(57)【要約】【課題】高速域において、電動機効率・制御特性などの性能を低下させることなく、ｑ軸磁束の影響に伴う電圧位相の進みによる力率低下を抑制でき、小形・高効率な永久磁石式回転電機を提供する。【解決手段】  永久磁石の磁束軸をｄ軸、該ｄ軸と電気角に直交するｑ軸としたとき、回転子は、ｑ軸上において内周側に凹む凹部が形成され、ｄ軸上における外周部と固定子のティースとの隙間より凹部とティースとの隙間が大きくなるように形成され、該凹部は、略台形形状により形成されるとともに、内周側の左右両端の開度θｐ１に対して外周側の左右両端の開度θｐ２が大きくなるように形成され、開度θｐ２を電気角で略６０度の範囲内にし、さらに、磁石挿入孔の外周側においてｄ軸近傍にはスリットを形成せずに、ｄ軸から所定の距離以上離れた左右両側において複数のスリットを形成する。【選択図】  図１
2015208053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子巻線が巻かれるティースを有する固定子と、
前記固定子と隙間を介して配置される回転子と、
前記回転子に形成された複数の磁石挿入孔と、
前記複数の磁石挿入孔のそれぞれに配置された永久磁石と、を有する永久磁石式回転電機において、
前記永久磁石の磁束軸をｄ軸、該ｄ軸と電気角に直交するｑ軸としたとき、前記回転子は、ｑ軸上において内周側に凹む凹部が形成され、ｄ軸上における外周部と前記固定子の前記ティースとの隙間より前記凹部と前記ティースとの隙間が大きくなるように形成され、
前記該凹部は、略台形形状により形成されるとともに、内周側の左右両端の開度θｐ１に対して外周側の左右両端の開度θｐ２が大きくなるように形成され、前記開度θｐ２を電気角で略６０度の範囲内にし、さらに、
前記磁石挿入孔の外周側においてｄ軸近傍にはスリットを形成せずに、ｄ軸から所定の距離以上離れた左右両側において複数のスリットを形成したことを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の永久磁石式回転電機において、
前記凹部は、
隣接する前記永久磁石の間に回転方向に沿うように位置する内周側直線部と、
該内周側直線部の回転方向側端部から回転方向側に広がるように位置する回転方向側直線部と、
前記内周側直線部の反回転方向側端部から反回転方向側に広がるように位置する反回転方向側直線部とが繋がることで形成されることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載の永久磁石式回転電機において、
前記回転子は外周側に凸となる複数の凸部を備え、
前記凹部の前記回転方向側直線部は外周側端部において、隣接する前記凸部の略直線状の回転方向側カット部と繋がり、該回転方向側カット部は当該外周側端部から回転方向に向かうにつれ外周側に傾斜するように形成され、一方で、
前記凹部の反回転方向側直線部は外周側端部において隣接する前記凸部の略直線状の反回転方向側カット部と繋がり、該反回転方向側カット部は当該外周側端部から反回転方向に向かうにつれ外周側に傾斜するように形成されることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項４】
請求項３に記載の永久磁石式回転電機において、
前記凸部のそれぞれは、前記回転方向側カット部がその外周側端部において、前記永久磁石の外周側に位置する円弧形状の外周部と直接、繋がるように形成され、一方で、
前記反回転方向側カット部がその外周側端部において、前記永久磁石の外周側に位置する円弧形状の外周部と直接、繋がるように形成されることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項５】
請求項２〜４の何れかに記載の永久磁石式回転電機において、
前記凹部のそれぞれは、前記内周側直線部の電気角θｐ１に対応する機械角θｐ１´と、前記回転方向側直線部と前記反回転方向側直線部とのそれぞれの外周側端部間の電気角θｐ２に対応する機械角θｐ２´との関係をθｐ１´／θｐ２´≧０．４となるように形成されることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項６】
請求項１に記載の永久磁石式回転電機において、
前記複数のスリットが外周側に向かうにつれて、それぞれ対応する前記永久磁石の中心側に傾斜させたことを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項７】
請求項４に記載の永久磁石式回転電機において、
前記凸部のそれぞれの円弧形状の前記外周部は、電気角で略９０度から略１２０度の範囲内にしたことを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項８】
冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
該圧縮機構部を駆動する電動機部と、を内部に備えた圧縮機において、
前記電動機部に請求項１〜４の何れかに記載の永久磁石式回転電機を搭載したことを特徴とする圧縮機。
【請求項９】
請求項８に記載の圧縮機において、
前記圧縮機が採用される冷凍サイクル中には冷媒としてＲ３２が７０重量％以上、封入されていることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界磁用の永久磁石を回転子に備えている永久磁石式回転電機に関し、特に、エアコン、冷蔵庫、冷凍庫、あるいはショーケースなどの圧縮機に使用される永久磁石式回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の永久磁石式回転電機においては、固定子巻線に集中巻が、界磁には希土類のネオジムの永久磁石がそれぞれ採用され、小形・高効率化を達成している。しかしながら、一方では小形・高効率化による出力密度の増加に伴う鉄心の非線形磁気特性の問題、また、集中巻の採用によって空間高調波磁束が増大しており、それらに対して種々対策も講じられている。
【０００３】
例えば、特開２００８−２４５３８４号公報に記載の永久磁石式回転電機においては、回転子に埋設した永久磁石の外周側から回転子外周側へと伸びたエッチング加工による複数のスリットを設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４５３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
集中巻固定子の採用、高磁束密度磁石の採用により、永久磁石式回転電機の効率は飛躍的に向上した。その反面、分布巻固定子に対し集中巻固定子では、原理的に高調波磁束が増加することに加え、その高調波磁束を高磁束密度の永久磁石が助長する結果となる。つまり、小形・高効率化による出力密度の増加に伴う鉄心の非線形性も増加しており、特に、負荷トルクが大きい場合、力率の低下によるトルク（出力）不足の問題がある。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、回転子に埋設した永久磁石の外周側から回転子外周側へと伸びたエッチング加工による複数のスリットを設けることによって、ギャップ面における高調波磁束を低減させている。これらにより、誘導起電力波形を正弦波化して電機子電流を正弦波化でき、誘導起電力と電機子電流との相互作用によって生じる高調波磁束を低減している。
【０００７】
しかしながら、例えば特許文献１の発明では、永久磁石式回転電機が中・低速域において高効率を得ることができるが、高速域においては、負荷トルクが大きい場合、あるいはモータの電機子巻線を増加して高インダクタンスとなる場合では、トルク電流による磁束（ｑ軸磁束）の影響が大きくなるため、電圧位相が進んで力率が低下する。その結果、永久磁石式回転電機はインバータなどの駆動装置によって高トルク・高効率に制御できない問題が生じる。
本発明の目的は、高速域において、電動機効率・制御特性などの性能を低下させることなく、ｑ軸磁束の影響に伴う電圧位相の進みによる力率低下を抑制でき、小形・高効率な永久磁石式回転電機及びそれを用いた圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一例を説明すると、電機子巻線が巻かれるティースを有する固定子と、前記固定子と隙間を介して配置される回転子と、前記回転子に形成された複数の磁石挿入孔と、前記複数の磁石挿入孔のそれぞれに配置された永久磁石と、を有する永久磁石式回転電機において、前記永久磁石の磁束軸をｄ軸、該ｄ軸と電気角に直交するｑ軸としたとき、前記回転子は、ｑ軸上において内周側に凹む凹部が形成され、ｄ軸上における外周部と前記固定子の前記ティースとの隙間より前記凹部と前記ティースとの隙間が大きくなるように形成され、前記該凹部は、略台形形状により形成されるとともに、内周側の左右両端の開度θｐ１に対して外周側の左右両端の開度θｐ２が大きくなるように形成され、前記開度θｐ２を電気角で略６０度の範囲内にし、さらに、前記磁石挿入孔の外周側においてｄ軸近傍にはスリットを形成せずに、ｄ軸から所定の距離以上離れた左右両側において複数のスリットを形成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
上述のように、本発明によれば、電動機効率・制御特性などの性能を低下させることなく、ｑ軸磁束の影響に伴う電圧位相の進みによる力率低下を抑制でき、小形・高効率な永久磁石式回転電機及びそれを用いた圧縮機を提供することができる。本発明のその他の構成、作用、効果については以下の実施例において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による永久磁石式回転電機の実施例１の断面図である。
【図２】本発明による永久磁石式回転電機の実施例１の回転子鉄心形状を示す断面図である。
【図３】従来発明に係わる永久磁石式回転電機のベクトル図の模式図である。
【図４】本発明に係わる永久磁石式回転電機のベクトル図の模式図である。
【図５】本発明に係わる永久磁石式回転電機の実施例１のトルクである。
【図６】本発明による永久磁石式回転電機の実施例２の回転子鉄心形状を示す断面図である。
【図７】本発明に係わる圧縮機の断面構造である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図１〜図７を用いて詳細に説明する。各図中において、共通する符号は同一物を示す。また、ここでは６極の永久磁石式回転電機について示し、回転子の極数と固定子のスロット数との比を２：３としたが、他の極数、スロット数との比でもほぼ同様の効果を得ることができる。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の実施例１における永久磁石式回転電機の断面図である。  
図１において、永久磁石式回転電機１は固定子２と、固定子２の内側に所定のギャップを介して配置され、かつシャフトとともに回転する回転子３から構成される。固定子２は固定子鉄心６（電磁鋼板）が軸方向に積層されて構成され、円環形状のコアバック５と、コアバック５から径方向内側へ向けて突出した複数のティース４とを有する。複数のティース４は周方向に略等間隔に配列されている。隣り合うティース４間にはスロット７が形成され、このスロット７にはティース４を取り囲むように集中巻の電機子巻線８（三相巻線のＵ相巻線８ａ、Ｖ相巻線８ｂ、Ｗ相巻線８ｃからなる）が巻装される。ここで、本実施例の永久磁石式回転電機１は６極９スロットであるから、スロットピッチは電気角で１２０度である。
【００１３】
図２は本実施例による永久磁石式回転電機の回転子鉄心の断面図である。  
図２において、回転子３は、その中心にシャフト孔１５を形成した回転子鉄心１２が積層されて構成され、外周側にほぼ等間隔に複数の凸部が形成される。これらの複数の凸部１７は外周側に向けて凸となり、それぞれの凸部１７には、外周側表面の近傍に略直線形状の永久磁石挿入孔１３が複数、形成される。複数の永久磁石挿入孔１３にはそれぞれにはたとえば希土類のネオジムからなる永久磁石１４が挿入される。ここでは永久磁石１４の磁極がつくる磁束の方向、つまり永久磁石１４の長手方向中心と回転軸中心とを繋ぐ軸をｄ軸（磁束軸）とし、それと電気的、磁気的に直交する軸（永久磁石間の軸）をｑ軸とする。
【００１４】
回転子３は、隣接する凸部１７に配置される永久磁石１４の磁極間のｑ軸上において内周側に凹む凹部１１が設けられている。それぞれの凸部１７は、凹部１１よりも外周側に位置し、固定子２のティース４とのギャップ長（隙間）が最短のｇ１となる最外周部と、ｇ１よりも長いギャップ長のｇ２となる外周部と、により構成される。回転子３の凸部１７における上記ギャップ長ｇ１を有する円弧形状の最外周部は、その外周形状が円弧状となっており、電気角θｐが９０°〜１２０°となるように構成されている。
【００１５】
また、回転子３は、永久磁石挿入孔１３（永久磁石１４）の外周側においてｄ軸近傍にはスリットを形成せずに、ｄ軸から所定の距離以上離れた左右両側において対称に複数のスリット１０（１０ａ〜１０ｄ）がｄ軸をはさむように形成される。またこれらの複数のスリットは外周側に向かうにつれて、それぞれ対応する永久磁石１４の中心側に傾斜させるようにしており、これにより、永久磁石１４の磁束がティース４に集まるようにすることが可能となる。
【００１６】
したがって、このスリット１０により、誘導起電力波形を正弦波化して電機子電流を正弦波化でき、誘導起電力と電機子電流との相互作用によって生じる高調波磁束を低減できることが分かっている。よって、本構造においても、スリット１０を設けて電機子反作用を抑制し、機内磁束の高調波成分を低減している。
【００１７】
図３は従来発明に係る実施例の永久磁石式回転電機のベクトル図の模式図である。図において（ａ）は低速・低負荷トルク時、（ｂ）は高速・高負荷トルク時での永久磁石式回転電機のベクトル図である。
【００１８】
ここでΦｍは永久磁石１４によりｄ軸を流れる磁束を示しており、固定値で示されるものである。運転中にステータに電流が流れることにより生じる磁束として、永久磁石式回転電機の制御を行うための座標系ｄ−ｑ軸において、ｄ軸電流により生じる磁束Φｄ、ｑ軸電流により生じる磁束Φｑとがある。そして、永久磁石式回転電機の全体としての磁束である主磁束Φ１はこれらのΦｍが、Φｄ、Φｑとの影響を受けて決まるものであり、このΦｍが決まると印加電圧Ｖ１、モータ（電機子）電流Ｉ１が決まり、これにより力率が決まる。
【００１９】
図３（ａ）の低速・低負荷トルク時では、永久磁石式回転電機の主磁束Φ１と永久磁石の磁束Φｍの位相が、特許文献１の方式でも大きくはずれないため、安定して永久磁石式回転電機を駆動できる。つまり、誘起電圧Ｅｍから印加電圧Ｖ１の電圧降下、ｄ軸及びｑ軸の電圧降下分がそこまで大きくない。
【００２０】
しかしながら、図３（ｂ）の高速・高負荷トルク時では、トルクを大きくするためにｑ軸電流を多く流す必要があることから、これによりｑ軸の磁束が大きくなることで永久磁石式回転電機の主磁束Φ１は、Φｍよりも大きく位相がずれることになる。永久磁石式回転電機は、主磁束Φ１に基づいてインバータで制御されるため、電機子電流が進み位相となり、力率が悪化して永久磁石式回転電機のトルクが低下し、効率低下を招くことになる。
【００２１】
そこで、本実施例では、図２に示すように、回転子３がｑ軸上に形成される凹部１１と固定子２のティース４とのギャップ長がｄ軸側のギャップ長（ｇ１、ｇ２）より大きくなるように形成される。すなわち、回転子３の外周において凹部１１は、凸部１７における固定子２のティース４とのギャップ長が最短のｇ１となる部位と、ｇ１よりも長いギャップ長のｇ２となる部位との何れよりもさらに内周側に凹んで形成される。
【００２２】
そして、本実施例においてはこの凹部１１を図２に示すように略台形形状（略バスタブ形状）で構成し、さらにこの凹部１１が外周側の左右それぞれにおいて、隣接する凸部１７の略直線状のカット部（１６ａ、１６ｂ）と繋がることで、回転子３の外周部を形成している。より具体的には、凹部１１は隣接する永久磁石１４の間に回転方向に沿うように位置する略直線状の内周側直線部１１ａと、内周側直線部１１ａの回転方向側端部から回転方向側に広がるように位置する略直線状の回転方向側直線部１１ｂと、内周側直線部１１ａの反回転方向側端部から反回転方向側に広がるように位置する略直線状の反回転方向側直線部１１ｃとが繋がることで形成される。
【００２３】
内周側直線部１１ａは永久磁石１４の短手方向における内周側に位置する。なお、ここでは時計周りを回転方向として説明したが、反時計周りに回転する回転子３であっても構わない。
【００２４】
凹部１１の回転方向側直線部１１ｂは外周側端部において、隣接する凸部１７の略直線状の回転方向側カット部１６ａと繋がり、回転方向側カット部１６ａは外周側端部から回転方向に向かうにつれ外周側に傾斜するように形成される。また凹部１１の反回転方向側直線部１１ｃは外周側端部において隣接する凸部１７の略直線状の反回転方向側カット部１６ｂと繋がり、反回転方向側カット部１６ｂは外周側端部から反回転方向に向かうにつれ外周側に傾斜するように形成される。
【００２５】
なお、回転方向側直線部１１ｂ、反回転方向側直線部１１ｃの外周側端部と固定子鉄心６のティース４とのギャップ長、あるいは、回転方向側カット部１６ａ、反回転方向側カット部１６ｂの内周側端部と固定子２のティース４とのギャップ長が上記したｇ２となる。本実施例では上記したように凸部１７の回転方向側カット部１６ａ、反回転方向側カット部１６ｂを略直線状に形成しているため、容易に製造できるようにしており生産コストの低減を図ることができる。
【００２６】
また回転子３のそれぞれの凸部１７は、回転方向側カット部１６ａがその外周側端部において、永久磁石１４の外周側に位置する円弧形状の外周部と直接、接続される。同様に反回転方向側カット部１６ｂがその外周側端部において、永久磁石１４の外周側に位置する円弧形状の外周部と直接、接続される。そして本実施例では凸部１７がティース４と対応する位置にある状態において、回転方向側カット部１６ａの外周側端部と、反回転方向側カット部１６ｂの外周側端部との間の幅が固定子２のティース４の回転方向の幅に対応するように凸部１７が形成される。より具体的には回転方向側カット部１６ａの外周側端部と、反回転方向側カット部１６ｂの外周側端部との間の幅が固定子２のティース４の回転方向の幅以下であることが望ましい。
【００２７】
このように凸部を形成することにより、永久磁石による磁束がティース４に対してそのまま流れるようにすることができ、ティース４の外側に磁束が漏れることを抑制することが可能となる。よって、モータの誘導起電力が向上することができ、この分だけｑ軸電流が低減することができるので、少ないｑ軸電流で、同じトルクを発生することが可能となる。よって、モータの銅損（３＊抵抗＊モータ電流）が減って，高効率化が可能となるものである。
【００２８】
本実施例では凹部１１において、内周側直線部１１ａの開度（電気角）をθｐ１、回転方向側直線部１１ｂと反回転方向側直線部１１ｃとのそれぞれの外周側端部間の開度をθｐ２（電気角）としたとき、θｐ１＜θｐ２となるように構成されている。そして本実施例では、θｐ２は電気角で６０°の範囲内となるように構成されている。なお、上記においては凹部１１を台形形状であるものとして説明したが、本実施例はこれに限定されるわけではなく、凹部１１の内周側から外周側に向かうにつれて左右に広がる形状であればよい。つまり、凹部１１の内周側の左右両端の開度θｐ１に対して外周側の左右両端の開度θｐ２が大きくなるように形成されればよい。
【００２９】
また、凹部１１により囲われる断面積は、回転方向側カット部１６ａと凸部１７の円弧形状を延長させた図２の点線と回転方向側カット部１６ａの内周側端部から上記点線までの垂線とで囲まれる面積よりも大きいことが望ましい。同様に凹部１１により囲われる断面積は、反回転方向側カット部１６ｂと凸部１７の円弧形状を延長させた図２の点線と反回転方向側カット部１６ｂの内周側端部から上記点線までの垂線とで囲まれる面積よりも大きいことが望ましい。
【００３０】
図４は本実施例の永久磁石式回転電機のベクトル図の模式図である。  
図４において、上述した通り回転子鉄心１２の略台形形状の凹部１１において、上記したように内周側直線部１１ａの開度θｐ１より、回転方向側直線部１１ｂと反回転方向側直線部１１ｃとのそれぞれの外周側端部間の開度θｐ２を大きくすることで、永久磁石の磁束を集合させることが可能となる。特に本実施例者らは鋭意検討の末、内周側直線部１１ａの開度θｐ１に対応する機械角θｐ１´、回転方向側直線部１１ｂと反回転方向側直線部１１ｃとのそれぞれの外周側端部間の開度θｐ２に対応する機械角θｐ２´の関係を機械角θｐ１´／機械角θｐ２´≧０．４となるように凹部１１を形成することが望ましいことを突き止めたものである。
【００３１】
このように可能な限り内周側直線部１１ａを、回転方向側直線部１１ｂと反回転方向側直線部１１ｃとのそれぞれの外周側端部間に対して長くすることで、ｑ軸の磁気抵抗を大幅に増大させて電機子反作用の影響を抑制し、機内磁束の高調波成分を大幅に低減することが可能となる。
【００３２】
以上の本実施例によれば、図４に示すようにｑ軸を流れる磁束を図３（ｂ）に比べて低減することができるため、印加電圧Ｖ1‘とＩ1’の関係を改善することができ、Φ１とΦｍの位相進みを改善することが可能となる。よって、高速域において、高負荷トルク、ならびにモータのインダクタンスが大きい場合、電機子反作用の影響による力率低下を改善することができ、その結果、トルクの低下を抑制し、永久磁石式回転電機１を小形・高効率にすることが可能となる。
【００３３】
図５は本実施例に係わる永久磁石式回転電機の実施例１のトルク（高速域）を示したものである。図５では、定格電流を１ｐ．ｕ．とし、また、その定格電流を流した際での永久磁石式回転電機の実施例１のトルク（高速域）を１Ｐ．Ｕ．として、基準化している。図５より、本実施例に係わる永久磁石式回転電機の実施例１のトルクが、従来構造よりも大きくなっているのがわかる。
【００３４】
以上より、前述の永久磁石式回転電機とすることで、電機子反作用の影響による力率低下を改善することができ、トルクの低下を抑制し、小形・高効率な永久磁石式回転電機を提供できる。
【実施例２】
【００３５】
図６は本発明による永久磁石式回転電機の実施例２の回転子鉄心形状の断面図である。
【００３６】
図６において、図２と同一物には同一符号を付してある。図において、図２と異なる部分は、永久磁石１４が一極あたり２枚具備され、かつシャフト孔１５に対して凸のＶ字配置となっている。なお、このように配置した回転子構造においても電機子反作用の影響による力率低下を改善することができ、トルクの低下を抑制し、小形・高効率にできることはいうまでもない。よって、このように配置しても、図２と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３７】
図７は本発明による永久磁石式回転電機の実施例３を搭載した圧縮機の断面図である。  
図７において、円筒状の圧縮容器６９内には、固定スクロール部材６０の端板６１に直立する渦巻状ラップ６２と、旋回スクロール部材６３の端板６４に直立する渦巻状ラップ６５とを噛み合わせて圧縮機構部が形成される。圧縮機構部は永久磁石式回転電機１により駆動されることで、旋回スクロール部材６３がクランク軸７２を介して旋回運動させることによって圧縮動作を行う。
【００３８】
また、固定スクロール部材６０および旋回スクロール部材６３によって形成される圧縮室６６（６６ａ、６６ｂ、…）のうち、最も外径側に位置している圧縮室は、旋回運動に伴って両スクロール部材６３、６０の中心に向かって移動し、容積が次第に縮小する。圧縮室６６ａ、６６ｂが両スクロール部材６０、６３の中心近傍に達すると、両圧縮室６６内の圧縮ガスは圧縮室６６と連通した吐出口６７から吐出される。吐出された圧縮ガスは固定スクロール部材６０およびフレーム６８に設けられたガス通路（図示せず）を通ってフレーム６８下部の圧縮容器６９内に至り、圧縮容器６９の側壁に設けられた吐出パイプ７０から電動圧縮機外に排出される。また、電動圧縮機を駆動する永久磁石式回転電機１は、別置のインバータ（図示せず）によって制御され、圧縮動作に適した回転速度で回転する。
【００３９】
ここで、永久磁石式回転電機１は固定子２と回転子３から構成され、回転子３に設けられるクランク軸７２は、上側がクランク軸になっている。クランク軸７２の内部には、油孔７４が形成され、クランク軸７２の回転によって圧縮容器６９の下部にある油溜め部７３の潤滑油が油孔７４を介して滑り軸受７５に供給される。このような構成の圧縮機に、前述した実施例１または実施例２の永久磁石式回転電機１を適用することで、圧縮機の効率向上を図ることが可能となる。
【００４０】
ところで、現在の家庭用および業務用のエアコンでは、圧縮容器６９内にＲ４１０Ａ冷媒が封入されているものが多く、永久磁石式回転電機１の周囲温度は８０℃以上となることが多い。今後、地球温暖化係数がより小さいＲ３２冷媒の採用が進むと周囲温度はさらに上昇する。特に永久磁石１４をネオジウム磁石で構成している場合には、高温になることで磁石の残留磁束密度が低下し、同一出力を確保するために電機子電流が増加することから、前述の実施例１又は実施例２記載の永久磁石式回転電機を適用することで、効率低下を補うことができる。なお、本実施例の圧縮機に前述の実施例１又は実施例２記載の永久磁石式回転電機を適用するにあたり、冷媒の種類が制限されるものではない。なお、圧縮機構成は図７に示したスクロ−ル圧縮機でも良いし、ロ−タリ圧縮機でも良いし、その他の圧縮機構を有する構成でも良い。
【００４１】
また、本実施例によれば、以上に説明したように小形・高効率な永久磁石式回転電機が実現できる。実施例１または実施例２の永久磁石式回転電機を適用すると高速運転が可能になるなど、運転範囲を広げることが可能となる。更に、ＨｅやＲ３２などの冷媒においては、Ｒ２２、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａなどの冷媒と比べて、圧縮機は隙間からの漏れが大きく、特に低速運転時には循環量に対する漏れの比率が顕著に大きくなるため、効率の低下が大きい。低循環量（低速運転）時の効率向上のためには、圧縮機構部を小形化し、同じ循環量を得るために回転数を上げることで、漏れ損失を低減させることが有効な手段となりうるが、最大循環量を確保するために最大回転数も上げる必要がある。本実施例に係わる永久磁石式回転電機１を備えた圧縮機とすれば、最大トルクおよび最大回転数を大きくすることが可能で、且つ高速域での損失低減が可能となるため、ＨｅやＲ３２などの冷媒が冷凍サイクル中に多く含まれる場合（たとえば７０重量％以上）、における効率向上に有効な手段となり得る。
【００４２】
以上より、前述した永久磁石式回転電機を空調用・業務用などの各種圧縮機に適用すれば、高効率な圧縮機を提供することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…永久磁石式回転電機（駆動用電動機）
２…固定子
３…回転子、
４…ティース
５…コアバック
６…固定子鉄心
７…スロット、
８…電機子巻線
１０…スリット
１１…凹部
１２…回転子鉄心、
１３…永久磁石挿入孔
１４…永久磁石
１５…シャフト孔
６０…固定スクロール部材
６１、６４…端板
６２、６５…渦巻状ラップ、
６３…旋回スクロール部材
６６…圧縮室
６７…吐出口
６８…フレーム
６９…圧縮容器
７０…突出パイプ、
７２…クランク軸
７３…油留め部
７４…油孔
７５…すべり軸受け
【図１】
2015208053.tif 000003
【図２】
2015208053.tif 000004
【図３】
2015208053.tif 000005
【図４】
2015208053.tif 000006
【図５】
2015208053.tif 000007
【図６】
2015208053.tif 000008
【図７】
2015208053.tif 000009