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WO2014199466A1 - 永久磁石埋込型電動機及び圧縮機 - Google Patents

永久磁石埋込型電動機及び圧縮機 Download PDF

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Publication number
WO2014199466A1
WO2014199466A1 PCT/JP2013/066232 JP2013066232W WO2014199466A1 WO 2014199466 A1 WO2014199466 A1 WO 2014199466A1 JP 2013066232 W JP2013066232 W JP 2013066232W WO 2014199466 A1 WO2014199466 A1 WO 2014199466A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
permanent magnet
electric motor
magnet
depressions
slits
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/066232
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
馬場　和彦
浩二 矢部
昌弘 仁吾
及川　智明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to PCT/JP2013/066232 priority Critical patent/WO2014199466A1/ja
Priority to US14/888,100 priority patent/US10027192B2/en
Priority to CN201380077047.1A priority patent/CN105247764B/zh
Priority to JP2015522328A priority patent/JP5971669B2/ja
Priority to CN201420159371.XU priority patent/CN203800789U/zh
Publication of WO2014199466A1 publication Critical patent/WO2014199466A1/ja
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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
    • 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
    • H02K1/2753—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 or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the present invention relates to a permanent magnet embedded electric motor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core, and a compressor including the same.
  • a permanent magnet embedded type motor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core is often used.
  • a plurality of magnet housing holes for embedding a plurality of permanent magnets are provided inside the rotor core.
  • a slit extending in the radial direction is provided in the outer core portion of the permanent magnet.
  • the rotor of the embedded permanent magnet electric motor disclosed in FIG. 2 of Patent Document 1 has a plurality of slits in the vicinity of the outer peripheral portion of the iron core of the permanent magnet.
  • Dy dysprosium
  • the compressor disclosed in Patent Document 2 is provided with a brushless DC motor and a compressor body concentrically inside a hermetic casing, and as a refrigerant that is sucked, compressed, and discharged by the compressor body, R32 simple substance or R32 rich mixed refrigerant was adopted, and the J coercivity of the rare earth magnet was set to 23 kOe or more.
  • JP 2008-022601 A (mainly see FIG. 2) JP 2001-115963 A (mainly see FIG. 12)
  • the embedded permanent magnet electric motor shown in Patent Document 1 has a magnet when a demagnetizing field (magnetic flux reverse to the magnetic flux generated by the permanent magnet) generated by the stator winding is applied to the rotor. Since the magnetic permeability of the magnetic flux is almost the same as that of air and the magnetic flux does not easily pass, the magnetic flux tends to flow in the direction in which the magnetic resistance is small. At this time, the demagnetizing field tries to pass through the iron core portion between the magnet housing hole having the smallest magnetic resistance and the plurality of slits. However, since the iron core portion is thin, the iron core portion is magnetically saturated, and the plurality of slits. And pass along the surface of the magnet facing. Thereby, the demagnetizing field was added to the surface of the magnet, and the subject that the surface of the magnet demagnetized had the subject.
  • a demagnetizing field magnetic flux reverse to the magnetic flux generated by the permanent magnet
  • the present invention has been made in view of the above, and improves the demagnetization resistance of the surface of the magnet without depending on the demagnetization preventing action by the contained material while suppressing the electromagnetic excitation force generated in the electric motor.
  • An object of the present invention is to provide an embedded permanent magnet electric motor.
  • the present invention provides a rotor, a stator installed so as to face the rotor with a gap, and a plurality of magnets formed in the rotor core of the rotor.
  • a permanent magnet embedded type electric motor comprising a plurality of permanent magnets inserted into the respective holes and a plurality of slits formed on the rotor core of the rotor on the radially outer side of the magnet housing holes.
  • a space is secured for each region where the plurality of slits face between the radially outer surface of each of the plurality of permanent magnets and the rotor core. The surface is separated from the rotor core through the space portion for each region where the plurality of slits face each other.
  • the present invention it is possible to improve the demagnetization resistance of the surface of the magnet without depending on the demagnetization preventing action by the contained material while suppressing the electromagnetic excitation force generated in the electric motor.
  • FIG. 2 It is sectional drawing of the permanent magnet embedded type electric motor which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is sectional drawing of the rotor core shown by FIG. It is the elements on larger scale for 1 pole of the rotor core shown by FIG. It is a figure which shows the rotor of the state which accommodated the rare earth magnet in the rotor core of FIG. It is a conceptual diagram which shows the flow of the magnetic flux by a demagnetizing field. It is sectional drawing which shows the modification of the rotor of FIG. It is a figure of the same aspect as FIG. 2 regarding Embodiment 2 of this invention. It is a figure of the same aspect as FIG. 3 regarding this Embodiment 2. FIG. It is a figure of the same aspect as FIG.
  • FIG. It is a figure of the same aspect as FIG. 5 regarding this Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure of the same aspect as FIG. 5 regarding this Embodiment 3.
  • FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of the rotary compressor which mounts a permanent magnet embedded electric motor regarding Embodiment 4 of this invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a permanent magnet embedded electric motor according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a rotor core shown in FIG. 1
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing a rotor in a state where an Nd / Fe / B rare earth magnet is accommodated in the rotor core of FIG.
  • a plane whose perpendicular line is a rotation axis of a rotor described later is a paper surface.
  • an embedded permanent magnet electric motor 50 includes an annular stator 1 and a rotor 100.
  • the stator 1 includes an annular stator core 2 and a circumferential direction in the inner peripheral portion of the stator core 2 (circumferential direction around the rotation axis in a plane perpendicular to the rotation axis of the rotor, A plurality of slots 3 formed at equiangular pitches in the direction of the rotation trajectory of the rotor 100 and coils 4 accommodated in the slots 3 are provided.
  • a rotor 100 is rotatably disposed on the inner peripheral side of the stator 1, and a cylinder is provided between the outer peripheral surface 15 of the rotor 100 (rotor core 12) and the inner peripheral surface 1 a of the stator 1.
  • a void 5 is formed.
  • the stator 1 shown in FIG. 1 is a distributed winding stator as an example, but may be a concentrated winding stator.
  • the rotor 100 has a rotating shaft 11, a rotor core 12, and a plurality of permanent magnets 14 as main components. Rotational energy from the drive source is transmitted to the rotary shaft 11, and the rotor core 12 provided around the rotary shaft 11 is rotated by the rotational energy.
  • the rotor core 12 and the rotating shaft 11 are connected by, for example, shrink fitting and press fitting.
  • the rotor core 12 is manufactured by laminating a plurality of silicon steel plates (component plates) punched into a predetermined shape with a mold in the direction in which the rotation shaft 11 extends (the front and back direction in FIG. 2).
  • the outer peripheral surface 15 of the rotor core 12 is formed in a cylindrical shape.
  • the rotor core 12 has six magnet housing holes 13 arranged along the circumferential direction.
  • the six magnet housing holes 13 have the same shape.
  • Each of the six magnet accommodation holes 13 extends over an equal angular range, and the radial positions of the respective portions of the magnet accommodation holes 13 are the same in the six magnet accommodation holes 13.
  • Each of the magnet housing holes 13 has an outer demarcation line 13a and an inner demarcation line 13b in the radial direction (the direction of the radius about the rotation axis in the plane having the rotation axis of the rotor as a perpendicular) in the plane of FIG. And a pair of end lines 13c.
  • the pair of end lines 13c connects the end 13d (see FIG. 3) of the outer demarcation line 13a and the end 13e (see FIG. 3) of the inner demarcation line 13b in the vicinity of the outer peripheral surface 15 of the rotor core 12. Yes.
  • Most of the outer demarcating line 13a and the inner demarcating line 13b (excluding the ends) extend in a direction perpendicular to the radial direction.
  • the rotor core 12 includes an outer peripheral thin core 6 between the outer peripheral surface 15 of the rotor core 12 and each end line 13c of each magnet housing hole 13.
  • the rotor core 12 By configuring the rotor core 12 in this way, the magnetic resistance in the vicinity of both end portions (end lines 13c) of the magnet housing hole 13 can be increased. Thereby, the short circuit magnetic flux of a magnet can be reduced and high torque can be realized.
  • the outer demarcation line 13a of the magnet housing hole 13 is provided with a plurality of depressions 8 (8a to 8g) that protrude toward the outer peripheral surface 15 side. These hollow portions 8 are arranged at positions facing slits 9 (9a to 9g) described later. In the first embodiment, one recess 8 is provided corresponding to one slit 9, that is, the same number of recesses 8 as the slits 9 are provided.
  • the distance between the outer demarcating line 13a and each of the plurality of slits 9 is substantially the same through one pole, and the radial depths of the plurality of recesses 8 are also substantially the same through one pole.
  • the depth dimension of the hollow portion 8 is sufficiently smaller than the radial thickness dimension of the permanent magnet 14, and in this embodiment, the depth dimension is 0.6 mm with respect to the magnet thickness dimension of 2 mm.
  • the depth of a hollow part is not limited to this, It is suitable if it is 1/3 or less with respect to the thickness dimension of the radial direction of a magnet.
  • the opening portion (the convex base portion referred to as the above-mentioned convexity) connected to the outer demarcating line 13 a is the largest, and the width dimension is substantially the same as the width dimension of the slit 9 described later. Are equal.
  • a pair of protrusions 7 are formed at both ends of the inner demarcation line 13b of each of the magnet accommodation holes 13.
  • a pair of projection part 7 protrudes toward a radial direction outer side.
  • the height of the protrusion 7 is secured such that when the permanent magnet 14 is inserted, the end face 14a (see FIG. 4) in the longitudinal direction of the permanent magnet 14 and the side surface 7a of the protrusion 7 can be in surface contact. .
  • the surface contact portion only needs to have a dimension that can prevent displacement of the permanent magnet 14 at the lower limit of the dimensional tolerance of the permanent magnet 14. In this example, it is about 0.5 mm.
  • a plurality of (seven) slits 9 (9a to 9g) are arranged in the core portion between the magnet housing hole 13 and the outer peripheral surface 15 in the rotor core 12.
  • the slit 9 (9a to 9g) has no opening connected to the magnet housing hole 13 and the outer peripheral surface 15, and has a closed shape inside the rotor core 12.
  • the plurality of slits 9 extend substantially in the radial direction, and the slit 9d at the central part of the magnetic pole is the longest in terms of the length extending in the substantially radial direction, and approaches the inter-polar part. The length decreases, and the slits 9a and 9g at the inter-electrode portions are the shortest.
  • thin outer core portions 17 (17 a to 17 g) are formed between each of the plurality of slits 9 and the outer peripheral surface 15.
  • a thin inner core portion is provided between the plurality of slits 9 (9a to 9g) and the recessed portions 8 (8a to 8g) arranged to face the slits 9 (9a to 9g). 18 (18a to 18g) are formed.
  • each of the plurality of outer iron core portions 17 and the plurality of inner iron core portions 18 is configured to be approximately the thickness of the electromagnetic steel sheet. For example, it is about 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the magnetic flux generated by the windings of the stator 1 does not pass through the surface of the permanent magnet 14, but the inner iron core portion 18 (18a to 18g).
  • the inner iron core portion 18 Even when the inner iron core is magnetically saturated, the magnetic flux generated by the windings of the stator 1 passes through the space in the depression 8 (8a to 8g), and therefore the demagnetization of the outer peripheral surface of the permanent magnet 14 is achieved. Yield can be improved.
  • FIGS. 4 and 5 show a state where the rare earth magnet is accommodated in the rotor core of FIG.
  • a corresponding permanent magnet 14 is accommodated in each of the magnet accommodation holes 13. That is, the permanent magnets 14 constituting the magnetic poles of the rotor core 12 are arranged in the circumferential direction of the rotor core 12 by the same number as the number of poles, and are magnetized so that N poles and S poles are alternated.
  • the plurality of recesses 8 are formed between the plurality of inner iron core portions 18 and the radially outer surface 14b of the permanent magnet 14.
  • a plurality of space portions 10 (10a to 10g) secured by the existence are formed.
  • the space portion 10 is secured between the radially outer surface 14b of each of the plurality of permanent magnets 14 and the rotor core 12 for each region where the plurality of slits 9 are opposed to each other.
  • the surface 14 b of the magnet 14 is separated from the rotor core 12 via the space 10 for each region where the plurality of slits 9 face each other.
  • the portion of the surface 14b on the outer side in the radial direction of the permanent magnet 14 at the position facing the slit 9 does not come into contact with the portion of the rotor core 12 (outer defining line 13a), and the corresponding space portion 10 is formed. It faces the rotor core 12 with a gap.
  • the permanent magnet 14 is an Nd / Fe / B rare earth magnet having a residual magnetic flux density of 1.2 T or more at room temperature and a J coercivity of less than 23 kOe at room temperature.
  • the shape of the magnet is a flat plate shape, and the permanent magnet 14 is disposed so as to be sandwiched between the pair of protrusions 7.
  • the magnetic flux 16 is between the slits 9 in the rotor core 12, as shown in FIG. , Passing through the outer peripheral thin core 6 through the inner core 18 and the recess 8 (space 10), avoiding the radially outer surface of the permanent magnet 14.
  • the demagnetizing field generated by the stator winding while suppressing the electromagnetic excitation force generated in the electric motor by the plurality of slits can be prevented from passing through the surface on the radially outer side of the permanent magnet, the demagnetization of the surface portion of the permanent magnet can be suppressed, and an electric motor with less torque reduction can be provided. Moreover, since the suppression of demagnetization of the surface portion of the permanent magnet is realized without relying on the demagnetization preventing action by the material containing the permanent magnet, the amount of Dy contained in the rare earth magnet can be reduced and the cost can be reduced. Can also be obtained.
  • the residual magnetic flux density of the magnet is increased, and the torque can be increased. That is, according to the first embodiment, it is possible to achieve both suppression of electromagnetic excitation force and suppression of demagnetization of the surface portion of the permanent magnet while promoting both cost reduction and torque increase. , Very good advantages.
  • the refrigerant flows through the space provided in the recess so that the temperature of the permanent magnet can be reduced and the demagnetization resistance can be improved.
  • the depth dimensions of the plurality of depressions are all the same.
  • the first embodiment is not limited to this.
  • a plurality of slits 109 and a plurality of depressions 108 are provided at a position facing at least the slits 109, and the depressions 108 are provided.
  • These recesses are formed so that the depth dimension is smaller (shallow) closer to the center part of the magnetic pole, and the depth dimension is larger (deeper) closer to the gap part. Also good. In this case, as shown in FIG.
  • no slits may be disposed at the positions where the recesses 108a and the recesses 108g at both ends (near the gap) face each other. There may be a very small slit at a position facing the depression near the portion.
  • the modified form using the plurality of depressions having different depth dimensions also reduces the concentration of the magnetic flux on both ends of the permanent magnet. Thus, the effect of improving the demagnetization resistance at both ends of the permanent magnet can be obtained.
  • FIGS. 7, FIG. 8, FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams related to the second embodiment, respectively, in the same manner as FIG.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment described above except for the parts described below.
  • a space is secured for each region facing the plurality of slits between the radially outer surface of each of the plurality of permanent magnets and the rotor core.
  • these spaces are secured by a plurality of recesses provided in the outer demarcation line of the magnet accommodation hole.
  • the spaces are provided on the radially outer surface of the permanent magnet. It is ensured by a plurality of depressions.
  • the rotor 200 according to Embodiment 2 includes a rotor core 212 having a plurality of magnet housing holes 213.
  • the outer demarcating line 213a in each of the magnet accommodation holes 213 extends in a planar shape in a direction perpendicular to the radial direction except for the end portions, that is, the outer demarcating line 213a corresponds to the recess 8 in the first embodiment.
  • the concave part to be formed is not formed.
  • a plurality of dents 208 that are convex toward the inner demarcating line 13b are provided on the radially outer surface 214b of the permanent magnet 214 facing each of the outer demarcating lines 213a.
  • the depth and width dimension of these hollow parts 208 shall be the same aspect as the dimension of the hollow part described in Embodiment 1.
  • the same advantages as those of the first embodiment can be obtained, and the demagnetization preventing action by the contained material can be suppressed while suppressing the electromagnetic excitation force generated in the electric motor.
  • the demagnetization resistance of the surface of the magnet can be improved without relying on it.
  • FIG. 11 is a diagram of the same mode as FIG.
  • the third embodiment is also the same as the above-described first embodiment except for the parts described below.
  • the rotor 300 according to the third embodiment is provided with both the recess 8 in the first embodiment and the recess 208 in the second embodiment. That is, a plurality of depressions 8 are provided in the outer demarcation line 13 a of the magnet housing hole 13 of the rotor 300, and a plurality of depressions are formed on the radially outer surface 214 b of the permanent magnet 214 of the rotor 300. 208 is provided.
  • the plurality of space portions 310 secured for each region where the plurality of slits 9 are opposed to each other are a space in which the hollow portion 8 of the rotor core 12 and the hollow portion 208 of the permanent magnet 214 are combined. It is secured by the depressions 8 and 208.
  • Embodiment 3 also provides the same advantages as those of Embodiment 1 described above, and suppresses the electromagnetic excitation force generated in the electric motor, but does not rely on the demagnetization preventing action by the contained material, but the surface of the magnet Can improve the demagnetization resistance.
  • a permanent magnet embedded synchronous motor that can easily and efficiently secure a larger space for each opposed region of the plurality of slits 9 and further improve the demagnetization resistance of the permanent magnet surface portion. Obtainable.
  • Embodiment 4 FIG. Next, as Embodiment 4 of the present invention, a rotary compressor on which the permanent magnet embedded type electric motor of any of Embodiments 1 to 3 described above is mounted will be described.
  • the present invention includes a compressor including the permanent magnet embedded electric motor according to any of the first to third embodiments described above, but the type of the compressor is not limited to the rotary compressor. .
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a rotary compressor equipped with a permanent magnet embedded type electric motor.
  • the rotary compressor 150 includes a permanent magnet embedded electric motor 50 (electric element) and a compression element 30 in the hermetic container 25.
  • refrigerating machine oil that lubricates each sliding portion of the compression element 30 is stored at the bottom of the sealed container 25.
  • the compression element 30 includes, as main elements, a cylinder 20 provided in a vertically stacked state, a rotating shaft 11 that is rotated by an electric motor, a piston 21 that is inserted into the rotating shaft 11, and a suction side and a compression side inside the cylinder 20. And a pair of upper and lower frames 22a and 22b, and a pair of upper and lower frames 22a and 22b, which are rotatably inserted into the vane (not shown) and close the axial end surface of the cylinder 20, respectively. Each includes a muffler 24a and 24b mounted.
  • the stator 1 of the embedded permanent magnet motor 50 is directly attached and held in the sealed container 25 by a method such as shrink fitting or welding. Electric power is supplied to the coil 4 of the stator 1 from a glass terminal 26 fixed to the hermetic container 25.
  • the rotor 100 is disposed via a gap provided on the inner diameter side of the stator 1, and is a bearing for the compression element 30 provided at the lower portion of the rotary compressor 150 via the rotary shaft 11 at the center of the rotor 100. It is held in a freely rotatable state by the parts (upper frame 22a and lower frame 22b).
  • the refrigerant gas supplied from the accumulator 41 is sucked into the cylinder 20 through the suction pipe 28 fixed to the sealed container 25.
  • the permanent magnet embedded electric motor 50 is rotated by energization of the inverter, whereby the piston 21 fitted to the rotating shaft 11 is rotated in the cylinder 20.
  • the refrigerant is compressed in the cylinder 20.
  • the compressed high-temperature refrigerant passes through the mufflers 24 a and 24 b, and then rises in the sealed container 25 through the air holes of the permanent magnet embedded electric motor 50. In this way, the compressed refrigerant is supplied to the high-pressure side of the refrigeration cycle through the discharge pipe 29 provided in the sealed container 25.
  • refrigerants such as R410A, R407C, and R22 are used as the refrigerant of the rotary compressor 150, but any refrigerant such as a low GWP (global warming potential) refrigerant can be applied. From the viewpoint of preventing global warming, a low GWP refrigerant is desired. As typical examples of the low GWP refrigerant, there are the following refrigerants.
  • HFO is an abbreviation for Hydro-Fluoro-Olefin
  • Olefin is an unsaturated hydrocarbon having one double bond.
  • the GFO of HFO-1234yf is 4.
  • Hydrocarbon having a carbon double bond in the composition for example, R1270 (propylene).
  • GWP is 3, which is smaller than HFO-1234yf, but flammability is larger than HFO-1234yf.
  • a mixture containing at least one of a halogenated hydrocarbon having a carbon double bond in the composition or a hydrocarbon having a carbon double bond in the composition for example, a mixture of HFO-1234yf and R32 is there. Since HFO-1234yf is a low-pressure refrigerant, its pressure loss is large, and the performance of the refrigeration cycle (especially in an evaporator) tends to deteriorate. Therefore, a mixture with R32 or R41, which is a high-pressure refrigerant, is more effective than HFO-1234yf in practical use.
  • R32 refrigerant is notable for toxicity and is not highly flammable, and thus has received particular attention. Further, when the R32 refrigerant is used for the rotary compressor 150, the internal temperature of the rotary compressor 150 is higher by about 20 ° C. or more than R410A, R407C, R22 and the like conventionally used.
  • the temperature inside the rotary compressor 150 varies depending on the compression load state (rotation speed, compression load torque, refrigerant), and in the steady state where the temperature is stable, the dependence on the rotation speed is particularly high.
  • the temperature rise inside the rotary compressor with respect to the rotational speed when using R410 refrigerant is 70 to 80 ° C. for medium speed operation and 90 to 110 ° C. for high speed operation, compared to 50 to 60 ° C. for low speed operation.
  • the internal temperature of the rotary compressor 150 increases.
  • the temperature in the rotary compressor 150 further increases by about 20 ° C. with respect to the R410A refrigerant.
  • the rotary compressor constructed as described above uses a permanent magnet embedded type electric motor having a large demagnetization resistance. Therefore, even if the J coercive force is lowered due to a rise in the temperature of the compressor, the magnet is demagnetized. There is an effect that it is possible to provide a highly reliable compressor that does not generate any problems.
  • the embedded permanent magnet electric motor is operated in a high-temperature atmosphere of a rotary compressor, the residual magnetic flux of the magnet can be reduced while reducing the amount of Dy added to the rare earth magnet and reducing the cost. Since the density can be increased and the torque of the electric motor can be increased, a highly efficient compressor can be provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

　永久磁石埋込型電動機５０は、回転子１００と、固定子１と、磁石収容孔１３に挿入された永久磁石１４と、磁石収容孔の径方向外側に形成されたスリット９とを備え、永久磁石の径方向外側の表面１４ｂと、回転子鉄心との間には、スリットの対向する領域毎に、空間部１０が確保されており、永久磁石は、スリットの対向する領域毎に、空間部を介して回転子鉄心から離れている。

Description

永久磁石埋込型電動機及び圧縮機
　本発明は、永久磁石を回転子鉄心の内部に埋め込んだ永久磁石埋込型電動機、及び、それを備えた圧縮機に関するものである。
　近年、省エネ意識の高まりから、残留磁束密度の高いＮｄ・Ｆｅ・Ｂ系の希土類永久磁石を回転子に用いることによって高効率化を実現した永久磁石型電動機が多く提案されている。
　特に、冷凍・空調機器に用いられる圧縮機用の電動機には、回転子鉄心内部に永久磁石を埋め込んだ永久磁石埋込型電動機が多く用いられている。回転子鉄心の内部には、複数の永久磁石を埋め込むための複数の磁石収容孔が設けられている。これら永久磁石の外形側の鉄心部には、電動機に発生する電磁加振力を抑制するため、半径方向に延びるスリットが設けられている。
　例えば、特許文献１の図２に開示された永久磁石埋込型電動機の回転子は、永久磁石の鉄心部の外周部近傍に、複数のスリットが設けられている。
　一方、従来の電動機のなかには、圧縮機の高温雰囲気中で電動機を動作させるため、高温時に希土類磁石が減磁するのを防止すべく、ジスプロシウム（Ｄｙ）を多く添加し、Ｊ保磁力を大きくしていた。特にＧＷＰ（地球温暖化係数）の小さいＲ３２冷媒を用いた場合、従来の４１０Ａ冷媒に比べ圧縮機の温度が１０℃以上上昇するため、Ｄｙの添加量を増やして、Ｊ保磁力を大きくしていた。
　例えば、特許文献２に開示された圧縮機は、密閉ケーシングの内部に、ブラシレスＤＣモータと圧縮機本体とを互いに同心に設けるとともに、圧縮機本体によって吸入・圧縮・吐出が行われる冷媒としては、Ｒ３２単体またはＲ３２リッチ混合冷媒を採用し、希土類磁石のＪ保磁力を２３ｋＯｅ以上に設定していた。
特開２００８－０２２６０１号公報（主に図２参照） 特開２００１－１１５９６３号公報（主に図１２参照）
　しかしながら、上記特許文献１に示される永久磁石埋込型電動機は、固定子の巻線が作る反磁界（永久磁石の作る磁束に対して逆向きの磁束）が回転子へ印加された場合、磁石の透磁率は空気とほぼ等しく磁束が通りにくいため、磁束は磁気抵抗の小さい方向へ流れようとする。この際、反磁界は、磁気抵抗の最も小さい磁石収容孔と複数のスリットとの間の鉄心部を通過しようとするが、鉄心部の肉厚が薄いため鉄心部が磁気飽和し、複数のスリットと対向する磁石の表面に沿うように通過する。これにより、磁石の表面に反磁界が加わり、磁石の表面が減磁するという課題があった。
　また、上記特許文献２に示される圧縮機では、冷媒としてＲ３２を用い、磁石の減磁耐力を確保するためにＪ保磁力を２３ｋＯｅ以上に設定していたため、希土類磁石に添加するジスプロシウム（Ｄｙ）が増え、コスト高となっていた。さらに、Ｄｙを多く添加することで、磁石の残留磁束密度（Ｂｒ）が低下し、効率の低下を招いていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動機に発生する電磁加振力を抑制しつつも、含有材料による減磁防止作用に頼ることなく磁石の表面の減磁耐力を改善することができる、永久磁石埋込型電動機を提供することを目的とする。
　上述した目的を達成するため、本発明は、回転子と、空隙を隔てて前記回転子と対向するように設置された固定子と、前記回転子の回転子鉄心に形成された複数の磁石収容孔それぞれに挿入された複数の永久磁石と、前記回転子の回転子鉄心において前記磁石収容孔のそれぞれの径方向外側に形成された複数のスリットとを備えた永久磁石埋込型電動機であって、前記複数の永久磁石のそれぞれの径方向外側の表面と、前記回転子鉄心との間には、前記複数のスリットの対向する領域毎に、空間部が確保されており、前記永久磁石の前記表面は、前記複数のスリットの対向する領域毎に、前記空間部を介して前記回転子鉄心から離れている。
　本発明によれば、電動機に発生する電磁加振力を抑制しつつも、含有材料による減磁防止作用に頼ることなく磁石の表面の減磁耐力を改善することができる。
本発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型電動機の断面図である。 図１に示される回転子鉄心の断面図である。 図２に示される回転子鉄心の１極分の部分拡大図である。 図２の回転子鉄心に希土類磁石を収容した状態の回転子を示す図である。 反磁界による磁束の流れを示す概念図である。 図４の回転子の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に関する、図２と同態様の図である。 本実施の形態２に関する、図３と同態様の図である。 本実施の形態２に関する、図４と同態様の図である。 本実施の形態２に関する、図５と同態様の図である。 本実施の形態３に関する、図５と同態様の図である。 本発明の実施の形態４に関し、永久磁石埋込型電動機を搭載したロータリ圧縮機の縦断面図である。
　以下、本発明に係る永久磁石埋込型電動機及び圧縮機の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型電動機の断面図であり、図２は、図１に示される回転子鉄心を示す断面図であり、図３は、図２の回転子鉄心の１極分の部分拡大図、図４は、図２の回転子鉄心にＮｄ・Ｆｅ・Ｂ系の希土類磁石を収容した状態の回転子を示す図である。なお、図１～図４は、後述する回転子の回転軸を垂線とする面を紙面としている。
　図１において、本発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型電動機５０は、円環状の固定子１と、回転子１００とを備えている。固定子１は、環状を成す固定子鉄心２と、この固定子鉄心２の内周部において周方向（回転子の回転軸を垂線とする面における当該回転軸を中心とする円周の方向、回転子１００の回転軌跡方向）に等角ピッチで形成された複数のスロット３と、各スロット３に収容されたコイル４とを有している。
　固定子１の内周側には、回転子１００が回転可能に配設され、回転子１００（回転子鉄心１２）の外周面１５と固定子１の内周面１ａとの間には、円筒状の空隙５が形成されている。なお、図１に示される固定子１は、一例として分布巻の固定子であるが、集中巻の固定子であってもよい。
　一方、回転子１００は、主たる構成として、回転軸１１と、回転子鉄心１２と、複数の永久磁石１４とを有している。回転軸１１には、駆動源からの回転エネルギーが伝達され、かかる回転エネルギーによって、回転軸１１の周囲に設けられている回転子鉄心１２が、回転される。回転子鉄心１２と回転軸１１とは、例えば焼嵌および圧入等により連結されている。
　さらに、図２及び図３を参照して、回転子の詳細を説明する。図２及び図３には、永久磁石１４を収容する前の回転子鉄心１２が示されている。回転子鉄心１２は、金型で所定形状に打ち抜いたケイ素鋼板（構成板）を、回転軸１１の延びる方向（図２の紙面表裏方向）に複数枚積層して製作される。回転子鉄心１２の外周面１５は、円筒状に形成されている。
　回転子鉄心１２には、周方向に沿って並べられた６つの磁石収容孔１３が形成されている。６つの磁石収容孔１３は、同一形状をなしている。また、６つの磁石収容孔１３はそれぞれ、均等な角度範囲にわたって広がっており、また、磁石収容孔１３の各部の径方向の位置も、６つの磁石収容孔１３において同一な態様となっている。
　磁石収容孔１３はそれぞれ、図２の紙面において、径方向（回転子の回転軸を垂線とする面における当該回転軸を中心とする半径の方向）でいう外側画定ライン１３ａと、内側画定ライン１３ｂと、一対のエンドライン１３ｃとを有している。一対のエンドライン１３ｃは、回転子鉄心１２の外周面１５の近傍において外側画定ライン１３ａの端部１３ｄ（図３参照）と、内側画定ライン１３ｂの端部１３ｅ（図３参照）とを結んでいる。外側画定ライン１３ａ及び内側画定ライン１３ｂそれぞれの大部分（端部を除く）は、径方向と直交する方向に延びている。
　回転子鉄心１２は、回転子鉄心１２の外周面１５と、各磁石収容孔１３のエンドライン１３ｃそれぞれとの間に、外周薄肉鉄心部６を含んでいる。
　このように回転子鉄心１２を構成することによって、磁石収容孔１３の両端部（エンドライン１３ｃ）付近の磁気抵抗を大きくすることができる。これにより、磁石の短絡磁束を低減でき、高トルク化が実現できる。
　磁石収容孔１３の外側画定ライン１３ａには、外周面１５側に凸となる複数の窪み部８（８ａ～８ｇ）が設けられている。これらの窪み部８は後述するスリット９（９ａ～９ｇ）と対向する位置に配置されている。本実施の形態１では、一つのスリット９に対して一つの窪み部８が対応して設けられており、すなわち、窪み部８は、スリット９と同数、設けられている。
　また、外側画定ライン１３ａと、複数のスリット９のそれぞれとの間の間隔は、一つの極を通してほぼ同じになっており、複数の窪み部８の径方向の深さも、一つの極を通してほぼ同じに設定されている。窪み部８の深さ寸法は、永久磁石１４の径方向の厚み寸法よりも十分小さく、本実施の形態では、磁石の厚み寸法２ｍｍに対し、０．６ｍｍとなっている。なお、窪み部の深さは、これに限定されるものではなく、磁石の径方向の厚み寸法に対し、１／３以下であれば好適である。
　また、窪み部８の幅寸法に関しては、外側画定ライン１３ａに連なる開口部分（上記凸でいう凸の根元部分）が最も大きくなっており、その幅寸法は、後述するスリット９の幅寸法と略等しくなっている。
　また、磁石収容孔１３それぞれの内側画定ライン１３ｂの両端には、一対の突起部７が形成されている。一対の突起部７は、径方向外側に向かって突出する。これら突起部７は、永久磁石１４が周方向にずれるのを防止する位置決めの機能を備える。
　突起部７の高さとしては、永久磁石１４を挿入した際に、永久磁石１４の長手方向の端面１４ａ（図４参照）と突起部７の側面７ａとが面接触できる寸法が確保されている。面接触部分は、永久磁石１４の寸法公差の下限において、永久磁石１４の位置ずれを防止できる寸法が確保されていればよい。本例では、およそ０．５ｍｍ程度である。
　また、回転子鉄心１２における、磁石収容孔１３と外周面１５との間の鉄心部分には、複数の（７本）のスリット９（９ａ～９ｇ）が配置されている。スリット９（９ａ～９ｇ）には、磁石収容孔１３や外周面１５につながる開口部はなく、回転子鉄心１２の内部で閉じた形状となっている。また、各磁極のまとまり毎で、複数のスリット９は、概ね径方向に延びており、その概ね径方向に延びる長さに関しては、磁極中央部のスリット９ｄが最も長く、極間部に近づくにつれて長さが減少し、極間部のスリット９ａ、９ｇが最も短い。
　回転子鉄心１２において、複数のスリット９のそれぞれと、外周面１５との間には、薄肉の外側鉄心部１７（１７ａ～１７ｇ）が形成されている。
　また、回転子鉄心１２において、複数のスリット９（９ａ～９ｇ）と、スリット９（９ａ～９ｇ）に対向して配置した窪み部８（８ａ～８ｇ）との間は、薄肉の内側鉄心部１８（１８ａ～１８ｇ）が形成されている。
　複数の外側鉄心部１７、及び、複数の内側鉄心部１８のそれぞれの肉厚は、電磁鋼板の板厚程度で構成されている。例えば、０．２ｍｍ～０．５ｍｍ程度である。
　このようにスリット９と、窪み部８と、内側鉄心部１８とを設けることにより、固定子１の巻線の作る磁束は、永久磁石１４の表面を通らずに内側鉄心部１８（１８ａ～１８ｇ）を通るようになる。また、内側鉄心部が磁気飽和した場合でも、固定子１の巻線の作る磁束は、窪み部８（８ａ～８ｇ）内の空間を通過するため、永久磁石１４の外周側の表面の減磁耐力を改善できる。
　図４及び図５は、図２の回転子鉄心に希土類磁石を収容した状態を示している。図４及び図５に示されるように、磁石収容孔１３それぞれには、対応する永久磁石１４が収容される。すなわち、回転子鉄心１２の磁極を構成する永久磁石１４は、回転子鉄心１２の周方向へ極数と同数だけ配置され、Ｎ極とＳ極とが交互になるように着磁されている。
　また、各磁石収容孔１３に対応する永久磁石１４が挿入された状態では、複数の内側鉄心部１８と、永久磁石１４の径方向外側の表面１４ｂとの間には、複数の窪み部８の存在により確保された複数の空間部１０（１０ａ～１０ｇ）が形成される。換言すると、複数の永久磁石１４のそれぞれの径方向外側の表面１４ｂと、回転子鉄心１２との間には、複数のスリット９の対向する領域毎に、空間部１０が確保されており、永久磁石１４の表面１４ｂは、複数のスリット９の対向する領域毎に、空間部１０を介して回転子鉄心１２から離れている。つまり、スリット９と対向する位置にある、永久磁石１４の径方向外側の表面１４ｂの部分は、回転子鉄心１２の部分（外側画定ライン１３ａ）とは当接せず、対応する空間部１０をはさんで回転子鉄心１２と向き合っている。
　永久磁石１４は、常温における残留磁束密度が１．２Ｔ以上、常温におけるＪ保磁力が２３ｋＯｅ未満のＮｄ・Ｆｅ・Ｂ系の希土類磁石である。磁石の形状は平板形状であり、永久磁石１４は一対の突起部７に挟まれるように配置される。
　上述したようにスリット９と、窪み部８と、内側鉄心部１８とを形成したことで、磁束１６は、図５に示されるように、回転子鉄心１２において、複数のスリット９の相互の間を通り、永久磁石１４の径方向外側の表面を避け、内側鉄心部１８、および、窪み部８（空間部１０）を経由して、外周薄肉鉄心部６を通り抜けていく。
　以上に説明したように、本実施の形態１に係る永久磁石埋込型電動機によれば、複数のスリットにより、電動機に発生する電磁加振力を抑制しつつ、固定子巻線の作る反磁界が永久磁石の径方向外側の表面を通過することを抑制することができ、永久磁石の表面部の減磁を抑制し、トルクの低下が少ない電動機を提供することができる。また、このような永久磁石の表面部の減磁抑制は、永久磁石の含有材料による減磁防止作用に頼ることなく実現されるので、希土類磁石に含まれるＤｙの使用量を削減できコスト低減効果も得ることができる。さらに、Ｄｙの使用量を削減することで、磁石の残留磁束密度が増加し、高トルク化を図ることもできる。すなわち、本実施の形態１によれば、コスト低減と高トルク化との双方を進めつつ、電磁加振力の抑制と永久磁石の表面部の減磁抑制との両立をも図ることができるという、極めて優れた利点が得られる。
　また、圧縮機用電動機として用いた場合、窪み部に設けた空間部の中を冷媒が流れるようになり、永久磁石の温度を低減することができ、減磁耐力を改善することができるという更なる利点も得られる。
　なお、上述した図１～図５を用いた説明では、複数の窪み部の深さ寸法を全て同じとしていたが、本実施の形態１は、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、一つの極において、複数のスリット１０９と複数の窪み部１０８とを、少なくともスリット１０９と対向する位置には、窪み部１０８が設けられているような態様で、設けておき、それら窪み部は、磁極中央部に近い窪み部ほど深さ寸法が小さく（浅く）、極間部に近い窪み部ほど深さ寸法が大きく（深く）なるように、形成されていてもよい。なお、この場合、図６に示すように、両端部（極間部付近）の窪み部１０８ａ、及び、窪み部１０８ｇの対向する位置にはスリットは配置しなくてもよいし、あるいは、極間部付近の窪み部と対向する位置に極小のスリットがあってもよい。このような深さ寸法の異なる複数の窪み部を用いた改変形態によっても、永久磁石の表面の減磁耐力を改善できる他に、磁束が永久磁石の両端部に集中して流れるのを緩和することができ、永久磁石の両端部の減磁耐力を改善できるという効果が得られる。
　実施の形態２．
　次に、図７～図１０を用いて、本発明に係る永久磁石埋込型電動機の実施の形態２について説明する。図７、図８、図９及び図１０はそれぞれ、本実施の形態２に関する、図２、図３、図４及び図５と同態様の図である。なお、本実施の形態２は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。
　前述したように、本発明では、複数の永久磁石のそれぞれの径方向外側の表面と、回転子鉄心との間には、複数のスリットの対向する領域毎に、空間部が確保されており、実施の形態１では、それら空間部が磁石収容孔の外側画定ラインに設けられた複数の窪み部によって確保されていたが、本実施の形態２では、永久磁石の径方向外側の表面に設けられた複数の窪み部によって確保されている。
　実施の形態２における回転子２００は、複数の磁石収容孔２１３を有する回転子鉄心２１２を備えている。磁石収容孔２１３それぞれにおける外側画定ライン２１３ａは、端部を除いて径方向と直交する方向に平面状に延びており、すなわち、外側画定ライン２１３ａには、実施の形態１の窪み部８に相当する凹部は形成されていない。
　一方、外側画定ライン２１３ａそれぞれと対向する永久磁石２１４の径方向外側の表面２１４ｂには、挿入された状態で内側画定ライン１３ｂ側に凸となる複数の窪み部２０８が設けられている。そして、図１０に示されるように、複数の内側鉄心部１８と、永久磁石２１４の径方向外側の表面２１４ｂとの間には、複数の窪み部２０８の存在により確保された複数の空間部２１０が形成される。つまり、本実施の形態２においても、複数の永久磁石２１４のそれぞれの径方向外側の表面２１４ｂと、回転子鉄心２１２との間には、複数のスリット９の対向する領域毎に、空間部２１０が確保されており、永久磁石２１４の表面２１４ｂは、複数のスリット９の対向する領域毎に、空間部１０を介して回転子鉄心２１２から離れている。なお、これら窪み部２０８の深さ及び幅寸法は、実施の形態１で述べた窪み部の寸法と同態様であるものとする。
　以上のように構成された本実施の形態２によっても、上記実施の形態１と同様な利点が得られ、電動機に発生する電磁加振力を抑制しつつも、含有材料による減磁防止作用に頼ることなく磁石の表面の減磁耐力を改善することができる。
　実施の形態３．
　次に、図１１を用いて、本発明に係る永久磁石埋込型電動機の実施の形態３について説明する。図１１は本実施の形態３に関する、図５と同態様の図である。なお、本実施の形態３も、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。
　本実施の形態３における回転子３００は、実施の形態１の窪み部８と、実施の形態２の窪み部２０８との双方が設けられている。すなわち、回転子３００の磁石収容孔１３の外側画定ライン１３ａには、複数の窪み部８が設けられており、回転子３００の永久磁石２１４の径方向外側の表面２１４ｂには、複数の窪み部２０８が設けられている。そして、複数のスリット９の対向する領域毎に確保された複数の空間部３１０は、それぞれ、回転子鉄心１２の窪み部８と永久磁石２１４の窪み部２０８とを合わせた空間として、これら一対の窪み部８、２０８によって確保されている。
　かかる本実施の形態３によっても、上記実施の形態１と同様な利点が得られ、電動機に発生する電磁加振力を抑制しつつも、含有材料による減磁防止作用に頼ることなく磁石の表面の減磁耐力を改善することができる。また、複数のスリット９の対向する領域毎に、より大きな空間部を容易且つ効率的に確保することができ、永久磁石表面部の減磁耐力をより一層改善した永久磁石埋込型同期電動機を得ることができる。
　なお、以上に説明した、実施の形態２及び３それぞれに関し、回転子鉄心に設けるスリットと、それに対応する外側画定ライン及び／又は径方向外側の表面の窪み部とを、図６に示した態様で設けることも可能である。
　実施の形態４．
　次に、本発明の実施の形態４として、上述した実施の形態１～３の何れかの永久磁石埋込型電動機を搭載したロータリ圧縮機について説明する。なお、本発明は、上述した実施の形態１～３の何れかの永久磁石埋込型電動機を搭載した圧縮機を含むものであるが、圧縮機の種別は、ロータリ圧縮機に限定されるものではない。
　図１２は、永久磁石埋込型電動機を搭載したロータリ圧縮機の縦断面図である。ロータリ圧縮機１５０は、密閉容器２５内に、永久磁石埋込型電動機５０（電動要素）と、圧縮要素３０とを備えている。図示はしないが、密閉容器２５の底部に、圧縮要素３０の各摺動部を潤滑する冷凍機油が貯留されている。
　圧縮要素３０は、主な要素として、上下積層状態に設けられたシリンダ２０と、電動機により回転する回転軸１１と、回転軸１１に嵌挿されるピストン２１と、シリンダ２０内を吸入側と圧縮側に分けるベーン（図示せず）と、回転軸１１が回転自在に嵌挿され、シリンダ２０の軸方向端面を閉塞する上下一対の上部フレーム２２ａ及び下部フレーム２２ｂと、上部フレーム２２ａ及び下部フレーム２２ｂにそれぞれ装着されたマフラ２４ａ及び２４ｂとを含んでいる。
　永久磁石埋込型電動機５０の固定子１は、密閉容器２５に焼嵌または溶接等の方法により直接取り付けられ保持されている。固定子１のコイル４には、密閉容器２５に固定されるガラス端子２６から電力が供給される。
　回転子１００は、固定子１の内径側に設けた空隙を介して配置されており、回転子１００の中心部の回転軸１１を介してロータリ圧縮機１５０の下部に設けた圧縮要素３０の軸受け部（上部フレーム２２ａ及び下部フレーム２２ｂ）により回転自在な状態で保持されている。
　次に、かかるロータリ圧縮機１５０の動作について説明する。アキュムレータ４１から供給された冷媒ガスは、密閉容器２５に固定された吸入パイプ２８よりシリンダ２０内へ吸入される。インバータの通電によって永久磁石埋込型電動機５０が回転されていることで、回転軸１１に嵌合されたピストン２１がシリンダ２０内で回転される。それにより、シリンダ２０内では冷媒の圧縮が行われる。圧縮された高温の冷媒は、マフラ２４ａ及び２４ｂを経た後、永久磁石埋込型電動機５０の風穴等を通って密閉容器２５内を上昇する。このようにして、圧縮された冷媒が、密閉容器２５に設けられた吐出パイプ２９を通って冷凍サイクルの高圧側へと供給される。
　尚、ロータリ圧縮機１５０の冷媒には、従来からあるＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ２２等が用いられているが、低ＧＷＰ（地球温暖化係数）の冷媒等などいかなる冷媒も適用できる。地球温暖化防止の観点からは、低ＧＷＰ冷媒が望まれている。低ＧＷＰ冷媒の代表例として、以下の冷媒がある。
　（１）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素：例えば、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）である。ＨＦＯは、Ｈｙｄｒｏ－Ｆｌｕｏｒｏ－Ｏｌｅｆｉｎの略で、Ｏｌｅｆｉｎは、二重結合を一つ持つ不飽和炭化水素のことである。尚、ＨＦＯ－１２３４ｙｆのＧＷＰは４である。
　（２）組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素：例えば、Ｒ１２７０（プロピレン）である。尚、ＧＷＰは３で、ＨＦＯ－１２３４ｙｆより小さいが、可燃性はＨＦＯ－１２３４ｙｆより大きい。
　（３）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素または組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素の少なくともいずれかを含む混合物：例えば、ＨＦＯ－１２３４ｙｆとＲ３２との混合物等である。ＨＦＯ－１２３４ｙｆは、低圧冷媒のため圧損が大きくなり、冷凍サイクル（特に、蒸発器において）の性能が低下しやすい。そのため、ＨＦＯ－１２３４ｙｆより高圧冷媒であるＲ３２又はＲ４１等との混合物が実用上は有力になる。
　上記低ＧＷＰ冷媒の内、Ｒ３２冷媒については、毒性がなく、強燃性でないことから、特に注目されている。また、ロータリ圧縮機１５０にＲ３２冷媒を用いた場合、従来から用いられているＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ２２等と比べ、ロータリ圧縮機１５０の内部温度が約２０℃以上高くなるという特性を有する。
　ロータリ圧縮機１５０の内部の温度は、圧縮負荷状態（回転速度、圧縮負荷トルク、冷媒）によって異なり、温度が安定した定常状態においては、特に回転速度に対して依存性が高くなっている。例えば、Ｒ４１０冷媒を使用したときの回転速度に対するロータリ圧縮機内部の温度上昇は、低速運転の５０～６０℃に対し、中速運転では７０～８０℃、高速運転では９０～１１０℃となり、ロータリ圧縮機１５０の回転速度が大きくなるにしたがい、ロータリ圧縮機１５０の内部の温度が上昇するという特性を示す。Ｒ３２冷媒を用いた場合は、Ｒ４１０Ａ冷媒に対し、ロータリ圧縮機１５０内の温度が更に２０℃程度上昇することとなる。
　以上に構成されたロータリ圧縮機においては、減磁耐力の大きい永久磁石埋込型電動機を用いているため、圧縮機の温度上昇によってＪ保磁力が低下した場合であっても、磁石の減磁が発生しない信頼性の高い圧縮機を提供できるという効果を奏する。また、ロータリ圧縮機の高温雰囲気中で永久磁石埋込型電動機を動作させた場合であっても、希土類磁石に添加するＤｙの使用量を低減して低コスト化を図りつつ、磁石の残留磁束密度を増加させて、電動機のトルクを増加することができるので、高効率な圧縮機を提供することが可能となる。
　以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
　１　固定子、８、１０８、２０８　窪み部、９、１０９　スリット、１０、１１０、２１０、３１０　空間部、１２、２１２　回転子鉄心、１３、２１３　磁石収容孔、１３ａ、２１３ａ　外側画定ライン、１４、２１４　永久磁石、１４ｂ、２１４ｂ　表面、５０　永久磁石埋込型電動機、１００、２００、３００　回転子。

Claims (9)

  1. 　回転子と、
    　空隙を隔てて前記回転子と対向するように設置された固定子と、
    　前記回転子の回転子鉄心に形成された複数の磁石収容孔それぞれに挿入された複数の永久磁石と、
    　前記回転子の回転子鉄心において前記磁石収容孔のそれぞれの径方向外側に形成された複数のスリットとを備えた永久磁石埋込型電動機であって、
    　前記複数の永久磁石のそれぞれの径方向外側の表面と、前記回転子鉄心との間には、前記複数のスリットの対向する領域毎に、空間部が確保されており、前記永久磁石の前記表面は、前記複数のスリットの対向する領域毎に、前記空間部を介して前記回転子鉄心から離れている、
    永久磁石埋込型電動機。
  2. 　前記磁石収容孔のそれぞれの外側画定ラインには、前記複数のスリットと対向する位置に配置された複数の窪み部が形成されており、
    　複数の前記空間部は、前記複数の窪み部によって確保されている、
    請求項１の永久磁石埋込型電動機。
  3. 　前記複数の永久磁石のそれぞれの径方向外側の表面には、前記複数のスリットと対向する位置に配置された複数の窪み部が形成されており、
    　複数の前記空間部は、前記複数の窪み部によって確保されている、
    請求項１の永久磁石埋込型電動機。
  4. 　前記磁石収容孔のそれぞれの外側画定ラインには、前記複数のスリットと対向する位置に配置された複数の窪み部が形成されており、
    　前記複数の永久磁石のそれぞれの径方向外側の表面には、前記複数のスリットと対向する位置に配置された複数の窪み部が形成されており、
    　複数の前記空間部は、前記外側画定ラインにある前記複数の窪み部と、前記径方向外側の表面にある前記複数の窪み部と、によって確保されている、
    請求項１の永久磁石埋込型電動機。
  5. 　前記複数の窪み部は、一つの極において同じ深さを有しており、
    　前記複数の窪み部の深さは、前記永久磁石の径方向の厚み寸法の１／３以下である、
    請求項２～４の何れか一項の永久磁石埋込型電動機。
  6. 　前記複数の窪み部は、一つの極において磁極中央部に近い該窪み部ほど深さ寸法が小さく、極間部に近い該窪み部ほど深さ寸法が大きくなるように、形成されている、
    請求項２～４の何れか一項の永久磁石埋込型電動機。
  7. 　前記永久磁石は、希土類磁石で構成される、
    請求項１～６の何れか一項の永久磁石埋込型電動機。
  8. 　前記永久磁石は、常温における残留磁束密度が１．２Ｔ以上、常温におけるＪ保磁力が２３ｋＯｅ未満のＮｄ・Ｆｅ・Ｂ系の希土類磁石である、
    請求項７の永久磁石埋込型電動機。
  9. 　密閉容器内に、電動機と、圧縮要素とを備えた圧縮機であって、
    　前記電動機は、請求項１～８の何れか一項の永久磁石埋込型電動機である、
    圧縮機。
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