(57)【要約】【課題】低ＧＷＰ冷媒を採用しても、高性能、高信頼性を確保できるようにした圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機１は、電動機３が密閉容器６の低圧空間に配置されており、電動機３の回転子３ａに装着される永久磁石３ｂは、接線方向に複数に分割されており、分割された複数で一つの極をなしている。【選択図】図１
2014173510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
回転速度が可変に調整され、前記圧縮機構部を駆動する電動機と、
前記圧縮機構部及び前記電動機を収容する密閉容器と、を有し、
前記電動機は、
永久磁石式のブラシレスＤＣモータであって、前記密閉容器の低圧空間に配置されており、
前記電動機の回転子に装着される永久磁石は、
前記回転子を平面視した状態において前記回転子の接線と平行な方向に複数に分割されており、分割された複数の磁石で一つの極をなしている
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記電動機の固定子は、
磁極部に巻線が集中的に巻回されて構成されており、
前記永久磁石は、
接線方向の分割数が３とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記電動機の駆動を制御する制御装置を備え、
前記制御装置には、
ワイドバンドギャップ半導体素子を有し、駆動電圧を前記電動機に供給するインバータ部が搭載されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記冷媒としてＲ３２冷媒を使用している
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器等の冷凍サイクルの構成要素として使用される圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地球温暖化防止のため空調機器に使われる冷媒として低ＧＷＰ（地球温暖化係数）の冷媒が求められている。さらには、高効率を目的として、永久磁石式電動機の永久磁石には希土類磁石が採用されている。その希土類磁石においては、省資源化及び調達の安定化のため重希土類金属（特にディスプロシウム）の使用量を削減することが求められている。
【０００３】
そのような要請に対応する冷媒としては、Ｒ３２冷媒が、ＧＷＰ係数が６５０であって、毒性もなく、強燃性でもなく、注目されている。また、磁石としては、高磁束密度化が進んでおり、所定の磁束をより小さな体積で実現する開発が進んでいる。ただし、Ｒ３２冷媒においては、圧縮機から吐出される冷媒の温度が従来の冷媒に対して約２０℃高くなり、圧縮機内部の温度上昇を招くことがある。その品質確保のために圧縮機の効率を落とすような改良を加える必要があった。また、高磁力磁石を採用すると、一般的に磁石の高温時の保磁力が悪化することが知られている。
【０００４】
このような課題を解決したものとして、「冷媒としてＲ３２単体、もしくはＲ３２が５０％を越え、吐出温度をＲ２２よりも高いＲ３２リッチ混合冷媒を用い、駆動源としてブラシレスＤＣモータを採用する圧縮機」が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１には、希土類磁石を有する回転子を含み、希土類磁石の厚みを冷媒としてＲ２２、Ｒ４１０Ａ、もしくはＲ４０７Ｃを採用した場合の永久磁石の厚みよりも大きくするという内容も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１５９６３号公報（例えば、６〜１０頁等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている圧縮機においては、圧縮した後の冷媒で電動機を冷却する構造となっているため、電動機の磁石が高温になり易い。そのために、電動機の磁石の厚さを厚くする必要があったり、保磁力の高い磁石（例えば保磁力２３ｋＯｅ（キロエルステッド）以上の磁石（重希土類金属（例えばディスプロシウム）を多く含有する磁石））を採用したりすることにつながっている。その結果、特許文献１に記載されている圧縮機は、コストアップやサイズアップを招来してしまっている。
【０００７】
また、特許文献１に記載されている圧縮機においては、電動機が高温に曝されるため、電動機の損失が増加する。つまり、固定子に施されている巻線の温度が上がることによる抵抗値の増大でジュール損が増加する。この電動機の損失が、もとより高いＲ３２冷媒の吐出温度上昇に拍車をかけてしまい、冷凍サイクルの効率低下を更に招くことになっている。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、低ＧＷＰ冷媒を採用しても、高性能、高信頼性を確保できるようにした圧縮機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、回転速度が可変に調整され、前記圧縮機構部を駆動する電動機と、前記圧縮機構部及び前記電動機を収容する密閉容器と、を有し、前記電動機は、永久磁石式のブラシレスＤＣモータであって、前記密閉容器の低圧空間に配置されており、前記電動機の回転子に装着される永久磁石は、前記回転子を平面視した状態において前記回転子の接線と平行な方向に複数に分割されており、分割された複数の磁石で一つの極をなしているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る圧縮機は、圧縮前の冷媒で電動機を冷却することができるので、電動機の永久磁石の温度を抑制することができる。また、本発明に係る圧縮機は、一つの極をなす永久磁石を複数に分割しているので、渦電流の発生を抑制でき、電動機の永久磁石の温度を更に抑制することができる。よって、本発明に係る圧縮機によれば、低ＧＷＰ冷媒を採用しても、高性能、高信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の構成を概略的に示す縦断面図である。
【図２】従来の圧縮機の電動機を説明するための説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の電動機を説明するための説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る圧縮機の電動機の横断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る圧縮機の構成を概略的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機１の構成を概略的に示す縦断面図である。図２は、従来の圧縮機の電動機を説明するための説明図である。図３は、圧縮機１の電動機３を説明するための説明図である。なお、図２に示す従来の構成には符号の末尾に「Ｘ」を付記して、本実施の形態１に係る圧縮機１と区別する。図２（ａ）が電動機３Ｘの横断面図であり、図２（ｂ）が電動機３Ｘの回転子３ａＸの側面から見た状態を透視して示す概略図である。図３（ａ）が電動機３の横断面図であり、図３（ｂ）が電動機３の回転子３ａの側面から見た状態を透視して示す概略図である。
【００１４】
まず、図１に基づいて圧縮機１の概略構成及び概略動作について説明する。
この圧縮機１は、例えば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和器、冷凍装置、給湯器等の冷凍サイクルの構成要素として使用されるものである。つまり、圧縮機１は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。なお、冷媒としては、ＨＦＣ冷媒であるＲ３２を採用している。
【００１５】
圧縮機１は、密閉容器６内に固定スクロール５Ａと固定スクロール５Ａに対して揺動する揺動スクロール５Ｂを組み合わせた圧縮機構部５を有している。この圧縮機構部５は、密閉容器６の低圧空間から冷媒を吸入し、圧縮室３０の容積を連続的に減じる構造となっている。また、圧縮機１は、密閉容器６内に、永久磁石入りのブラシレスＤＣモータで構成した電動機３を有している。図１に示すように、密閉容器６内において、圧縮機構部５が上側に、電動機３が下側に、それぞれ配置されている。
【００１６】
密閉容器６の上部は、圧縮機構部５から冷媒が吐出される吐出空間６ａとなっており、高圧の冷媒が圧縮機１の外部に流出する吐出管７が開口されている。密閉容器６の下部は、潤滑油を貯留する油溜め６ｂとなっている。密閉容器６の中間部には、冷媒ガスを密閉容器６内に導くための吸入管２が接続されている。密閉容器６の上部には、吐出空間６ａに吐出された冷媒を外部に導くための吐出管７が接続されている。
【００１７】
固定スクロール５Ａは、台板５Ａａと、台板５Ａａの一方の面に立設された渦巻状突起である渦巻５Ａｂと、で構成されている。また、揺動スクロール５Ｂは、台板５Ｂａと、台板５Ｂａの一方の面に立設され、渦巻５Ａｂと実質的に同一形状の渦巻状突起である渦巻５Ｂｂと、で構成されている。なお、台板５Ｂａの他方の面（渦巻５Ｂｂの形成面とは反対側の面（背面））は、スラスト軸受面５Ｃとして作用する。
【００１８】
揺動スクロール５Ｂ及び固定スクロール５Ａは、渦巻５Ｂｂと渦巻５Ａｂとを互いに組み合わせ、密閉容器６内に装着されている。揺動スクロール５Ｂ及び固定スクロール５Ａが組み合わされた状態では、渦巻５Ａｂと渦巻５Ｂｂの巻方向が互いに逆となる。渦巻５Ｂｂと渦巻５Ａｂとの間には、相対的に容積が変化する圧縮室３０が形成される。なお、固定スクロール５Ａ及び揺動スクロール５Ｂには、渦巻５Ａｂ及び渦巻５Ｂｂの先端面からの冷媒漏れを低減するため、渦巻５Ａｂ及び渦巻５Ｂｂの先端面（上端面、下端面）にシール３１、３２が配設されている。
【００１９】
固定スクロール５Ａは、フレーム２０にボルト５０によって固定されている。固定スクロール５Ａの台板５Ａａの中央部には、圧縮され、高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出口１６が形成されている。そして、圧縮され、高圧となった冷媒ガスは、固定スクロール５Ａの上部に設けられている吐出空間６ａに排出されるようになっている。吐出空間６ａに排出された冷媒ガスは、吐出管７を介して冷凍サイクルに吐出されることになる。なお、吐出口１６には、吐出空間６ａから吐出口１６側への冷媒の逆流を防止する吐出弁（図示省略）が設けられている。
【００２０】
揺動スクロール５Ｂは、自転運動を阻止するためのオルダムリング１４により、固定スクロール５Ａに対して自転運動することなく公転旋回運動（揺動運動）を行うようになっている。また、揺動スクロール５Ｂの渦巻５Ｂｂ形成面とは反対側の面の略中心部には、中空円筒形状のボス部５Ｂｃが形成されている。このボス部５Ｂｃには、主軸４の上端に設けられた偏心軸部４ａが挿入される。
【００２１】
オルダムリング１４は、そのオルダム爪が揺動スクロール５Ｂのスラスト軸受面５Ｃに形成されたオルダム溝（図１に示すオルダム溝５Ｂｄ）に収容されるように設置されている。なお、オルダムリング１４は、台板５Ｂａの揺動スクロール５Ｂの渦巻５Ｂｂ形成面側に設置するようにしてもよい。
【００２２】
電動機３は、主軸４に固定された回転子３ａ及び固定子３ｃを有しており、吸入管２が密閉容器６に開口する低圧（吸入ガス）空間に配置されている。回転子３ａには永久磁石３ｂが挿入されている。回転子３ａは、主軸４に焼き嵌め固定され、固定子３ｃへの通電が開始することにより回転駆動し、主軸４を回転させるようになっている。なお、固定子３ｃには、密閉容器６に設けられた電源端子４０を介して電力が供給されるようになっている。
【００２３】
主軸４は、回転子３ａの回転に伴って回転し、揺動スクロール５Ｂを旋回させるようになっている。すなわち、主軸４は、電動機３で発生した駆動トルクを圧縮機構部５に伝えている。この主軸４の上部（偏心軸部４ａ近傍）は、フレーム２０に設けられた主軸受２１によって支持されている。一方、主軸４の下部は、副軸受３５によって回転自在に支持されている。この副軸受３５は、密閉容器６の下部に設けられたサブフレーム３４の中央部に形成された軸受収納部に圧入固定されている。
【００２４】
また、主軸４の上部には、揺動スクロール５Ｂが偏心軸部４ａに装着されて揺動することにより生じるアンバランスを相殺するため、第１バランスウェイト１２が設けられている。回転子３ａの下部には、揺動スクロール５Ｂが偏心軸部４ａに装着されて揺動することにより生じるアンバランスを相殺するため、第２バランスウェイト１３が設けられている。第１バランスウェイト１２は主軸４の上部に焼き嵌めによって固定され、第２バランスウェイト１３は回転子３ａの下部に回転子３ａと一体的に固定される。
【００２５】
圧縮機１の動作について説明する。
外部より、電動機３の固定子３ｃに電気的入力が与えられると、固定子３ｃの電線部に電流が流れ、磁界が発生する。この磁界は、回転子３ａを回転させるように働く。つまり、固定子３ｃと回転子３ａにトルクが発生し、回転子３ａが回転する。回転子３ａが回転すると、それに伴い主軸４が回転駆動する。これにより、電動機３で発生した回転トルクが圧縮機構部５に伝えられる。圧縮機構部５では、オルダムリング１４により自転を抑制された揺動スクロール５Ｂが揺動運動を行う。
【００２６】
圧縮機構部５の揺動スクロール５Ｂが駆動されると、密閉容器６の吸入空間より冷媒が圧縮機構部５に吸入される。吸入された冷媒は、圧縮室３０に流入し、圧縮室３０の容積が連続的に減じることにより圧縮され、高温・高圧の状態になる。この高温・高圧の冷媒は、吐出空間６ａを経て、吐出管７より、圧縮機１の外に流出する。
【００２７】
冷媒の動きについて説明する。
吸入管２より、低圧・低温の状態（例えば１０〜２０℃程度）の冷媒が、圧縮機１内に流入する。この冷媒は、電動機３や、軸受部（主軸受２１、スラスト軸受面５Ｃなど）、潤滑油を冷却し、圧縮機構部５に取り込まれる。その後、この冷媒は、圧縮機構部５で圧縮されて高温・高圧の状態になるが、従来のＲ２２冷媒に対し、Ｒ３２冷媒では圧縮後の冷媒温度（つまり、吐出温度）が約２０℃高くなってしまう。
【００２８】
圧縮機１では、圧縮後の冷媒が速やかに外部に流出されるようになっている。そのため、圧縮機１内の部品は高温冷媒に曝されることがない。特に、電動機３が高温に曝されるために永久磁石３ｂの磁束密度が低下してしまうことを防止できる。したがって、圧縮機１によれば、磁束密度が高いままで電動機３の運転を継続することが可能であるので、高効率の運転が実現できる。また、圧縮機１は、永久磁石３ｂとして希土類磁石を選定した際にも、高温状態での保磁力低下を抑制することができる。そのため、逆磁界が印加されることによる減磁耐力を落とすことなく、運転を継続することが可能である。したがって、圧縮機１によれば、初期状態での保磁力の低い磁石を選定することができる。
【００２９】
一般的に保磁力の高い磁石にはディスプロシウムなどの高価で入手性が困難な重希土類金属が多く入っている。また、減磁耐力を上げるため磁石の厚さを厚くするなど不経済な対応をとる必要がある。それに対し、圧縮機１によれば、電動機３が高温に曝されることがないので、初期状態での保磁力の低い磁石、つまり比較的安価な磁石を選定することができるだけでなく、磁石の厚さを厚くするなどの不経済な対応を回避できる。
【００３０】
次に、図３に基づいて電動機３について詳しく説明する。なお、図２を適宜参照するものとする。
上述したように、回転子３ａには永久磁石３ｂが挿入されている。永久磁石３ｂは、主軸４の長手方向と平行となるように挿入されている。つまり、永久磁石３ｂは、１つの面が主軸４に対向し、その反対側にある１つの面が固定子３ｃに対向するように装着されている。例えば、平板状の永久磁石３ｂを用い、面積の大きな２つの面のうちの一方を主軸４に、他方を固定子３ｃに、それぞれ対向させるとよい。
【００３１】
また、図３（ａ）に示すように、永久磁石３ｂは、一つの極をなす磁石（磁石３ｂ１〜磁石３ｂ３）が接線方向（回転子３ａを平面視した状態において回転子３ａの接線と平行な方向）に３枚に分割されて構成されている。つまり、永久磁石３ｂは、分割された磁石３ｂ１〜磁石３ｂ３が主軸４に対して横並びに配置されて構成されている。そして、分割された磁石３ｂ１〜３ｂ３で１つの極をなしている。
【００３２】
図２（ｂ）には、電動機３Ｘの運転中、永久磁石３ｂＸに発生する渦電流を概念的に示している（図２（ｂ）に示す実線矢印）。図３（ｂ）には、電動機３の運転中、永久磁石３ｂに発生する渦電流を概念的に示している（図３（ｂ）に示す実線矢印）。渦電流は永久磁石（永久磁石３ｂＸ及び永久磁石３ｂ）自体の発熱になるため、渦電流を抑えることは永久磁石の発熱を抑えることに有効となる。なお、電動機３Ｘは、回転子３ａＸと固定子３ｃＸで構成されている。
【００３３】
図２（ｂ）及び図３（ｂ）から、永久磁石（永久磁石３ｂＸ及び永久磁石３ｂ）に発生する渦電流は、永久磁石の側面（主軸、固定子の対向面）の表面積が大きいと大きくなることがわかる。つまり、永久磁石３ｂは、接線方向に３分割されているため、永久磁石３ｂＸに比べて渦電流の発生を抑えることができる。したがって、永久磁石３ｂでは、自身の発熱を永久磁石３ｂＸに比べて抑制することが可能になる。例えば、永久磁石３ｂと永久磁石３ｂＸとを比べると発熱による温度の上昇が約２０℃低減することがわかった。
【００３４】
以上のように、圧縮機１は、高温状態で吐出されたＲ３２冷媒に電動機３が曝されたとしても、永久磁石３ｂが複数に分割されていることにより、通常冷媒と同等の温度に保つことができる。そのため、圧縮機１では、電動機３の効率の低下を抑制することができる。また、保磁力の高い高価な磁石を永久磁石３ｂとして選定する必要がなくなる。つまり、圧縮機１によれば、低ＧＷＰ冷媒を採用しつつ、高性能、高信頼性の確保が実現できる。
【００３５】
なお、電動機３が高圧空間に存在する圧縮機（例えば、特許文献１に記載の圧縮機）で効率改善が得られることはもちろんであるが、電動機３が低圧空間に存在する圧縮機１でも更なる効率改善が得られる。また、永久磁石３ｂの分割数を増すほど効果が得られる。さらに、本実施の形態１では、圧縮機１がスクロール圧縮機である場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、他の構造（例えば、ロータリ圧縮機、ベーン圧縮機、スクリュー圧縮機など）の圧縮機においても適用することができる。
【００３６】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る圧縮機の電動機３の横断面図である。図４に基づいて、電動機３Ａについて説明する。実施の形態２に係る圧縮機の電動機３の基本的な構成は、実施の形態１で説明した電動機３と同様である。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００３７】
図４に示すように、実施の形態２に係る圧縮機の電動機３の永久磁石３ｂも、実施の形態１で説明したように、一つの極をなす磁石（磁石３ｂ１〜磁石３ｂ３）が接線方向に３枚に分割されて構成されている。また、実施の形態２に係る圧縮機の電動機３の固定子３ｃは、磁極部（いわゆるティース部）３ｄに巻線を集中的に巻回し、所定の結線をすることによって、所望の極数を構成している。例えば、図４では、極数を６、磁極部数を９とした電動機３を一例として図示している。
【００３８】
回転子の１回転中に発生する磁石の振動成分としては、極数、磁石の枚数、磁極部数に起因するものが大半を占める。すなわち、これらの単独又は公倍数と回転速度の成分で電動機が振動することとなる。
【００３９】
また、電動機の損失には、電動機の磁極部等に発生する損失としてヒステリシス損がある。ヒステリシス損は電動機に流れる電流の電気周波数（数１００Ｈｚ程度）に起因するところが大きい。加えて、電流に高調波成分（数千Ｈｚ）が乗っている場合、この高調波のヒステリシス損も発生してしまう。同様に、回転子の固定子に対する高調波の振動が発生した場合も、同様に高調波成分が発生してしまう。ヒステリシス損は周波数が大きいほど大きくなるため、振動周波数帯を低くすることは電動機の損失改善につながる。
【００４０】
ここで極数をｐ、磁極部数をｍとすると、電動機３では２×ｍ＝３×ｐ（図４の場合＝１８）の関係を満たすようにしている。これは、磁石分割数（３）と極数（６）との積と、磁極部数（９）と、の最小公倍数を最小に留めることを意味している。つまり、図４に示す電動機３では最小公倍数は１８となる。つまり、磁石分割数を３とし、磁極部数が１２の場合には、極数を８とすればよい。
【００４１】
例えば磁石の分割数を２とした場合、磁石分割数（２）と極数（６）の積（１２）と、磁極部数（９）と、の最小公倍数は３６となる。つまり、磁石の分割数を２とした場合、（３／４）×ｍ＝２×ｐの関係になり、最小公倍数は３６になってしまう。
例えば磁石の分割数を４とした場合、磁石分割数（４）と極数（６）の積（２４）と、磁極部数（９）と、の最小公倍数は７２となる。つまり、磁石の分割数を４とした場合、（８／３）×ｍ＝４×ｐの関係になり、最小公倍数は７２になってしまう。
よって、圧縮機１では、上式を満たすように磁石の分割数を３としている。
【００４２】
一般的に圧縮機の回転速度は１００ｒｐｓ程度となり、振動としては、最小公倍数が１８の場合には１８００Ｈｚ、最小公倍数が３６の場合には３６００Ｈｚ、最小公倍数が７２の場合には７２００Ｈｚで振動する。すなわち、最小公倍数を小さくしたほうが振動周波数帯は低くなる。その結果、実施の形態２に係る圧縮機によれば、実施の形態１に係る圧縮機１の奏する効果に加え、ヒステリシス損の損失改善が実現でき、更に高性能、高信頼性の確保が期待できる。
【００４３】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る圧縮機１の構成を概略的に示す縦断面図である。図５に基づいて、実施の形態３に係る圧縮機１について説明する。実施の形態３に係る圧縮機１の基本的な構成は、実施の形態１で説明した圧縮機１と同様である。なお、実施の形態３では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００４４】
実施の形態３に係る圧縮機１には、電動機３の動作を制御する制御装置６０が接続されている。この制御装置６０は、電源端子４０を介して電動機３に接続されている。制御装置６０には、例えばインバータ部、コンバータ部、制御部等が搭載されている。
【００４５】
インバータ部は、たとえばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）素子等のワイドバンドギャップ半導体素子で構成したスイッチング素子を有している。つまり、圧縮機１は、ＳｉＣ素子にてスイッチングする周波数変換機能を持っている。
【００４６】
ＳｉＣ素子は、そのバンドギャップが約２．２〜３．０ｅＶ、耐熱温度が約４００℃という特性を有している。つまり、ＳｉＣ素子は、バンドギャップが約１．１ｅＶ、耐熱温度が約１２０℃という特性を有するＳｉ（シリコン）素子等の従来素子よりも耐熱温度が高い。なお、インバータ部に搭載するスイッチング素子としては、ＳｉＣ素子の他の、たとえば窒化ガリウム（ＧａＮ）素子や、ダイヤモンド素子等の他のワイドバンドギャップ半導体素子を用いるようにしてもよい。このワイドバンドギャップ半導体素子とは、Ｓｉ素子よりもバンドギャップが大きい半導体素子のことを称している。
【００４７】
制御部は、インバータ部のスイッチング素子のスイッチング時間を決定することでＰＷＭ（パルス幅変調：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行い、電動機３の各巻線に電圧を印加することで電動機３を駆動制御する。つまり、圧縮機１は、周波数変換方式としてＰＷＭ方式をとり、キャリア周波数を１０ｋＨｚ以上とする機能を持っている。
【００４８】
一般的にＰＷＭ方式は安価で電源電圧及び周波数を可変にすることができるが、電源に高調波が乗っている。この高調波はＰＷＭ方式のキャリア周波数に依存するものであるが、ＳｉＣ素子によれば効率良く、スイッチングロスによる耐熱温度も確保できるため、キャリア周波数を１０ｋＨｚ以上とすることができる。このような高キャリア周波数で電動機３を駆動すると、電動機３に印加される電圧の高調波の周波数は高いものの、基本波に対する含有率が低くなるので電動機３のヒステリシス損を低減できる。
【００４９】
また、インバータ部に、耐熱温度が従来素子に比べて高いワイドバンドギャップ半導体素子で構成したスイッチング素子を適用しているので、インバータ部と電動機３との電気的な接続距離を短くすることが可能になる。
【００５０】
よって、実施の形態３に係る圧縮機１によれば、実施の形態１に係る圧縮機１の奏する効果に加え、ヒステリシス損の損失改善が実現でき、更に高性能、高信頼性の確保が期待できる。また、実施の形態３に係る圧縮機１を実施の形態２に適用してもよく、この場合も、ヒステリシス損の損失改善が更に実現でき、高性能、高信頼性の確保がより期待できることになる。
【符号の説明】
【００５１】
１  圧縮機、２  吸入管、３  電動機、３Ａ  電動機、３Ｘ  電動機、３ａ  回転子、３ａＸ  回転子、３ｂ  永久磁石、３ｂ１  磁石、３ｂ２  磁石、３ｂ３  磁石、３ｂＸ  永久磁石、３ｃ  固定子、３ｃＸ  固定子、４  主軸、４ａ  偏心軸部、５  圧縮機構部、５Ａ  固定スクロール、５Ａａ  台板、５Ａｂ  渦巻、５Ｂ  揺動スクロール、５Ｂａ  台板、５Ｂｂ  渦巻、５Ｂｃ  ボス部、５Ｂｄ  オルダム溝、５Ｃ  スラスト軸受面、６  密閉容器、６ａ  吐出空間、６ｂ  油溜め、７  吐出管、１２  第１バランスウェイト、１３  第２バランスウェイト、１４  オルダムリング、１６  吐出口、２０  フレーム、２１  主軸受、３０  圧縮室、３１  シール、３２  シール、３４  サブフレーム、３５  副軸受、４０  電源端子、５０  ボルト、６０  制御装置。
【図１】
2014173510.tif 000003
【図２】
2014173510.tif 000004
【図３】
2014173510.tif 000005
【図４】
2014173510.tif 000006
【図５】
2014173510.tif 000007