(57)【要約】【課題】本発明の目的は、インバータ回路を利用せず、効率の高い圧縮機及びそれを搭載した冷凍サイクル装置を提供することにある。【解決手段】巻線が通電することで回転磁界を発生させる固定子と、金属枠に永久磁石を有し、回転磁界により金属枠に誘起電流が流れることにより回転する回転子と、を備え、回転子が回転することでクランク軸を介して旋回スクロールが前記固定スクロールに対して旋回し、互いの渦巻状ラップが噛み合いながら圧縮室を構成する圧縮機において、クランク軸及び回転子は、圧縮室により高圧となった冷媒が充満する高圧チャンバの内側に配置されるとともに、固定子は、高圧チャンバの外側に配置され、さらに、回転子と固定子との間には、高圧チャンバの内側と外側とを仕切り、非磁性体部材及び複数の磁性体部材から構成される仕切り板が配置され、複数の磁性体部材により、固定子から回転子への回転磁界が形成される。【選択図】  図１
2013249754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻状ラップが形成された固定スクロールと、
渦巻状ラップが形成された旋回スクロールと、
巻線が巻かれた複数の小固定子を有し、該巻線が通電することで回転磁界を発生させる固定子と、
金属枠に永久磁石を有し、前記回転磁界により前記金属枠に誘起電流が流れることにより回転する回転子と、を備え、
該回転子が回転することでクランク軸を介して前記旋回スクロールが前記固定スクロールに対して旋回し、互いの渦巻状ラップが噛み合いながら圧縮室を構成する圧縮機において、
前記クランク軸及び前記回転子は、前記圧縮室により高圧となった冷媒が充満する高圧チャンバの内側に配置されるとともに、
前記固定子は、前記高圧チャンバの外側に配置され、さらに、
前記回転子と前記固定子との間には、前記高圧チャンバの内側と外側とを仕切り、非磁性体部材及び複数の磁性体部材から構成される仕切り板が配置され、
前記複数の磁性体部材により、前記固定子から前記回転子への前記回転磁界が形成されることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１の圧縮機において、
三相の商用電源により、前記巻線に対して通電が行われることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１の圧縮機において、
前記複数の磁性体部材は、前記複数の小固定子と前記クランク軸方向に対して対向するように配置されることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項１の圧縮機において、
前記複数の磁性体部材は、前記複数の小固定子と同一個数であることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項３の圧縮機において、
前記仕切り板は、前記回転子と沿うように配置され、略円形状で構成されるとともに、
前記複数の磁性体部材は前記仕切り板の周方向に並んで配置され、
前記複数の小固定子は前記固定子の周方向に並んで配置されることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項１の圧縮機において、
前記固定子に対して前記回転子と反対側に別の高圧チャンバをさらに備え、
該密閉チャンバは、
金属枠に永久磁石を有し、前記回転磁界により該金属枠に誘起電流が流れることにより回転する回転子を内部に有しており、
該回転子が回転することでクランク軸を介して旋回スクロールが固定スクロールに対して旋回し、互いの渦巻状ラップが噛み合いながら圧縮室が構成されることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項１の圧縮機において、
前記固定子及び前記回転子の間に非磁性金属板を設け、該非磁性金属板は圧縮機のケーシングに溶接されて構成されることを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
室内機と室外機とから構成され、圧縮機により冷媒を循環させることで冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機は、請求項１〜７の何れかに記載の圧縮機であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアキシャルギャップ型モータを搭載する圧縮機では、例えば特許文献１に記載されているように、モータが圧縮機構部と密閉された容器に配置されている。上記アキシャルギャップ型モータは、冷凍サイクルから吸い込んだ低圧冷媒が流れる低圧側に配置され、モータのロータ回転より冷媒がステータを通って圧縮機構部に流れ込んで圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この構成によれば、冷媒を圧縮機構部に流れ込むまで、冷媒に含まれた液滴、油滴が分離され、液圧縮を効果的に防止できる利点があった。  
しかし、上記従来の圧縮機構成では、モータは圧縮機の機構部と同一密閉容器内に配置されているため、高温の冷媒に曝されることで加熱され、効率が低下する。また、圧縮機の運転中は駆動モータ巻線の発熱により、冷凍サイクルに循環する冷媒は、そのモータの熱量も追加で移送することになり、冷凍サイクルの効率が低下する。
【０００５】
さらに、モータの駆動運転ではインバータ回路の制御が必要であり、システムのコスト増加やインバータ回路の故障により信頼性の低下などの問題がある。  
そこで、本発明の目的は、インバータ回路を利用せず、効率の高い圧縮機及びそれを搭載した冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、渦巻状ラップが形成された固定スクロールと、渦巻状ラップが形成された旋回スクロールと、巻線が巻かれた複数の小固定子を有し、該巻線が通電することで回転磁界を発生させる固定子と、金属枠に永久磁石を有し、前記回転磁界により前記金属枠に誘起電流が流れることにより回転する回転子と、を備え、該回転子が回転することでクランク軸を介して前記旋回スクロールが前記固定スクロールに対して旋回し、互いの渦巻状ラップが噛み合いながら圧縮室を構成する圧縮機において、前記クランク軸及び前記回転子は、前記圧縮室により高圧となった冷媒が充満する高圧チャンバの内側に配置されるとともに、前記固定子は、前記高圧チャンバの外側に配置され、さらに、前記回転子と前記固定子との間には、前記高圧チャンバの内側と外側とを仕切り、非磁性体部材及び複数の磁性体部材から構成される仕切り板が配置され、前記複数の磁性体部材により、前記固定子から前記回転子への前記回転磁界が形成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、インバータを制御せず、簡単な構成で磁気誘導方式により高効率の圧縮機を提供できる。  
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータにより駆動する圧縮機の断面構成図。
【図２】本発明の実施例１の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータの回転子の構成外形図。
【図３】本発明の実施例１の形態を示す磁気誘導部材の断面構成外形図。
【図４】本発明の実施例１の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータの固定子の構成部材の小固定子の構成図。
【図５】本発明の実施例１の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータの固定子の断面構成図。
【図６】本発明の実施例１の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータの回転子始動時に発生する誘導電流と回転力の方向を説明する図。
【図７】本発明の実施例２の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータにより駆動する圧縮機の断面構成図。
【図８】本発明の実施例２の形態を示す磁気誘導部材の断面構成外形図。
【図９】本発明の実施例３の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータにより駆動する圧縮機の断面構成図。
【図１０】本発明の実施例１〜３の形態を示す空気調和機の冷凍サイクル構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の実施例１の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータにより駆動する圧縮機の断面構成図である。本発明の実施例１について図１〜図６を参照しながら説明する。
【００１１】
図１において、圧縮機８２は、仕切り板（磁気誘導板５０）により、冷媒圧縮機構部を有する密閉チャンバ６９（高圧チャンバ）と冷媒圧縮機構部を駆動する自己始動式アキシャルギャップ同期モータ１の固定子２を有する開放チャンバ７９とを仕切って構成されている。圧縮機構部は、固定スクロール部材６０の固定スクロール端板６１に直立する渦巻状ラップ６２と、旋回スクロール部材６３の旋回スクロール端板６４に直立する渦巻状ラップ６５とが噛み合わせて形成されている。固定スクロール部材６０は圧縮機ケーシング１８に圧入し、溶接で固定する。そして、旋回スクロール部材６３をクランク軸４によって旋回運動させることで冷媒の圧縮動作を行う。
【００１２】
固定スクロール部材６０及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６６は、旋回運動に伴って両スクロール部材６０、６３の中心に向かって移動し、容積が次第に縮小する。圧縮室６６（６６ａ、６６ｂ、…）が両スクロール部材６０、６３の中心近傍に達すると、その中の圧縮冷媒は吐出口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及びフレーム６８に設けられたガス通路（図示せず）を通ってフレーム６８下部の密閉チャンバ６９（圧力チャンバ）内に至り、密閉チャンバ６９の側壁に設けられた吐出パイプ７０から圧縮機外に排出される。
【００１３】
密閉チャンバ６９、旋回スクロール部材６３および回転子３は共にクランク軸４と締結している。回転子３が回転する時、旋回スクロール部材６３もクランク軸４の回転に応じて旋回し、冷媒の圧縮動作を行う。密閉チャンバ６９の下部には、油溜め部７１が設けられている。油溜め部７１内の油は背圧室と密閉チャンバ６９との圧力差によって、クランク軸４内に設けられた油孔７２を通って、旋回スクロール部材６３とクランク軸４との摺動部、滑り軸受け５等の潤滑に供される。
【００１４】
図２は回転子３の外形図であり、前記回転子３は非磁性材料（金属、又は非金属でも良い）から構成され、円盤形状であり、図２に示すような金属枠６を回転子３にと同軸で配置し、金属枠６の直径は前記回転子３とほぼ同じである。また回転子３と金属枠６との間には絶縁紙が設けられる。金属枠６の材質はアルミ（アルミ合金を含む）又は銅材（銅合金材を含む）で、アルミダイカスト又は鍛造などの方法で製作したものである。複数の永久磁石１７を金属枠６に設けた外周側の等間隔のスペースに接着剤で貼り付け、複数の永久磁石１７の外周はそれぞれ金属枠６とを接触させないように数ミリの空間を設けている。
【００１５】
回転子３は組立後、着磁装置を用いてパルス電流を流すことにより隣同士の永久磁石１７の異が極なるように着磁される。ここで、永久磁石１７の材質はフェライト、又は希土類磁石でも良い、形状は略扇形（長方形、正方形、楕円、円などの形状でも良い）で、厚みは均等又は不均一でも良い。そして、回転子３と仕切り板（磁気誘導板５０）の磁性体５２ａとのギャップは（２mm以下）の均一、又は不均一である。
【００１６】
図３は仕切り板（磁気誘導板５０）の断面構造であり、図３（Ｂ）は軸方向の断面で、図３（Ａ）は径方向の断面である。なお、図３（Ｃ）、（Ｄ）も同様に径方向の断面である。仕切り板（磁気誘導板５０）は、密閉チャンバ６９の内径より僅かに小さい外径の非磁性材部材（非磁性材金属円盤５１）と複数の磁性体５２ａ（電磁鋼板、アモルファス材料、圧粉磁心など）とから構成されている。非磁性材部材（非磁性材金属円盤５１）は厚み５〜１５mm程度の例えばステンレスなどである。
【００１７】
非磁性材部材（非磁性材金属円盤５１）に複数の孔５２を外周方向に並んで設け、複数の磁性体５２ａをそれぞれ嵌め合って溶接などにより接合する。後で説明するように、この複数の磁性体５２ａは、複数の小固定子１６と同一個数であり、大きさもほぼ同等とすることが望ましい。なお、後で説明するように固定子鉄心１４に巻線１５を巻きつけたものを本実施例では小固定子１６と呼ぶ。また、複数の磁性体５２ａと複数の小固定子１６とがクランク軸方向に対して対向するように配置されることが望ましい。
【００１８】
ここで、磁性体５２ａの形状は図３（Ｃ）の磁性体５２ｃに示すように、非磁性材部材（非磁性材金属円盤５１）の軸方向両側に突き出すような構造としてもよく、あるいは図３（Ｄ）の磁性体５２ｄに示すように非磁性材部材（非磁性材金属円盤５１）の軸方向長さとほぼ同一としても良い。このように構成される仕切り板（磁気誘導板５０）が冷媒圧縮機構部を内側に有する密閉チャンバ６９と開放チャンバ７９とを仕切るように圧縮機ケーシング１８に溶接される。つまり、この圧縮機８２は、高温高圧の冷媒ガスで満たされる密閉チャンバ６９（高圧チャンバ）とモータの固定子２を配設する開放チャンバ７９とを仕切り板（磁気誘導板５０）で仕切っているため、固定子２が冷媒にさらされることが無くなるので、固定子２の発熱による冷媒温度上昇を低減し冷凍サイクルの効率向上を図ることが可能となる。
【００１９】
開放チャンバ７９において、自己始動式アキシャルギャップ同期モータの固定子２は、複数の小固定子１６および磁気誘導端板７をホルダー８にセットしてモールドしたものである。これを圧縮機ケーシング１８に固定している。固定子２は、開放部分の開放チャンバ７９に圧入し、仕切り板（磁気誘導板５０）と０.３〜１.５mmのエアギャップを保持して固定される。固定子２の巻線のリード線は開放チャンバ７９に設けた穴９２を通って端子台９１に接続される。ゴミなどの侵入を防ぐため、蓋３１を圧縮機ケーシング１８にボルトで取り付ける。
【００２０】
図４は自己始動式アキシャルギャップ同期モータの固定子２の固定子鉄心１４及び小固定子１６の構成の外形図である。  
図４（Ａ）に示すように、固定子鉄心１４は、一定長さの略扇形断面形状であり（円、楕円、台形などの形状でも良い）、中心の非磁性体材料の非磁性体部材１１は樹脂成形などの方法で作成される。そして非磁性体部材１１を中心部として片面絶縁皮膜を有する電磁鋼板１２を非磁性体部材１１の外形を沿って巻き、所定の寸法になると電磁鋼板１２を切断し、接着剤や樹脂のコーティングによって固め、或いは接着剤付きの絶縁紙１３を設けて固定子鉄心１４として固定する。電磁鋼板１２としてはアモルファス薄帯などを用いることが望ましい。図４（Ｂ）は完成した扇形断面のアモルファス材料の固定子鉄心１４を示している。
【００２１】
なお、固定子鉄心１４としては、図４（Ｃ）に示すような電磁鋼板を積層し、外周に樹脂などの絶縁材をコーティングして作る固定子鉄心１４ａでもよい。さらに、固定子鉄心１４（又は１４ａ）に巻線１５を巻き付け、巻線１５の両端線１５ａ、１５ｂを外部に出すことにより、図４（Ｄ）に示す小固定子１６を形成する。
【００２２】
図５は固定子２の軸方向の断面図であり、図に示すようにホルダー８の外周方向に等間隔で複数の孔１９を設け、複数の小固定子１６をそれぞれの孔１９に装着して固定する。小固定子１６の数は３ｎ個である（ｎ＝１、２、３・・・自然数）。三相巻線（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の端線は３ｎ個の小固定子１６の端線１５ａ、１５ｂをそれぞれ結線して形成され、樹脂を型に流し込んで一体化した固定子２がモールド成形されている。
【００２３】
そして、回転子３および固定子２は仕切り板（磁気誘導板５０）を挟むように配置され、仕切り板（磁気誘導板５０）に設けられた複数の磁性体５２ａは、その両側に配置された回転子３に貼り付けた複数の永久磁石１７および固定子２とエアギャップが設けられ、アキシャルギャップ型モータが形成されている。アキシャルギャップ型モータのギャップは０.３〜１.５mmである。ギャップは狭い方が良いが、仕切り板（磁気誘導板５０）が高圧チャンバ（密閉チャンバ６９）の仕切りとなっているため、たわむこととなるので、その変形量も考慮してギャップが決定される。
【００２４】
ここで、アキシャルギャップ型モータの動作について説明する。  
図６は実施例１の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータの回転子始動時に発生する誘導電流と回転力の方向を説明する図である。固定子２の三相の巻線１５を商用電源を用いて通電すると、図６に示すように、巻線１５により回転磁界Ｈが発生する。
【００２５】
ここで上記した仕切り板（磁気誘導板５０）は、圧縮機８２全体のチャンバを、密閉チャンバ６９と開放チャンバ７９とを仕切るだけでなく、固定子２からの回転磁界を回転子３に伝えなければならない。そこで本実施例においては、巻線が巻かれた複数の小固定子１６を有し、巻線が通電することで回転磁界を発生させる固定子２と、金属枠６に永久磁石１７を有し、回転磁界により金属枠６に誘起電流が流れることにより回転する回転子３と、を備え、回転子３が回転することでクランク軸４を介して旋回スクロール部材６３が固定スクロール部材６０に対して旋回し、互いの渦巻状ラップ（６２、６５）が噛み合いながら圧縮室６６を構成する圧縮機において、以下のような構成とするものである。
【００２６】
具体的には、クランク軸４及び回転子３を、圧縮室６６により高圧となった冷媒が充満する高圧チャンバ（密閉チャンバ６９）の内側に配置されるとともに、固定子２は、高圧チャンバ（密閉チャンバ６９）の外側に配置され、さらに、回転子３と固定子２との間には、高圧チャンバ（密閉チャンバ６９）の内側と外側とを仕切り、非磁性体部材（非磁性材金属円盤５１）及び複数の磁性体部材（磁性体５２ａ）から構成される仕切り板（磁気誘導板５０）が配置され、複数の磁性体部材（磁性体５２ａ）により、固定子２から回転子３への回転磁界が形成されるものである。
【００２７】
なお、複数の磁性体部材（磁性体５２ａ）は、複数の小固定子１６とクランク軸方向に対して対向するように配置される。つまり、クランク軸方向から見るとそれぞれが対応して同じ位置に配置される。また、複数の磁性体部材（磁性体５２ａ）は、複数の小固定子１６と同一個数であることが望ましい。また、仕切り板（磁気誘導板５０）は、回転子３と沿うように平行に並んで配置され、略円形状で構成されるとともに、複数の磁性体部材（磁性体５２ａ）は仕切り板（磁気誘導板５０）の周方向に並んで配置され、複数の小固定子１６は固定子２の外周方向に並んで配置される。
【００２８】
なお、本実施例の圧縮機を室内機と室外機とから構成され、圧縮機により冷媒を循環させることで冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置に適用することにより、冷凍サイクルの高効率化及び信頼性向上を図ることが可能である。
【００２９】
ここで、回転磁界Ｈが発生することにより、商用電源によりモータの自己始動が可能である理由を説明すると、上記したように、回転磁界Ｈが形成されることにより固定子２とクランク軸４方向に対向配置された回転子３に設けた金属枠６に起電力が誘導され、金属枠６で構成された各回路には誘起電流Ｉが流れる。この時、誘起電流Ｉが流れている導体の金属枠６には、回転磁界Ｈを受け、フレミングの左手の法則により、図６に示すような回転力Ｆが発生する。これにより、回転子３には回転トルクが発生し、モータは誘導モータとして駆動、加速され、回転数が上昇する。回転子３の回転数が同期回転数に近づいていくと、回転子３に設けた永久磁石１７の働きにより、回転子３が回転磁界の同期速度に引き込まれ、モータは同期モータとして運転される。この時クランク軸４に締結している旋回スクロール部材６３が旋回することで、圧縮機が動作する。
【００３０】
なお、巻線の信頼性を向上するため、回転子３は専用ヨーク治具を用いて着磁した後、圧縮機の機構部と締結することとしても良い。磁束漏れを防ぐため、固定子２の片方の端面に磁気誘導端板７を設けている。磁気誘導端板７は、その材質は電磁鋼板などの磁性体で、形状は環状であり、径方向の面積は複数の小固定子１６の全体を覆う大きさである。また、複数の小固定子１６から出てきた磁束を磁性体５２ａに誘導し、磁束漏れが低減され、モータの効率が改善される。
【００３１】
本実施例に示しているモータの固定子２は１２極、回転子は８極の構成になっているが、固定子２と回転子３の極数比はそれ以外の組み合わせでも良い。  
上述した実施例によれば、自己始動式アキシャルギャップ同期モータを用いて、磁気誘導方式で圧縮機を駆動する場合において、インバータ制御をすることなく、商用電源で一定速運転可能であり、インバータ回路が不要となるからコスト低減できる。
【００３２】
また、低鉄損で高透磁率のアモルファス薄帯を渦巻状に巻くことにより固定子鉄心１４を作り、これに巻線１５を巻いて小固定子１６を製作し、該小固定子１６を外周方向に配置するようにして固定子２を製作しているので、簡単な製造工程で固定子２を製作することができるだけでなく、鉄損の少ない高効率の自己始動式アキシャルギャップ同期モータを実現することが可能になる。
【００３３】
さらに、固定子２を密閉チャンバ６９の外部である開放チャンバ７９内に配置することにより、冷凍サイクルにモータ巻線の発熱の影響を与えないため、冷凍サイクルの高効率化を実現できる。また、それとともに、圧縮機の信頼性、メンテナンスも向上することができる。
【００３４】
従って、本実施例によれば、インバータを用いることなく、商用電源により、高効率で高力率の一定速運転可能な圧縮機を得ることができる。
【実施例２】
【００３５】
図７は本発明の実施例２の形態を示す自己始動式アキシャルギャップ同期モータにより駆動する圧縮機の断面構成図である。図８（Ｂ）は実施例２の形態を示す磁気誘導板の軸方向の断面で、図８（Ａ）は径方向の断面である。なお、図８（Ｃ）も同様に径方向の断面である。
【００３６】
本実施例は実施例１と同様な圧縮機構部の内容を省略し、自己始動式アキシャルギャップ同期モータの異なる構成部分を述べる。図８に示すように、仕切り板（磁気誘導板５０）は、その外径が密閉チャンバ６９の内径より僅かに小さい非磁性材部材（非磁性材金属円盤５１）と複数の磁性体５２ｅとから構成される。ここで、非磁性材部材（非磁性材金属円盤５１）の厚みは５〜１０mmのステンレスなどで構成され、複数の磁性体５２ｅは電磁鋼板、圧粉磁心などで構成される。
【００３７】
非磁性材部材（非磁性材金属円盤５１）には、孔５２を外周方向に並んで設け、複数の磁性体５２ｅを図８（Ｃ）に示すようにそれぞれ嵌め合って接合する。複数の磁性体５２ｅに樹脂など絶縁材でコーティングした後、巻線１５を巻き付けることにより小固定子１６を構成する。つまり、本実施例では、磁性体５２ｅを固定子側に延ばして構成することで実施例１の固定子鉄心１４の役割をも果たすようにしたものである。このように仕切り板（磁気誘導板５０）及び小固定子１６を一体化することで磁気誘導部品５４を図８（Ａ）に示すように構成する。なお、小固定子１６は樹脂を型に流し込むことでモールドし一体化して構成される。
【００３８】
磁気誘導部品５４は、回転子３とのエアギャップが０.３〜１.５mmの均一に対向するように、圧縮機８２のケーシングに接合する。図７の構成では非磁性材金属円盤５１のたわみがほとんど無いため、隙間は小さい方が良い。
【００３９】
このような構成により、圧縮機運転の時、複数の小固定子１６に三相巻線にそれぞれ通電すると、磁性体５２ｅに巻き付けつけた巻線１５から回転磁界が発生し、その磁束は磁性体５２ｅを介して密閉チャンバ６９に配置された回転子３の永久磁石１７に直接に届き、回転磁界と永久磁石１７との間の磁気吸引力又は磁気反発力の作用により、回転子３は回転磁界と同期して回転する。これにより、クランク軸４に締結している旋回スクロール部材６３が旋回することで、圧縮機８２が駆動する。
【００４０】
本実施例では、複数の小固定子１６と磁気誘導板５０とを一体化したため、磁路の磁気抵抗は大幅に減少し、磁束漏れを防ぐことができる。そのため、実施例１が有する利点を享受すると共に実施例１よりモータの効率を大幅に改善することができる。したがって、実施例１よりもさらに高効率な自己始動型の圧縮機とすることができる。
【実施例３】
【００４１】
図９は本発明の実施例３の自己始動式アキシャルギャップ同期モータ１により駆動される圧縮機の断面構成図である。図９の圧縮機は、自己始動式アキシャルギャップ同期モータ１の両端面部に、密閉チャンバ６９を０.３〜１.５mmのエアギャップを保持して配置する。そして圧縮機ケーシング１８と自己始動式アキシャルギャップ同期モータの固定子ケーシング９５をボルトで締結して形成されている。
【００４２】
図９の冷媒圧縮機構部を保持する密閉チャンバ６９の構成は実施例１、２と同じものであるため、説明を省略する。本実施例の自己始動式アキシャルギャップ同期モータの固定子２ａは実施例１の固定子２に磁気誘導端板７を設けないものであり、他の構成は実施例１と同様で開放チャンバ７９に設置される。
【００４３】
固定子２ａの三相巻線に通電すると、固定子２ａの両端面に回転磁界が発生し、固定子２ａのクランク軸方向両側に配置されている回転子３に対して複数の磁性体５２ａを介して伝わる。これにより、それぞれの回転子３の金属枠６に誘起電流が流れることで吸引又は反発の力が生じ、その結果、両側の回転子３が回転磁界に誘導され同期して回転する。そして、クランク軸４に固定された両方の旋回スクロール部材６３も、回転子３の回転運動に伴って旋回運動する。これによって２つの冷媒圧縮機構部による冷媒の圧縮動作が行われる。
【００４４】
本実施例によれば、実施例１および実施例２の効果が得られるうえで、実施例１、２より大容量な圧縮機を実現することができる。
【実施例４】
【００４５】
図１０は本発明の実施例４の形態を示す空気調和機の冷凍サイクル構成図である。図１０において、８０は室外機、８１は室内機である。圧縮機８２内には冷媒が封入され、配管を通して凝縮器８４と、膨張弁８５と、蒸発器８６とを繋げている。室外機８０および室内機８１にファン８８とモータを備えている。圧縮機８２の運転によりファンを回転させ、熱交換器に流れている冷媒を周囲空気と熱交換することができる。冷凍サイクルは冷媒を矢印の方向に循環させ、圧縮機８２は冷媒を圧縮して、室外機８０と、室内機８１間で熱交換を行って冷房機能を発揮する。図示していないが、四方弁を備えることによって、冷凍サイクルの向きを逆転させれば、暖房機能を発揮することができる。冷暖房が逆転すれば凝縮器８４と蒸発器８６との関係も逆転する。
【００４６】
以上、各実施例で示した自己始動式アキシャルギャップ同期モータを用いた圧縮機を空気調和機、冷蔵および冷凍の冷凍サイクル装置などに使用すると、圧縮機の効率向上により入力を低減できる。また、圧縮機の運転中に固定子が高温高圧の冷媒、冷凍油に曝されることがなくなり、巻線の絶縁や経年劣化の点で信頼性の向上にも寄与できる。さらに、モータが密閉チャンバとは別の部屋に配置されるため、モータのメンテナスが容易にできる。
【符号の説明】
【００４７】
１  自己始動式アキシャルギャップ同期モータ
２  固定子
３  回転子
４  クランク軸
５  軸受け
６  金属枠
７  磁気誘導端板
８  ホルダー
１０  ホルダー穴
１１  非磁性体部材
１２  電磁鋼板
１３  絶縁紙
１４  固定子鉄心
１５  巻線
１５ａ、１５ｂ  巻線端線
１６  小固定子
１７  永久磁石
１８  圧縮機ケーシング
１９、５２  孔
５０  磁気誘導板
５１  非磁性材金属円盤
５２ａ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ  磁性体
５４  磁気誘導部品
６０  固定スクロール部材
６１  固定スクロール端板
６２、６５  渦巻状ラップ
６３  旋回スクロール部材
６４  旋回スクロール端板
６６  圧縮室
６７  吐出口
６８  フレーム
６９  密閉チャンバ
７０  吐出パイプ
７１  油溜め部
７２  油孔
７５  バランス
７９  開放チャンバ
８０  室外機
８１  室内機
８２  圧縮機
８３  圧縮機フレーム
８４  凝縮器
８５  膨張弁
８６  蒸発器
８８  ファン
９０  吸い込み口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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