of the rotor core 14 in the axial direction of the rotor 10 and at the other end of the rotor core 14 in the axial direction of the rotor 10. It has a second end plate 16b that has been removed.
  • FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the first end plate 16a on the + z side.
  • the first end plate 16a has a plurality of air holes 16c (also referred to as a third air hole 16c) and a shaft hole 16d.
  • Each third air hole 16c communicates with the first air hole 11c of each first iron core 11 and the second air hole 11c of each second iron core 12, and the shaft hole 16d of the first end plate 16a is the rotor core 14. It communicates with the shaft hole 11b.
  • the first end plate 16a covers each magnet accommodating hole 11a of the rotor core 14 (that is, the first magnet accommodating hole 11a of each first iron core 11 and the second magnet accommodating hole 11a of each second iron core 12). .. Therefore, since one end side of each magnet accommodating hole 11a of the rotor core 14 is closed by the first end plate 16a, when the motor 1 is arranged in the compressor 101, the refrigerating machine oil to the outside of the compressor 101 The outflow can be prevented.
  • FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the second end plate 16b on the + z side.
  • the second end plate 16b has a plurality of third spaces S1b, a plurality of fourth spaces S2b, a shaft hole 16e, and a plurality of air holes 16f (also referred to as a fourth air hole 16f).
  • Each fourth air hole 16f communicates with the first air hole 11c of each first iron core 11 and the second air hole 11c of each second iron core 12.
  • Each third space S1b communicates with the first space S1 of the rotor core 14, and each fourth space S2b communicates with the second space S2 of the rotor core 14. With this configuration, the refrigerating machine oil easily flows into the oil sump portion 45.
  • the shaft hole 16e of the second end plate 16b communicates with the shaft hole 11b of the rotor core 14.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the rotor 10.
  • the shape of each magnet accommodating hole 11a of the rotor core 14 in the xy plane is not limited to the V-shape.
  • the shape of each magnet accommodating hole 11a of the rotor core 14 in the xy plane may be a linear shape.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 10.
  • each side of the rotor core 14 in the longitudinal direction of each magnet accommodating hole 11a in the xy plane may be composed of three or more straight lines, three or more curves, or a combination thereof. ..
  • three or more permanent magnets 15 may be arranged in each magnet accommodating hole 11a.
  • each side of each magnet accommodating hole 11a in the longitudinal direction is formed by three straight lines, and as a result, each magnet accommodating hole 11a has a shape recessed toward the axis C1. ..
  • three permanent magnets 15 are arranged in each magnet accommodating hole 11a.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 10.
  • the plurality of first cores 11 and the plurality of second cores 12 may be arranged alternately in the axial direction of the rotor 10.
  • the two first cores 11 and the two second cores 12 are alternately arranged in the axial direction of the rotor 10.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 10.
  • more second cores 12 may be arranged in the lower half of the rotor core 14 than in the upper half of the rotor core 14.
  • the second iron core 12 occupying the lower half of the rotor 10 (specifically, the rotor core 14) is the rotor 10 (specifically, the rotor 10 (specifically, the rotor core 14).
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 10.
  • more second cores 12 may be arranged in the upper half of the rotor core 14 than in the lower half of the rotor core 14.
  • the second iron core 12 occupying the upper half of the rotor 10 is the rotor 10 (specifically, the rotor 10 (specifically, the rotor core 14).
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 10.
  • each oil introduction portion 11h may be provided on the ⁇ z side of the first air hole 11c.
  • each oil introduction portion 11h may be provided below the first air hole 11c.
  • the oil introduction portion 11h is provided on the inner wall of the first air hole 11c, the separated refrigerating machine oil can be easily guided to the first space S1.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 10.
  • each oil introduction portion 11h may be provided on both the + z side and the ⁇ z side of the first air hole 11c.
  • each oil introduction portion 11h may be provided on both the upper side and the lower side of the first air hole 11c.
  • the oil introduction portion 11h is provided on the inner wall of the first air hole 11c, the separated refrigerating machine oil can be easily guided to the first space S1.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 10.
  • each oil introduction portion 11h may be provided at a position not facing the first space S1.
  • each oil introduction portion 11h may be formed on the entire inner wall of the first air hole 11c.
  • the oil introduction portion 11h is provided on the inner wall of the first air hole 11c, the separated refrigerating machine oil can be easily guided to the first space S1.
  • each oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the second air hole 11c of the second iron core 12.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 10.
  • the oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the first space S1 of the first iron core 11.
  • the oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the first space S1 on the outer side in the radial direction.
  • the oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the first space S1 of the second iron core 12.
  • the oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the first space S1 on the outer side in the radial direction.
  • the oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the second space S2 of the first iron core 11. In this case, the oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the second space S2 on the outer side in the radial direction. The oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the second space S2 of the second iron core 12. In this case, the oil introduction portion 11h may be provided on the inner wall of the second space S2 on the outer side in the radial direction.
  • the refrigerant 120 sucked into the suction chamber 36a is compressed by the rotation of the rolling piston 32. Specifically, when the rolling piston 32 is eccentrically rotating, the vane 33 reciprocates in the vane groove 31c, so that the refrigerant 120 sucked into the suction chamber 36a moves to the compression chamber 36b and is compressed. To.
  • the refrigerant 120 compressed in the compression chamber 36b becomes a high-temperature and high-pressure refrigerant gas, and is discharged from the upper discharge muffler 37 or the lower discharge muffler 38.
  • the refrigerant 120 discharged from the compression mechanism unit 3 becomes a gaseous refrigerant, mixes with the liquid refrigerating machine oil, and passes through the air hole 11c in the rotor 10 of the motor 1.
  • the refrigerant and the refrigerating machine oil are separated in the air hole 11c, and the refrigerant is discharged from the discharge pipe 41 to the outside of the closed container 4 and flows to the refrigerant flow path 110.
  • the principle of separating the refrigerant and the refrigerating machine oil in the air hole 11c will be described. Since the area of the air hole 11c of the second iron core 12 in the xy plane is larger than the area of the air hole 11c of the first iron core 11 in the xy plane, the inner wall of the air hole 11c of the rotor core 14 has an uneven structure (unevenness) along the axial direction. Also called a part). In the process of the refrigerant and the refrigerating machine oil passing through the air hole 11c, the refrigerant and the refrigerating machine oil collide with the uneven portion, so that the separation of the refrigerant and the refrigerating machine oil is promoted.
  • centrifugal force acts on the refrigerant and the refrigerating machine oil as the rotor 10 rotates. Due to this centrifugal force, the refrigerating machine oil having a large specific gravity is distributed outward in the radial direction, and the gas refrigerant having a small specific gravity is distributed inward in the radial direction.
  • the refrigerating machine oil passes through the communication portion between the magnet accommodating hole 11a and the air hole 11c provided in the second iron core 12 and the thin-walled iron core portion 11e of the first iron core 11 by the oil introduction portion 11h, and enters the first space S1. Inflow. While the rotor 10 is rotating, the refrigerating machine oil that has flowed into each first space S1 flows into the gap 11f and the second space S2 by centrifugal force, and flows into the oil sump portion 45 by gravity.
  • the separation of the refrigerant 120 and the refrigerating machine oil in the compressor 101 can be promoted, and the inside of the compressor 101 can be promoted. It is possible to prevent the refrigerating machine oil from flowing out of the compressor 101. Therefore, it is possible to prevent poor lubrication of the compression mechanism portion 3 of the compressor 101. As a result, deterioration of the performance of the refrigeration cycle device and the air conditioner 100 can be suppressed, and a highly reliable refrigeration cycle device and the air conditioner 100 can be obtained.

Landscapes

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Abstract

回転子（１０）は、第１鉄心（１１）と、第２鉄心（１２）と、２以上の永久磁石（１５）とを有する。第１鉄心（１１）は、第１磁石収容孔（１１ａ）と、第１風穴（１１ｃ）と、薄肉鉄心部（１１ｅ）とを有する。第２鉄心（１２）は、第１磁石収容孔（１１ａ）に連通している第２磁石収容孔（１１ａ）と、第２磁石収容孔（１１ａ）及び前記第１風穴（１１ｃ）の両方に連通している第２風穴（１１ｃ）とを有する。２以上の永久磁石（１５）のうちの第１永久磁石（１５）及び第２永久磁石（１５）は、第１磁石収容孔（１１ａ）及び第２磁石収容孔（１１ａ）に配置されている。第１永久磁石（１５）と第２永久磁石（１５）との間に第１空間（Ｓ１）が設けられている。

Description

回転子、電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置、及び空気調和装置
　本開示は、回転子、電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置、及び空気調和装置に関する。
　冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒が流れる冷媒流路とを有する冷凍サイクル装置が普及している。圧縮機は、電動機と、電動機によって駆動される圧縮機構部とを有する（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に開示された圧縮機の電動機は、固定子と、永久磁石を有する回転子とを有する。
国際公開第２０１７／０７２９６７号（例えば、段落０１３９、０１４０、０１４２、図２、３、４、５、８、２６、及び２７を参照）
　特許文献１では、冷媒として、温室効果の低いＨＦＯ冷媒を含む混合冷媒又はＨＣ冷媒を用いた場合、冷媒の密度が小さいため、圧縮機の動作圧力が低くなる。このため、従来の技術では、Ｒ３２などのＨＦＣ冷媒と同一の圧縮機ストロークボリュームで同等の性能を得るためには、回転数を増やして冷媒の流量を増やす必要がある。しかしながら、冷媒の流量を増やすと、電動機の回転子の風穴（特許文献１では空隙２８に相当）を流れる冷媒の流速が増加する。その結果、冷媒と油（例えば、冷凍機油）の分離がし難くなり、圧縮機内の油が圧縮機外に流出し、圧縮機構部の潤滑不良を引き起こすことがある。
　本開示の目的は、圧縮機の圧縮機構部の潤滑不良を防止することである。
　本開示の一態様に係る回転子は、
　少なくとも１つの第１鉄心と、
　少なくとも１つの第２鉄心と、
　２以上の永久磁石と
　を備え、
　前記少なくとも１つの第１鉄心は、第１磁石収容孔と、前記第１磁石収容孔に対して径方向における内側に離れて位置する第１風穴と、前記第１磁石収容孔と前記第１風穴との間に位置する薄肉鉄心部とを有し、
　前記少なくとも１つの第２鉄心は、前記第１磁石収容孔に連通している第２磁石収容孔と、前記第２磁石収容孔及び前記第１風穴の両方に連通している第２風穴とを有し、
　前記２以上の永久磁石のうちの第１永久磁石及び第２永久磁石は、前記第１磁石収容孔及び前記第２磁石収容孔に配置されており、
　前記第１磁石収容孔及び前記第２磁石収容孔に配置された前記第１永久磁石と前記第２永久磁石との間に第１空間が設けられている。
　本開示の他の態様に係る電動機は、
　固定子と、
　前記固定子の内側に配置された前記回転子と
　を備える。
　本開示の他の態様に係る圧縮機は、
　前記電動機と、
　圧縮機構部と、
　前記圧縮機構部と前記電動機と連結しているクランクシャフトと
　を備える。
　本開示の他の態様に係る冷凍サイクル装置は、
　冷媒を圧縮する前記圧縮機と、
　前記圧縮機によって圧縮された前記冷媒が流れる冷媒流路と
　を備える。
　本開示の他の態様に係る空気調和装置は、
　前記圧縮機と、
　室外熱交換器と、
　室内熱交換器と
　を備える。
　本開示によれば、圧縮機の圧縮機構部の潤滑不良を防止することができる。
空気調和装置の冷房運転時における冷媒回路の構成を示す図である。 空気調和装置の暖房運転時における冷媒回路の構成を示す図である。 圧縮機の構成を示す断面図である。 圧縮機構部の構成を示す断面図である。 電動機の構成を示す断面図である。 第１鉄心を示す断面図である。 第２鉄心を示す断面図である。 永久磁石が配置された第１鉄心を示す断面図である。 永久磁石が配置された第２鉄心を示す断面図である。 図６及び図７に示される線Ｂ１－Ｏ－Ｂ２に沿った回転子鉄心の断面図である。 第１端板の＋ｚ側の構成を示す平面図である。 第２端板の＋ｚ側の構成を示す平面図である。 回転子の他の例を示す断面図である。 回転子のさらに他の例を示す断面図である。 回転子のさらに他の例を示す断面図である。 回転子のさらに他の例を示す断面図である。 回転子のさらに他の例を示す断面図である。 回転子のさらに他の例を示す断面図である。 回転子のさらに他の例を示す断面図である。 回転子のさらに他の例を示す断面図である。 回転子のさらに他の例を示す断面図である。
　以下に、冷凍サイクル装置及び空気調和装置１００を、図面を参照しながら説明する。
　本明細書では、国際標準ＩＳＯ８１７で定められた“Ｒ”で始まる冷媒番号を用いて「冷媒」の種類を説明する。
　図１は、空気調和装置１００の冷房運転時における冷媒回路の構成を示す図である。
　図２は、空気調和装置１００の暖房運転時における冷媒回路の構成を示す図である。
　〈冷凍サイクル装置〉
　本実施の形態における冷凍サイクル装置は、冷媒１２０を圧縮する圧縮機１０１と、圧縮機１０１によって圧縮された冷媒１２０が流れる冷媒流路１１０とを有している。この冷凍サイクル装置は、空気調和装置１００以外の装置に適用されてもよい。例えば、この冷凍サイクル装置は、冷蔵庫、ヒートポンプサイクル装置などの装置に適用されてもよい。
　〈空気調和装置〉
　本実施の形態では、冷凍サイクル装置が適用された空気調和装置１００の例を説明する。
　図１及び図２に示されるように、空気調和装置１００は、冷媒１２０と、冷媒１２０を圧縮する圧縮機１０１と、圧縮機１０１によって圧縮された冷媒１２０が流れる冷媒流路１１０とを有している。
　冷媒流路１１０は、アキュムレータ１０２と、冷房運転と暖房運転を切り替える四方弁１０３と、室外熱交換器１０４と、減圧装置としての膨張弁１０５と、室内熱交換器１０６と、配管１０７とを含む。圧縮機１０１、アキュムレータ１０２、室外熱交換器１０４、膨張弁１０５及び室内熱交換器１０６は、配管（例えば、銅管）１０７によって接続されている。圧縮機１０１、室外熱交換器１０４、膨張弁１０５及び室内熱交換器１０６によって、冷媒回路が構成されている。
　空気調和装置１００は、制御部１０８をさらに有している。制御部１０８は、例えば、圧縮機１０１の内部の圧力又は温度を制御する。制御部１０８は、例えば、マイクロコンピュータである。制御部１０８は、四方弁１０３などの、圧縮機１０１以外の要素を制御してもよい。
　次に、冷房運転時における空気調和装置１００の動作について、説明する。図１に示されるように、圧縮機１０１は、アキュムレータ１０２から吸入した冷媒１２０を圧縮して、圧縮された冷媒１２０を高温高圧の冷媒ガスとして送り出す。四方弁１０３は、圧縮機１０１から送り出された高温高圧の冷媒ガスを室外熱交換器１０４に流す。室外熱交換器１０４は、高温高圧の冷媒ガスと媒体（例えば、空気）との熱交換を行うことで、冷媒ガスを凝縮し、凝縮された冷媒ガスを低温高圧の液冷媒として送り出す。つまり、冷房運転時には、室外熱交換器１０４は、凝縮器として機能する。
　膨張弁１０５は、室外熱交換器１０４から送り出された液冷媒を膨張させて、膨張した液冷媒を低温低圧の液冷媒として送り出す。具体的には、室外熱交換器１０４から送り出された低温高圧の液冷媒は、膨張弁１０５によって減圧されることによって、低温低圧の冷媒ガスと、低温低圧の液冷媒との二相状態になる。室内熱交換器１０６は、膨張弁１０５から送り出された二相状態の冷媒と媒体（例えば、空気）との熱交換を行い、液冷媒を蒸発させて、冷媒ガスを送り出す。つまり、冷房運転時には、室内熱交換器１０６は、蒸発器として機能する。室内熱交換器１０６から送り出された冷媒ガスは、アキュムレータ１０２を通して、圧縮機１０１に戻る。以上に説明したように、冷房運転時には、冷媒１２０は、図１において矢印で示される経路に沿って、冷媒回路を循環する。つまり、冷房運転時には、冷媒１２０は、圧縮機１０１、室外熱交換器１０４、膨張弁１０５及び室内熱交換器１０６の順に循環する。
　なお、冷房運転と暖房運転の切り替えは、図２に示されるように四方弁１０３により流路を切り替えることによって行われる。つまり、暖房運転時においては、室内熱交換器１０６は、凝縮器として機能し、室外熱交換器１０４は、蒸発器として機能する。
　〈冷媒〉
　次に、冷媒１２０について説明する。冷媒１２０は、炭素の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む混合冷媒である。炭素の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む混合冷媒は、動作圧力を低下させ、不均化反応を防止できる。本実施の形態では、冷媒１２０は、Ｒ１１２３（つまり、１、１、２－トリフルオロエチレン）を含む混合冷媒である。なお、冷媒１２０は、Ｒ１１２３に限らず、他のエチレン系フッ化炭化水素を含む混合冷媒であってもよい。
　冷媒１２０は、１種類以上のエチレン系フッ化炭化水素を有していればよい。この場合、冷媒１２０は、例えば、エチレン系フッ化炭化水素と他の冷媒とを混合した混合冷媒である。例えば、冷媒１２０は、Ｒ１１２３とＲ３２（ジフルオロメタン）とを混合した混合冷媒である。この混合冷媒におけるＲ１１２３の割合は、例えば、４０ｗｔ％から６０ｗｔ％の範囲内に設定されることが好ましい。なお、Ｒ１１２３は、Ｒ３２以外の冷媒と混合されてもよい。例えば、Ｒ１１２３は、Ｒ１２３４ｙｆ（つまり、２、３、３、３－テトラフルオロプロペン）、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）（つまり、トランス－１、３、３、３－テトラフルオロプロペン）、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｚ）（つまり、シス－１、３、３、３－テトラフルオロプロペン）、Ｒ１２５（１、１、１、２－ペンタフルオロエタン）及びＲ１３４ａ（つまり、１、１、１、２－テトラフルオロエタン）のいずれか１つ以上の冷媒と混合されてもよい。
　また、冷媒１２０は、２種類以上のエチレン系フッ化炭化水素を有する冷媒であってもよい。Ｒ１１２３は、例えば、Ｒ１１４１（つまり、フルオロエチレン）、Ｒ１１３２ａ（つまり、１、１－ジフルオロエチレン）、Ｒ１１３２（Ｅ）（つまり、トランス－１、２－ジフルオロエチレン）、及びＲ１１３２（Ｚ）（つまり、シス－１、２－ジフルオロエチレン）のいずれか１つ以上のエチレン系フッ化炭化水素と混合されてもよい。
　また、他の冷媒として、冷媒１２０は、炭化水素で構成されるＲ２９０、すなわち、プロパンであってもよい。
　〈圧縮機の構成〉
　次に、圧縮機１０１について説明する。
　図３は、圧縮機１０１の構成を示す断面図である。圧縮機１０１は、例えば、ロータリ圧縮機である。なお、圧縮機１０１は、ロータリ圧縮機以外の圧縮機であってもよい。例えば、圧縮機１０１は、低圧圧縮機又はスクロール圧縮機であってもよい。
　図３に示されるように、圧縮機１０１は、電動機１と、回転軸としてのクランクシャフト２と、圧縮機構部３と、密閉容器４とを有している。電動機１は、圧縮機構部３を駆動する。圧縮機構部３は、アキュムレータ１０２から吸入した冷媒１２０を圧縮する。なお、電動機１及び圧縮機構部３の構成については、後述する。
　クランクシャフト２は、電動機１と圧縮機構部３とを連結している。クランクシャフト２は、電動機１の回転子１０に固定されるシャフト本体部２ａと、圧縮機構部３のローリングピストン３２及びシャフト本体部２ａの両方に固定されている偏心軸部２ｂとを有している。
　以下の説明では、回転子１０の回転中心を中心とする円の円周に沿った方向Ｒ１を「周方向」、回転子１０の回転中心である軸線Ｃ１に沿った方向を「回転子１０の軸方向」、「電動機１の軸方向」、又は単に「軸方向」と称し、回転子１０の半径方向を「径方向」と称する。例えば、径方向は、軸方向に直交してクランクシャフト２を通る直線に沿った方向を示す。また、図面には、図面相互の理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系が示されている場合がある。ｚ軸は、軸線Ｃ１に平行な座標軸である。ｙ軸は、ｚ軸に直交する座標軸である。ｘ軸は、ｙ軸及びｚ軸の両方に直交する座標軸である。ｘｙ平面は、軸方向と直交する平面である。
　密閉容器４の形状は円筒状の形状であり、電動機１及び圧縮機構部３を収容している。密閉容器４の底部に備えられた油だまり部４５には、冷凍機油が貯留されている。冷凍機油は、圧縮機構部３の摺動部を潤滑する潤滑油である。圧縮機構部３の摺動部は、例えば、ローリングピストン３２と偏心軸部２ｂとが嵌合している部分である。冷凍機油は、クランクシャフト２の内部に形成された給油通路を通って、圧縮機構部３の摺動部を潤滑する。
　圧縮機１０１は、吐出管４１と端子４２とをさらに有している。吐出管４１及び端子４２は、密閉容器４の上部に取り付けられている。圧縮機構部３によって圧縮された冷媒１２０は、吐出管４１を通して密閉容器４の外部に吐出される。吐出管４１は、図１又は図２に示される冷媒回路に接続されている。
　端子４２は、圧縮機１０１の外部に備えられた駆動装置（図示せず）に接続されている。また、端子４２は、リード線４４を介して、電動機１の固定子２０のコイル２２に駆動電流を供給する。これにより、コイル２２に磁束が発生し、電動機１の回転子１０が回転する。
　図４は、圧縮機構部３の構成を示す断面図である。
　図３及び図４に示されるように、圧縮機構部３は、シリンダ３１と、ローリングピストン３２と、ベーン３３と、上軸受部３４と、下軸受部３５とを有している。シリンダ３１は、吸入口３１ａと、シリンダ室３１ｂと、ベーン溝３１ｃとを有している。吸入口３１ａは、吸入管４３を通してアキュムレータ１０２に連通している。吸入口３１ａは、アキュムレータ１０２から吸入される冷媒１２０が流れる通路であり、シリンダ室３１ｂに連通している。
　シリンダ室３１ｂは、軸線Ｃ１を中心とする円筒状の空間である。シリンダ室３１ｂには、クランクシャフト２の偏心軸部２ｂ、ローリングピストン３２及びベーン３３が配置されている。ｚ軸方向に見たときのローリングピストン３２の形状は、リング形状である。ローリングピストン３２は、クランクシャフト２の偏心軸部２ｂに固定されている。
　ベーン溝３１ｃは、シリンダ室３１ｂと連通している。ベーン溝３１ｃには、ベーン３３が取り付けられている。ベーン溝３１ｃの端部には、背圧室３１ｄが形成されている。ベーン３３は、例えば、背圧室３１ｄに配置されたスプリングによって、軸線Ｃ１に向けて押圧されることで、ローリングピストン３２の外周面に当接している。これにより、ベーン３３は、シリンダ室３１ｂの内周面、ローリングピストン３２の外周面、上軸受部３４、及び下軸受部３５で囲まれる空間３６を、吸入側の作動室３６ａ及び圧縮側の作動室３６ｂに分割している。吸入側の作動室３６ａを吸入室３６ａとも称し、圧縮側の作動室３６ｂを圧縮室３６ｂとも称する。吸入室３６ａは、吸入口３１ａと連通している。
　図４に示される例では、ベーン３３は、ローリングピストン３２が偏心回転しているときに、ベーン溝３１ｃ内でｙ軸方向に往復運動する。ベーン３３の形状は、例えば、板状である。なお、図４に示される例では、ローリングピストン３２及びベーン３３は別体であるが、ローリングピストン３２及びベーン３３は、１つの構成要素として一体的に形成されていてもよい。
　上軸受部３４は、シリンダ室３１ｂの＋ｚ軸側の端部を閉鎖している。下軸受部３５は、シリンダ室３１ｂの－ｚ軸側の端部を閉鎖している。上軸受部３４及び下軸受部３５はそれぞれ、締結部材（例えば、ボルト）によってシリンダ３１に固定されている。
　上軸受部３４及び下軸受部３５はそれぞれ、圧縮された冷媒をシリンダ室３１ｂの外部に吐出する吐出口を有している。上軸受部３４及び下軸受部３５のそれぞれの吐出口は、シリンダ室３１ｂの圧縮室３６ｂと連通している。各吐出口には、例えば、吐出弁が備えられている。この吐出弁は、圧縮室３６ｂで圧縮された冷媒の圧力が予め定められた圧力以上になった場合に開口し、高温高圧の冷媒が密閉容器４の内部空間に吐出される。なお、下軸受部３５は、吐出口を必ずしも有している必要はない。
　上軸受部３４には、締結部材（例えば、ボルト）によって上部吐出マフラ３７が取り付けられている。上軸受部３４と上部吐出マフラ３７との間には、マフラ室３７ａが設けられている。これにより、上軸受部３４の吐出口から吐出された冷媒がマフラ室３７ａに拡散するため、上軸受部３４の吐出口から吐出される冷媒の吐出音の発生が抑制される。
　また、下軸受部３５には、締結部材（例えば、ボルト）によって下部吐出マフラ３８が取り付けられている。下軸受部３５と下部吐出マフラ３８との間には、マフラ室３８ａが設けられている。これにより、下軸受部３５の吐出口から吐出された冷媒がマフラ室３８ａに拡散するため、下軸受部３５から吐出される冷媒の吐出音の発生が抑制される。なお、上軸受部３４及び下軸受部３５のいずれか一方に吐出口が形成されている場合には、吐出口が形成されているフレームに吐出マフラが取り付けられていてもよい。
　〈電動機〉
　次に、電動機１の構成について説明する。
　図５は、電動機１の構成を示す断面図である。図５に示されるように、電動機１は、回転子１０と、固定子２０とを有している。回転子１０は、固定子２０の内側に回転可能に配置されている。図５に示される例では、電動機１は、インナーロータ型の電動機である。回転子１０と固定子２０との間には、空隙Ｇが存在している。空隙Ｇの幅は、例えば、０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲内の予め定められた幅である。
　〈固定子〉
　次に、固定子２０の構成について説明する。図５に示されるように、固定子２０は、固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１に巻き付けられた巻線としてのコイル２２と、固定子鉄心２１を絶縁するインシュレータ２３とを有している。図５では、集中巻の例を示しているが、コイル２２は、分布巻で固定子鉄心２１に巻き付けられていてもよい。固定子鉄心２１は、図３に示される密閉容器４の内壁に固定されている。固定子鉄心２１は、例えば、圧入、焼き嵌め又は溶接によって、密閉容器４の内壁に固定されている。
　〈回転子〉
　次に、回転子１０の構成について詳細を説明する。
　図６は、第１鉄心１１を示す断面図である。
　図７は、第２鉄心１２を示す断面図である。
　図８は、永久磁石１５が配置された第１鉄心１１を示す断面図である。
　図９は、永久磁石１５が配置された第２鉄心１２を示す断面図である。
　回転子１０は、少なくとも１つの第１鉄心１１及び少なくとも１つの第２鉄心１２を含む回転子鉄心１４を有している。回転子１０は、回転子鉄心１４に配置された２以上の永久磁石１５をさらに有している。本実施の形態では、回転子１０は、複数の第１鉄心１１と、複数の第２鉄心１２と、複数の永久磁石１５とを有している。
　図１０は、図６及び図７に示される線Ｂ１－Ｏ－Ｂ２に沿った回転子鉄心１４の断面図である。図１０に示される例では、回転子鉄心１４は、複数の第１鉄心１１及び複数の第２鉄心１２で構成されている。
　回転子鉄心１４は、周方向Ｒ１に間隔をおいて位置する複数の磁石収容孔１１ａを有している。ｚ軸方向に見たときの磁石収容孔１１ａの形状は、Ｖ字状の形状である。すなわち、ｘｙ平面において、磁石収容孔１１ａの形状は、Ｖ字状の形状である。図８及び図９に示されるように、各磁石収容孔１１ａには、２つの永久磁石１５が配置されている。各磁石収容孔１１ａにおいて、２つの永久磁石１５の間に空間Ｓ１が設けられている。空間Ｓ１を第１空間Ｓ１とも称する。各磁石収容孔１１ａに配置された２つの永久磁石１５を、第１永久磁石１５及び第２永久磁石１５とも称する。ｘｙ平面において、各磁石収容孔１１ａ内の２つの永久磁石１５は、Ｖ字状に配置されている。
　図６から図９に示される例では、回転子鉄心１４は、６つの磁石収容孔１１ａを有している。すなわち、各第１鉄心１１は、６つの磁石収容孔１１ａを有しており、各第２鉄心１２も、６つの磁石収容孔１１ａを有している。
　各第１鉄心１１に設けられた磁石収容孔１１ａを、第１磁石収容孔１１ａとも称し、各第２鉄心１２に設けられた磁石収容孔１１ａを、第２磁石収容孔１１ａとも称する。すなわち、回転子鉄心１４の磁石収容孔１１ａは、１以上の第１磁石収容孔１１ａ及び１以上の第２磁石収容孔１１ａで形成されている。第１磁石収容孔１１ａにおいて、２つの永久磁石１５の間の空間Ｓ１を、第１空間Ｓ１とも称し、第２磁石収容孔１１ａにおいて、２つの永久磁石１５の間の空間Ｓ１も、第１空間Ｓ１とも称する。
　電動機１の磁極の数は、磁石収容孔１１ａの数と同じである。本実施の形態では、電動機１の磁極の数は、６磁極である。したがって、回転子１０の磁極の数は６磁極であり、磁石収容孔１１ａの数は６である。磁石収容孔１１ａの数は６に限られず、２以上であればよい。
　上述のように、各永久磁石１５は、磁石収容孔１１ａに埋め込まれている。したがって、本実施の形態では、回転子１０は、Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ（ＩＰＭ）構造である。
　各永久磁石１５の形状は、例えば、板状の形状である。各永久磁石１５は、例えば、希土類磁石である。各永久磁石１５は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、及びボロン（Ｂ）を含む希土類磁石である。本実施の形態では、各永久磁石１５は、ジスプロシウム（Ｄｙ）及びテレビウム（Ｔｒ）を含有していない。ジスプロシウム及びテレビウムはレアアース資源であるため、高価である。本実施の形態では、各永久磁石１５におけるジスプロシウムの含有率及びテレビウムの含有率は、０重量％であるため、各永久磁石１５のコストを低減することができる。なお、各永久磁石１５は、１．０重量％未満のジスプロシウム、又は１．０重量％未満のテレビウム、又はこれらの両方を含有していてもよい。また、各永久磁石１５は、希土類磁石に限らず、フェライト磁石などの他の永久磁石であってもよい。
　回転子鉄心１４は、クランクシャフト２が配置されるシャフト孔１１ｂと、複数の風穴１１ｃと、複数のカシメ部１１ｄとを有している。本実施の形態では、風穴１１ｃの数は、磁石収容孔１１ａの数と同じである。各風穴１１ｃは、磁石収容孔１１ａとシャフト孔１１ｂとの間に設けられている。各風穴１１ｃは、第１空間Ｓ１と対向する位置に設けられている。具体的には、各風穴１１ｃは、径方向における第１空間Ｓ１の内側と対向する位置に設けられている。
　本実施の形態では、ｘｙ平面における風穴１１ｃの形状は、円形状であるが、ｘｙ平面における風穴１１ｃの形状は、円形状に限定されない。例えば、ｘｙ平面における風穴１１ｃの形状は、楕円形状でもよく、曲線、直線、又はこれらの線の組み合わせで形成された形状でもよい。ｘｙ平面における風穴１１ｃの面積は、第１空間Ｓ１に比べて、十分に大きいことが望ましい。例えば、ｘｙ平面における各風穴１１ｃの面積は、各第１空間Ｓ１の面積の１０倍以上である。
　〈第１鉄心〉
　図６に示されるように、各第１鉄心１１は、少なくとも１つの第１磁石収容孔１１ａと、シャフト孔１１ｂと、少なくとも１つの風穴１１ｃ（第１風穴１１ｃとも称する）と、少なくとも１つの薄肉鉄心部１１ｅとを有している。各第１風穴１１ｃは、第１磁石収容孔１１ａに対して径方向における内側に離れて位置する。各薄肉鉄心部１１ｅは、第１磁石収容孔１１ａと第１風穴１１ｃとの間に位置する。各薄肉鉄心部１１ｅを、ブリッジ部又は第１のブリッジ部とも称する。
　ｘｙ平面において、各第１磁石収容孔１１ａの形状は、Ｖ字状の形状である。
　上述のように、本実施の形態では、ｘｙ平面における第１風穴１１ｃの形状は、円形状であるが、ｘｙ平面における第１風穴１１ｃの形状は、円形状に限定されない。例えば、ｘｙ平面における第１風穴１１ｃの形状は、楕円形状でもよく、曲線、直線、又はこれらの線の組み合わせで形成された形状でもよい。ｘｙ平面における第１風穴１１ｃの面積は、第１空間Ｓ１に比べて、十分に大きいことが望ましい。例えば、ｘｙ平面における各風穴１１ｃの面積は、各第１空間Ｓ１の面積の１０倍以上である。
　各第１鉄心１１は、各薄肉鉄心部１１ｅを有し、ｘｙ平面における各第１風穴１１ｃの面積は、各第１空間Ｓ１の面積の１０倍以上である。この構成により、圧縮機１０１内の冷媒１２０と冷凍機油の分離を促進させることができる。さらに、分離された冷凍機油を第１空間Ｓ１に誘導させることができる。
　各第１風穴１１ｃは、シャフト孔１１ｂに比べて第１空間Ｓ１の近くに位置している。各薄肉鉄心部１１ｅは、第１風穴１１ｃと第１空間Ｓ１との間に存在する第１鉄心１１の一部である。図６に示される例では、ｘｙ平面において、各薄肉鉄心部１１ｅの形状は、円弧形状であり、各各薄肉鉄心部１１ｅは、第１風穴１１ｃの内壁に沿って延在している。図６に示される例では、ｘｙ平面において、各薄肉鉄心部１１ｅの幅Ｗ１は、第１風穴１１ｃの内壁に沿って均一である。すなわち、各薄肉鉄心部１１ｅは、第１風穴１１ｃの内壁に沿って均一の幅Ｗ１で延在している。各薄肉鉄心部１１ｅの幅Ｗ１は、軸方向における各第１鉄心１１の厚み以上であることが望ましい。各薄肉鉄心部１１ｅの幅Ｗ１は、軸方向における各第１鉄心１１の厚み以上であるとき、第１鉄心１１の十分な強度を得ることができる。
　図８に示されるように、第１鉄心１１は、第１磁石収容孔１１ａと各永久磁石１５との間に設けられた隙間１１ｆと、回転子１０の周方向における第１磁石収容孔１１ａの端部に設けられた第２空間Ｓ２とを有する。第１鉄心１１の隙間１１ｆを、第１隙間１１ｆとも称する。第１鉄心１１の各第２空間Ｓ２は、第１隙間１１ｆと連通している。各第１鉄心１１の各第１隙間１１ｆは、第１空間Ｓ１と連通している。
　図８に示される例では、周方向における第１磁石収容孔１１ａの両端部に第２空間Ｓ２が設けられている。各第２空間Ｓ２と回転子鉄心１４の外周面との間の領域は、薄肉部（ブリッジ部又は第２のブリッジ部とも称する）であり、この薄肉部は、隣り合う磁極間の領域における漏れ磁束を低減する。電動機１が圧縮機１０１に配置されているとき、各第２空間Ｓ２は、冷凍機油が流れる経路として機能する。
　ｘｙ平面において、各永久磁石１５の短手方向の長さは、各第１磁石収容孔１１ａの短手方向の長さよりも短い。したがって、第１磁石収容孔１１ａと各永久磁石１５との間に隙間１１ｆが設けられている。第１磁石収容孔１１ａの短手方向における隙間１１ｆの幅ｔ１は、例えば、０．１ｍｍから０．２ｍｍである。各隙間１１ｆは、各永久磁石１５に対して回転子１０の径方向における外側又は内側に設けられている。各第１鉄心１１の各隙間１１ｆが、各永久磁石１５に対して回転子１０の径方向における外側に設けられている場合、各永久磁石１５に対する冷却効果をより高めることができる。
　〈第２鉄心〉
　図７に示されるように、各第２鉄心１２は、少なくとも１つの第２磁石収容孔１１ａと、シャフト孔１１ｂと、少なくとも１つの風穴１１ｃ（第２風穴１１ｃとも称する）とを有している。各第２風穴１１ｃは、第２磁石収容孔１１ａに対して径方向における内側に位置しており、その第２磁石収容孔１１ａに連通している。各第２磁石収容孔１１ａは、各第１鉄心１１の第１磁石収容孔１１ａに連通している。具体的には、各第２風穴１１ｃは、ｘｙ平面における第２磁石収容孔１１ａの中央に連通している。したがって、各第２風穴１１ｃは、第１磁石収容孔１１ａ及び第２磁石収容孔１１ａの両方に連通している。具体的には、各第２風穴１１ｃは、径方向において第２磁石収容孔１１ａに連通しており、軸方向において各第１鉄心１１の第１磁石収容孔１１ａに連通している。ｘｙ平面において、第１鉄心１１の第１風穴１１ｃに連通している各第２風穴１１ｃの面積は、その第１風穴１１ｃの面積よりも大きい。言い換えると、ｘｙ平面において、第１鉄心１１の第１風穴１１ｃに連通している各第２風穴１１ｃの直径は、その第１風穴１１ｃの直径よりも大きい。
　ｘｙ平面において、各第２磁石収容孔１１ａの形状は、Ｖ字状の形状である。回転子鉄心１４の各磁石収容孔１１ａには、２つの永久磁石１５が配置されている。各磁石収容孔１１ａに配置された２つの永久磁石１５を、「第１永久磁石１５」、「第２永久磁石１５」とも称する。すなわち、一組の第１永久磁石１５及び第２永久磁石１５は、軸方向において互いに連通している１以上の第１磁石収容孔１１ａ及び１以上の第２磁石収容孔１１ａに配置されている。上述のように、各磁石収容孔１１ａに配置された第１永久磁石１５と第２永久磁石１５との間に第１空間Ｓ１が設けられている。
　上述のように、本実施の形態では、ｘｙ平面における第２風穴１１ｃの形状は、円形状であるが、ｘｙ平面における第２風穴１１ｃの形状は、円形状に限定されない。例えば、ｘｙ平面における第２風穴１１ｃの形状は、楕円形状でもよく、曲線、直線、又はこれらの線の組み合わせで形成された形状でもよい。ｘｙ平面における第２風穴１１ｃの面積は、第１空間Ｓ１に比べて、十分に大きいことが望ましい。例えば、ｘｙ平面における各風穴１１ｃの面積は、各第１空間Ｓ１の面積の１０倍以上である。
　ｘｙ平面における各第２風穴１１ｃの面積は、各第１空間Ｓ１の面積の１０倍以上である。この構成により、圧縮機１０１内の冷媒１２０と冷凍機油の分離を促進させることができる。さらに、分離された冷凍機油を第１空間Ｓ１に誘導させることができる。
　各第１鉄心１１及び各第２鉄心１２において、各風穴１１ｃからシャフト孔１１ｂまでの最短距離Ｗ２は、第１鉄心１１の薄肉鉄心部１１ｅ幅Ｗ１よりも大きい。例えば、各風穴１１ｃからシャフト孔１１ｂまでの最短距離Ｗ２は、第１鉄心１１の薄肉鉄心部１１ｅ幅Ｗ１の２倍以上である。この場合、圧縮機１０１内の冷媒１２０の流路を確保することができる。さらに、シャフト孔１１ｂにクランクシャフト２が焼き嵌めで固定された場合、回転子１０の強度を高めることができる。
　図９に示されるように、第２鉄心１２は、第２磁石収容孔１１ａと各永久磁石１５と間に設けられた隙間１１ｆと、回転子１０の周方向における第２磁石収容孔１１ａの端部に設けられた第２空間Ｓ２とを有する。第２鉄心１２の隙間１１ｆを、第２隙間１１ｆとも称する。第２鉄心１２の各第２空間Ｓ２は、第２隙間１１ｆと連通している。各第２鉄心１２の各第２隙間１１ｆは、第１空間Ｓ１と連通している。
　図９に示される例では、周方向における第２磁石収容孔１１ａの両端部に第２空間Ｓ２が設けられている。各第２空間Ｓ２と回転子鉄心１４の外周面との間の領域は、薄肉部（ブリッジ部とも称する）であり、この薄肉部は、隣り合う磁極間の領域における漏れ磁束を低減する。電動機１が圧縮機１０１に配置されているとき、各第２空間Ｓ２は、冷凍機油が流れる経路として機能する。
　ｘｙ平面において、各永久磁石１５の短手方向の長さは、各第２磁石収容孔１１ａの短手方向の長さよりも短い。したがって、第２磁石収容孔１１ａと各永久磁石１５との間に隙間１１ｆが設けられている。第２磁石収容孔１１ａの短手方向における隙間１１ｆの幅ｔ１は、例えば、０．１ｍｍから０．２ｍｍである。各隙間１１ｆは、各永久磁石１５に対して回転子１０の径方向における外側又は内側に設けられている。各第２鉄心１２の各隙間１１ｆが、各永久磁石１５に対して回転子１０の径方向における外側に設けられている場合、各永久磁石１５に対する冷却効果をより高めることができる。
　各第１鉄心１１は、例えば、電磁鋼板である。各第２鉄心１２も、例えば、電磁鋼板である。少なくとも１つの第１鉄心１１及び少なくとも１つの第２鉄心１２は、回転子１０の軸方向に積層されている。図１０に示される例では、第１鉄心１１及び第２鉄心１２は、回転子１０の軸方向に交互に配置されている。
　第１鉄心１１及び第２鉄心１２は、必ずしも交互に配置されている必要はない。回転子鉄心１４が、少なくとも１つの第１鉄心１１及び少なくとも１つの第２鉄心１２を含んでいればよい。
　軸方向における各第１鉄心１１の厚みｔ３は、例えば、０．２ｍｍから０．７ｍｍの範囲内の予め定められた厚みである。軸方向における各第２鉄心１２の厚みｔ３も、例えば、０．２ｍｍから０．７ｍｍの範囲内の予め定められた厚みである。本実施の形態では、ｔ３＝０．３５ｍｍである。
　少なくとも１つの第１鉄心１１及び少なくとも１つの第２鉄心１２は、カシメで固定されている。したがって、図６及び図７に示されるように、各第１鉄心１１及び各第２鉄心１２はカシメ部１１ｄを有している。本実施の形態では、軸方向に隣接する２つの電磁鋼板（図１０では、第１鉄心１１及び第２鉄心１２）は、Ｖ字状の突起（すなわち、Ｖカシメ）によって固定されている。したがって、円筒状の突起（すなわち、丸カシメ）によって固定する方法に比べて、第１鉄心１１及び第２鉄心１２をしっかり固定することができる。
　図１０に示される例では、各カシメ部１１ｄの＋ｚ側は、凹部であり、各カシメ部１１ｄの－ｚ側は突部である。したがって、各電磁鋼板（例えば、第１鉄心１１）の各カシメ部１１ｄの凹部は、隣接する電磁鋼板（例えば、第２鉄心１２）の各カシメ部１１ｄの突部にはめ込まれている。軸方向におけるカシメ部１１ｄの長さは、１枚の電磁鋼板（すなわち、第１鉄心１１又は第２鉄心１２）の厚みｔ３よりも長い。
　図１０に示されるように、軸方向に隣接する２つの電磁鋼板（図１０では、第１鉄心１１及び第２鉄心１２）の間に、隙間１１ｇ（第３隙間１１ｇとも称する）が設けられている。電動機１が圧縮機１０１内に配置されているときに、各隙間１１ｇは、冷凍機油が通る経路として機能する。軸方向における各第３隙間１１ｇの幅ｔ２は、第１鉄心１１の第１隙間１１ｆの幅ｔ１よりも小さく、第２鉄心１２の第２隙間１１ｆの幅ｔ１よりも小さい。この構成により、分離された冷凍機油は、各第１隙間１１ｆ及び各第２隙間１１ｆを通りやすくなり、各永久磁石１５の表面上を流れやすくなる。その結果、各永久磁石１５を冷却することができる。
　第３隙間１１ｇの幅ｔ２は、１枚の電磁鋼板（すなわち、第１鉄心１１又は第２鉄心１２）の厚みｔ３よりも小さい。第３隙間１１ｇの幅ｔ２は、例えば、１枚の電磁鋼板（すなわち、第１鉄心１１又は第２鉄心１２）の厚みｔ３の１／１０以下である。本実施の形態では、第３隙間１１ｇの幅ｔ２は、１０μｍ以下である。例えば、幅ｔ２は、１μｍから５μｍの範囲内の予め定められた幅である。
　本実施の形態では、上述のように、各カシメ部１１ｄは、Ｖカシメで形成されている。そのため、Ｖカシメで形成された各カシメ部１１ｄによって、第１鉄心１１及び第２鉄心１２が固定されているので、丸カシメに比べて、各第３隙間１１ｇの幅ｔ２の寸法精度が良好に確保される。
　図６及び図１０に示されるように、各第１鉄心１１は、各第１風穴１１ｃを画定するとともに第１空間Ｓ１と対向する油導入部１１ｈを有している。すなわち、油導入部１１ｈは、第１風穴１１ｃの内壁の一部を形成している。図１０に示されるように、油導入部１１ｈは、回転子１０の軸方向に対して傾斜している。各油導入部１１ｈは、平面で形成されていてもよく、曲面で形成されていてもよい。図１０に示される例では、各油導入部１１ｈは、第１風穴１１ｃの＋ｚ側に設けられている。例えば、回転子１０の軸方向が鉛直方向と一致しているとき、各油導入部１１ｈは、第１風穴１１ｃの上側に設けられている。第１風穴１１ｃの内壁に油導入部１１ｈが設けられている場合、分離された冷凍機油を第１空間Ｓ１に容易に誘導することができる。
　各油導入部１１ｈは、第１空間Ｓ１と対向する位置に設けられている。言い換えると、各油導入部１１ｈは、第１空間Ｓ１と対向する第１風穴１１ｃの内壁に形成されている。
　図１０に示されるように、軸方向における回転子鉄心１４の両端に、第１端板１６ａ及び第２端板１６ｂがそれぞれ設けられている。具体的には、回転子１０は、回転子１０の軸方向における回転子鉄心１４の一端に備えられた第１端板１６ａと、回転子１０の軸方向における回転子鉄心１４の他端に備えられた第２端板１６ｂとを有している。
　図１１は、第１端板１６ａの＋ｚ側の構成を示す平面図である。
　第１端板１６ａは、複数の風穴１６ｃ（第３風穴１６ｃとも称する）と、シャフト孔１６ｄとを有している。各第３風穴１６ｃは、各第１鉄心１１の第１風穴１１ｃ及び各第２鉄心１２の第２風穴１１ｃと連通しており、第１端板１６ａのシャフト孔１６ｄは、回転子鉄心１４のシャフト孔１１ｂと連通している。第１端板１６ａは、回転子鉄心１４の各磁石収容孔１１ａ（すなわち、各第１鉄心１１の第１磁石収容孔１１ａ及び各第２鉄心１２の第２磁石収容孔１１ａ）を覆っている。したがって、回転子鉄心１４の各磁石収容孔１１ａの一端側が、第１端板１６ａによって閉塞されているので、電動機１が圧縮機１０１に配置されているとき、圧縮機１０１外への冷凍機油の流出を防止することができる。
　図１２は、第２端板１６ｂの＋ｚ側の構成を示す平面図である。
　第２端板１６ｂは、複数の第３空間Ｓ１ｂと、複数の第４空間Ｓ２ｂと、シャフト孔１６ｅと、複数の風穴１６ｆ（第４風穴１６ｆとも称する）とを有している。各第４風穴１６ｆは、各第１鉄心１１の第１風穴１１ｃ及び各第２鉄心１２の第２風穴１１ｃと連通している。各第３空間Ｓ１ｂは、回転子鉄心１４の第１空間Ｓ１と連通しており、各第４空間Ｓ２ｂは、回転子鉄心１４の第２空間Ｓ２と連通している。この構成により、冷凍機油は油だまり部４５に容易に流入する。第２端板１６ｂのシャフト孔１６ｅは、回転子鉄心１４のシャフト孔１１ｂと連通している。
　〈変形例〉
　回転子１０の他の例について以下に説明する。
　図１３は、回転子１０の他の例を示す断面図である。
　ｘｙ平面における回転子鉄心１４の各磁石収容孔１１ａ形状は、Ｖ字状の形状に限定されない。例えば、図１３に示されるように、ｘｙ平面における回転子鉄心１４の各磁石収容孔１１ａ形状は、直線状の形状でもよい。
　図１４は、回転子１０のさらに他の例を示す断面図である。
　図１４に示されるように、ｘｙ平面における回転子鉄心１４の各磁石収容孔１１ａの長手方向における各辺が、３以上の直線、３以上の曲線、又はこれらの組み合わせで構成されていてもよい。この場合、各磁石収容孔１１ａに３以上の永久磁石１５が配置されていてもよい。図１４に示される例では、各磁石収容孔１１ａの長手方向における各辺が、３つの直線で形成されており、その結果、各磁石収容孔１１ａは、軸線Ｃ１に向かって凹んだ形状を有する。図１４に示される例では、各磁石収容孔１１ａに３つの永久磁石１５が配置されている。
　図１５は、回転子１０のさらに他の例を示す断面図である。
　図１５に示されるように、複数の第１鉄心１１及び複数の第２鉄心１２は、回転子１０の軸方向に交互に配置されていてもよい。図１５に示される例では、２つの第１鉄心１１及び２つの第２鉄心１２が、回転子１０の軸方向に交互に配置されている。
　図１６は、回転子１０のさらに他の例を示す断面図である。
　図１６に示されるように、回転子鉄心１４の上半分に比べて、回転子鉄心１４の下半分に、多くの第２鉄心１２を配置してもよい。具体的には、回転子１０の軸方向が鉛直方向と一致しているとき、回転子１０（具体的には、回転子鉄心１４）の下半分に占める第２鉄心１２は、回転子１０（具体的には、回転子鉄心１４）の上半分に占める第２鉄心１２よりも多い。
　図１７は、回転子１０のさらに他の例を示す断面図である。
　図１７に示されるように、回転子鉄心１４の下半分に比べて、回転子鉄心１４の上半分に、多くの第２鉄心１２を配置してもよい。具体的には、回転子１０の軸方向が鉛直方向と一致しているとき、回転子１０（具体的には、回転子鉄心１４）の上半分に占める第２鉄心１２は、回転子１０（具体的には、回転子鉄心１４）の下半分に占める第２鉄心１２よりも多い。
　図１８は、回転子１０のさらに他の例を示す断面図である。
　図１８に示されるように、各油導入部１１ｈは、第１風穴１１ｃの－ｚ側に設けられていてもよい。例えば、回転子１０の軸方向が鉛直方向と一致しているとき、各油導入部１１ｈは、第１風穴１１ｃの下側に設けられていてもよい。第１風穴１１ｃの内壁に油導入部１１ｈが設けられている場合、分離された冷凍機油を第１空間Ｓ１に容易に誘導することができる。
　図１９は、回転子１０のさらに他の例を示す断面図である。
　図１９に示されるように、各油導入部１１ｈは、第１風穴１１ｃの＋ｚ側及び－ｚ側の両方に設けられていてもよい。例えば、回転子１０の軸方向が鉛直方向と一致しているとき、各油導入部１１ｈは、第１風穴１１ｃの上側及び下側の両方に設けられていてもよい。第１風穴１１ｃの内壁に油導入部１１ｈが設けられている場合、分離された冷凍機油を第１空間Ｓ１に容易に誘導することができる。
　図２０は、回転子１０のさらに他の例を示す断面図である。
　図２０に示されるように、各油導入部１１ｈは、第１空間Ｓ１と対向しない位置に設けられていてもよい。例えば、各油導入部１１ｈは、第１風穴１１ｃの内壁の全部に形成されていてもよい。第１風穴１１ｃの内壁に油導入部１１ｈが設けられている場合、分離された冷凍機油を第１空間Ｓ１に容易に誘導することができる。さらに、各油導入部１１ｈは、第２鉄心１２の第２風穴１１ｃの内壁に設けられていてもよい。
　図２１は、回転子１０のさらに他の例を示す断面図である。
　図２１に示されるように、油導入部１１ｈは、第１鉄心１１の第１空間Ｓ１の内壁に設けられていてもよい。この場合、油導入部１１ｈは、径方向外側における第１空間Ｓ１の内壁に設けられていてもよい。油導入部１１ｈは、第２鉄心１２の第１空間Ｓ１の内壁に設けられていてもよい。この場合、油導入部１１ｈは、径方向外側における第１空間Ｓ１の内壁に設けられていてもよい。
　さらに、油導入部１１ｈは、第１鉄心１１の第２空間Ｓ２の内壁に設けられていてもよい。この場合、油導入部１１ｈは、径方向外側における第２空間Ｓ２の内壁に設けられていてもよい。油導入部１１ｈは、第２鉄心１２の第２空間Ｓ２の内壁に設けられていてもよい。この場合、油導入部１１ｈは、径方向外側における第２空間Ｓ２の内壁に設けられていてもよい。
　〈圧縮機の動作〉
　次に、圧縮機１０１の動作について説明する。端子４２から電動機１に電流が供給されることによって、電動機１の回転子１０が回転する。回転子１０の回転に伴い、クランクシャフト２が回転する。図４に示されるように、クランクシャフト２が回転している間、ローリングピストン３２及び偏心軸部２ｂは、軸線Ｃ１に対して偏心した軸を中心として、矢印Ａで示される方向に回転する。これにより、低圧の冷媒１２０が、吸入口３１ａと連通している吸入室３６ａに吸入される。
　吸入室３６ａに吸入された冷媒１２０は、ローリングピストン３２の回転によって圧縮される。具体的には、ローリングピストン３２が偏心回転しているときに、ベーン３３がベーン溝３１ｃ内を往復運動することで、吸入室３６ａに吸入された冷媒１２０が圧縮室３６ｂに移動して圧縮される。圧縮室３６ｂで圧縮された冷媒１２０は、高温高圧の冷媒ガスになり、上部吐出マフラ３７又は下部吐出マフラ３８から吐出される。
　圧縮機構部３から吐出された冷媒１２０は、ガス状の冷媒になり、液状の冷凍機油と混ざり合い、電動機１の回転子１０内の風穴１１ｃを通過する。風穴１１ｃ内では冷媒と冷凍機油が分離され、冷媒が吐出管４１から密閉容器４の外部に吐出され、冷媒流路１１０へと流れる。
　次に、風穴１１ｃ内における冷媒と冷凍機油が分離する原理について説明する。ｘｙ平面における第２鉄心１２の風穴１１ｃの面積は、ｘｙ平面における第１鉄心１１の風穴１１ｃの面積よりも大きいため、回転子鉄心１４の風穴１１ｃの内壁は軸方向に沿って凹凸構造（凹凸部とも称する）を有する。冷媒と冷凍機油が風穴１１ｃを通過する過程で、この凹凸部に衝突することで、冷媒と冷凍機油の分離が促進される。
　また、風穴１１ｃ内では、回転子１０の回転に伴って、冷媒と冷凍機油に遠心力が働く。この遠心力により、比重の大きい冷凍機油は径方向における外側へ分布し、比重の小さいガス冷媒は径方向の内側へ分布する。冷凍機油は、油導入部１１ｈによって、第２鉄心１２に設けられた磁石収容孔１１ａと風穴１１ｃとの間の連通部分及び第１鉄心１１の薄肉鉄心部１１ｅを通過し、第１空間Ｓ１に流入する。回転子１０が回転している間、各第１空間Ｓ１に流入した冷凍機油は、遠心力によって、隙間１１ｆ及び第２空間Ｓ２へ流入し、重力によって油だまり部４５へ流入する。
　以上に説明したように、本実施の形態によれば、冷媒の流量を増やした場合であっても、圧縮機１０１内の冷媒１２０と冷凍機油の分離を促進することができ、圧縮機１０１内の冷凍機油が圧縮機１０１外に流出することを防止することができる。したがって、圧縮機１０１の圧縮機構部３の潤滑不良を防止することができる。その結果、冷凍サイクル装置及び空気調和装置１００の性能の低下を抑制することができ、信頼性の高い冷凍サイクル装置及び空気調和装置１００が得られる。
　１　電動機、２　クランクシャフト、　３　圧縮機構部、　４　密閉容器、　１０　回転子、　１１　第１鉄心、　１１ａ　磁石収容孔、　１１ｂ　シャフト孔、　１１ｃ　風穴、　１１ｄ　カシメ部、　１１ｅ　薄肉鉄心部、　１１ｆ,１１ｇ　隙間、　１１ｈ　油導入部、　１２　第２鉄心、　１４　回転子鉄心、　１５　永久磁石、　１６ａ　第１端板、　１６ｂ　第２端板、　Ｓ１　第１空間、　Ｓ２　第２空間、　Ｓ１ｂ　第３空間、　Ｓ２ｂ　第４空間、　１００　空気調和装置、　１０１　圧縮機、　１０４　室外熱交換器、　１０５　膨張弁、　１０６　室内熱交換器、　１１０　冷媒流路、　１２０　冷媒。

Claims (18)

  1. 　少なくとも１つの第１鉄心と、
    　少なくとも１つの第２鉄心と、
    　２以上の永久磁石と
    　を備え、
    　前記少なくとも１つの第１鉄心は、第１磁石収容孔と、前記第１磁石収容孔に対して径方向における内側に離れて位置する第１風穴と、前記第１磁石収容孔と前記第１風穴との間に位置する薄肉鉄心部とを有し、
    　前記少なくとも１つの第２鉄心は、前記第１磁石収容孔に連通している第２磁石収容孔と、前記第２磁石収容孔及び前記第１風穴の両方に連通している第２風穴とを有し、
    　前記２以上の永久磁石のうちの第１永久磁石及び第２永久磁石は、前記第１磁石収容孔及び前記第２磁石収容孔に配置されており、
    　前記第１磁石収容孔及び前記第２磁石収容孔に配置された前記第１永久磁石と前記第２永久磁石との間に第１空間が設けられている
    　回転子。
  2. 　前記回転子の軸方向と直交する平面において、前記第２風穴の面積は、前記第１風穴の面積よりも大きい請求項１に記載の回転子。
  3. 　前記少なくとも１つの第１鉄心は、前記第１風穴を画定するとともに前記第１空間と対向する油導入部を有する請求項１又は２に記載の回転子。
  4. 　前記油導入部は、前記回転子の軸方向に対して傾斜している請求項３に記載の回転子。
  5. 　前記回転子の軸方向と直交する平面において、前記第１磁石収容孔の形状は、Ｖ字状の形状であり、
    　前記平面において、前記第２磁石収容孔の形状は、Ｖ字状の形状である請求項１から４のいずれか１項に記載の回転子。
  6. 　前記平面において、前記第１永久磁石及び前記第２永久磁石は、Ｖ字状に配置されている請求項５に記載の回転子。
  7. 　前記第１鉄心及び前記第２鉄心は、前記回転子の軸方向に交互に配置されている請求項１から６のいずれか１項に記載の回転子。
  8. 　前記回転子の軸方向が鉛直方向と一致しているとき、前記回転子の上半分に占める前記少なくとも１つの第２鉄心は、前記回転子の下半分に占める前記少なくとも１つの第２鉄心よりも多い請求項１から７のいずれか１項に記載の回転子。
  9. 　前記第１鉄心は、前記第１磁石収容孔と前記永久磁石との間に設けられた第１隙間を有し、
    　前記第１隙間は、前記第１空間と連通している
    　請求項１から８のいずれか１項に記載の回転子。
  10. 　前記第２鉄心は、前記第２磁石収容孔と前記永久磁石との間に設けられた第２隙間を有し、
    　前記第２隙間は、前記第１空間と連通している
    　請求項９に記載の回転子。
  11. 　前記第１隙間及び前記第２隙間は、前記２以上の永久磁石に対して前記回転子の径方向における外側に設けられている請求項１０に記載の回転子。
  12. 　前記第１鉄心は、前記回転子の周方向における前記第１磁石収容孔の端部に設けられた第２空間を有し、
    　前記第１鉄心の前記第２空間は、前記第１隙間と連通している請求項１１に記載の回転子。
  13. 　前記第２鉄心は、前記回転子の周方向における前記第２磁石収容孔の端部に設けられた第２空間を有し、
    　前記第２鉄心の前記第２空間は、前記第２隙間と連通している請求項１１又は１２に記載の回転子。
  14. 　前記少なくとも１つの第１鉄心と前記少なくとも１つの第２鉄心とを含む回転子鉄心と、
    　前記回転子の軸方向における前記回転子鉄心の一端に備えられた第１端板と、
    　前記軸方向における前記回転子鉄心の他端に備えられた第２端板と
    　をさらに備え、
    　前記第１端板は、前記第１風穴及び前記第２風穴と連通している第３風穴を有し、前記第１磁石収容孔及び前記第２磁石収容孔を覆っており、
    　前記第２端板は、前記第１空間と連通している第３空間と、前記第２空間と連通している第４空間とを有する
    　請求項１３に記載の回転子。
  15. 　固定子と、
    　前記固定子の内側に配置された請求項１から１４のいずれか１項に記載の回転子と
    　を備えた電動機。
  16. 　請求項１５に記載の電動機と、
    　圧縮機構部と、
    　前記圧縮機構部と前記電動機と連結しているクランクシャフトと
    　を備えた圧縮機。
  17. 　冷媒を圧縮する請求項１６に記載の圧縮機と、
    　前記圧縮機によって圧縮された前記冷媒が流れる冷媒流路と
    　を備えた冷凍サイクル装置。
  18. 　請求項１６に記載の圧縮機と、
    　室外熱交換器と、
    　室内熱交換器と
    　を備えた空気調和装置。
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