JP2022535245A - モータ、圧縮機及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

モータ（１００）、圧縮機（２００）及び冷凍装置を提供する。モータ（１００）は、周方向に沿って設けられた複数のステータティース（１１２）を有し、隣接する２つのステータティース（１１２）によってステータスロット（１１３）が画定されるステータ（１１０）と、各コイル群がステータティース（１１２）に巻回して形成されたコイルを複数含み、各コイルは１つの対応するステータティース（１１２）に巻回されている複数のコイル群と、ステータ（１１０）の内部に設けられ、ロータコア（１２１）と複数の永久磁石（１２２）を含み、ロータコア（１２１）に複数のスロット（１２３）が設けられ、複数のスロット（１２３）はロータコア（１２１）の回転中心線周りに周方向に沿って分布し、複数の永久磁石（１２２）は複数のスロット（１２３）内に設けられるロータ（１２０）と、を含む。各永久磁石（１２２）の２０℃での残留磁束密度Ｂｒは、Ｂｒ≧１．２Ｔを満たし、ステータ（１１０）の内径Φｓｉとステータ（１１０）の外径Φｓｏとは、０．５５８≦Φｓｉ／Φｓｏ≦０．５７６を満たす。モータ（１００）の運転騒音の低減に有利となる。【選択図】図１

Description

本願は、冷凍装置の技術分野に属し、具体的には、モータ、圧縮機及び冷凍装置に関する。

従来、モータを用いる回転式直流インバータ圧縮機では、モータは、通常、永久磁石埋込式電動機を使用する。このようなモータのロータは、エアギャップ磁界の高調波が非常に豊富で、質量が比較的軽いため、大きな振動騒音が発生しやすく、聴感に影響を与えてしまう。

本願は、従来技術又は関連技術に存在する技術的問題の１つを解決することを目的とする。

そのため、本願の第１の態様は、モータを提供する。

本願の第２の態様は、圧縮機を提供する。

本願の第３の態様は、冷凍装置を提供する。

これに鑑みて、本願の第１の態様によれば、周方向に沿って設けられた複数のステータティースを有し、隣接する２つのステータティースによってステータスロットが画定されるステータと、各コイル群がステータティースに巻回して形成されたコイルを複数含み、各コイルは１つの対応するステータティースに巻回されている複数のコイル群と、ステータの内部に設けられ、ロータコアと複数の永久磁石を含み、ロータコアに複数のスロットが設けられ、複数のスロットはロータコアの回転中心線の周りに周方向に沿って分布し、複数の永久磁石は複数のスロット内に設けられているロータとを含み、ここで、各永久磁石の２０℃での残留磁束密度Ｂｒは、Ｂｒ≧１．２Ｔを満たし、ステータの内径Φｓｉとステータの外径Φｓｏは、０．５５８≦Φｓｉ／Φｓｏ≦０．５７６を満たす、モータを提供する。

本願で提供されるモータは、ステータとロータを含む。ステータはロータの外周に設けられ、その周方向に沿って設けられた複数のステータティースを有し、隣接する２つのステータティースによってステータスロットが画定されている。モータは複数のコイル群をさらに含み、それぞれのコイル群はステータティースに巻回して形成されたコイルを複数含み、各コイルは１つの対応するステータティースに巻回されている。ロータはロータコアと複数の永久磁石を含む。ロータコアに複数のスロットを設置し、複数のスロットをロータコアの回転中心線の周りに周方向に沿って分布させ、複数の永久磁石を複数のスロット内に設置することにより、ロータは周方向に磁界を発生させて、ステータと係合することができ、エアギャップ磁界の電磁波の波形の安定を保証し、モータの運転騒音を低減することに有利となる。また、各永久磁石の２０℃での残留磁束密度Ｂｒを１．２Ｔ（テスラ）以上にさせることにより、磁気飽和時間の短縮に有利となり、エアギャップ磁界の高調波を速やかに安定させ、これにより、騒音低減に有利となる。また、ステータの内径Φｓｉとステータの外径Φｓｏとの比を０．５５８以上、かつ０．５７６以下にさせることにより、ステータティースが十分な長さを有することを確保でき、これにより十分な巻線を巻き付けることができ、ステータとロータとの高効率な係合を実現し、エアギャップ磁界の電磁波の波形の安定を保証する。一方で、ステータのヨーク部に十分な厚さを有させることができ、モータの性能を保証し、モータに比較的高いコストパフォーマンスを有させ、モータは性能がよく、振動騒音が小さく、これにより、それに接続される圧縮機の軸系の振動騒音を小さくさせ、ユーザ体験を向上させる。具体的には、Φｓｉ／Φｓｏは０．５６又は０．５７とする。

ステータの外周が規則的な円柱状ではなく、部分的に凹んだり突き出たりしている場合、ステータの外径Φｓｏは規則的な箇所の円柱状のステータの外周直径を意味することが黙認される。ステータの内径Φｓｉとステータの外径Φｓｏの単位はいずれもｍｍである。

また、本願により提供される上記技術的手段におけるモータは、以下の付加的な技術的特徴をさらに有してもよい。

１つの可能な設計では、ステータとロータとの隙間ｇと、ロータの外径Φｒとは、１８０≦Φｒ／ｇ^２≦２４０を満たす。

当該設計では、ロータの外径Φｒと、ステータとロータとの間の隙間ｇの二乗との比を１８０から２４０までの間に設定することにより、ロータの外径Φｒが大きいことを保証するとともに、ステータとロータとの間に十分な隙間ｇを有することを保証することができる。これにより、ロータの質量を増加し、ロータの固有周波数を変更することに有利となり、ロータの質量が軽いことによる軸系の振動騒音が大きいという問題を回避し、モータ及び圧縮機の運転騒音の低減に有利となり、ユーザ体験を向上させ、エアコンの室外機などの装置の聴感を著しく改善する。一方で、ロータとステータとの干渉を効果的に回避でき、また、モータ全体の体積を過度に増加する必要がなく、モータの性能を保証する。特に、ステータの内径Φｓｉとステータの外径Φｓｏとの比が０．５５８以上かつ０．５７６以下の場合、ロータの質量を増加させつつ、ステータのサイズを過度に大きくすることなく、ロータを収容するのに十分なスペースをステータ内に確保することができる。

具体的には、ステータとロータとの隙間ｇが０．５ｍｍの場合、２２１≦Φｒ／ｇ^２≦２３０であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５１ｍｍの場合、２１２≦Φｒ／ｇ^２≦２２１であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５２ｍｍの場合、２０４≦Φｒ／ｇ^２≦２１２であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５３ｍｍの場合、２００≦Φｒ／ｇ^２≦２０４であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５４ｍｍの場合、１９０≦Φｒ／ｇ^２≦２００であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５５ｍｍの場合、１８０≦Φｒ／ｇ^２≦１９０である。

ここで、ロータの外径Φｒの単位はミリメートル、すなわちｍｍであり、ステータとロータとの隙間ｇの単位はｍｍである。ｇはステータとロータとの間のいずれか１箇所の隙間、又は両者の間の最小隙間を指す。

さらに、ステータとロータとの隙間ｇと、Φｒ／ｇ^２との関係は負の相関である。ステータとロータとの隙間ｇが大きければ大きいほど、Φｒ／ｇ^２が小さくなる。

１つの可能な設計では、ロータの慣性モーメントＪと、ステータとロータとの隙間ｇと、ロータの質量ｍと、ロータの外径Φｒとは、２３０≦Ｊ／ｇ^２≦３４０、Ｊ＝０．５ｍ×Φｒ^２を満たす。

当該設計では、ロータの慣性モーメントＪと、ステータとロータとの隙間ｇの二乗との比を２８０から３４０にさせ、ロータの慣性モーメントＪを、０．５倍のロータの質量にロータの外径Φｒの二乗を乗じたものに等しく定義することにより、さらに、慣性モーメントと、ステータとロータとの隙間ｇとの関係により、ロータの質量ｍが定義される。ここで、ロータの質量は、すべての永久磁石が挿入された後のロータコアの質量であってもよい。ロータの慣性モーメントＪと、ステータとロータとの隙間ｇと、ロータの質量ｍと、ロータの外径Φｒとを互いに関連させ、組み合わせ変数の値の範囲を２３０≦Ｊ／ｇ^２≦３４０に合致させることにより、ロータの質量を増加し、圧縮機の運転騒音を低減するとともに、モータの運転効率を向上させ、モータの性能を保証することができる。具体的には、Ｊ／ｇ^２は２８０、３２０又は３４０である。ここで、ロータの慣性モーメントＪの単位はｋｇ・ｍ^２である。

具体的には、ステータとロータとの隙間ｇが０．５ｍｍの場合、２８８≦Ｊ／ｇ^２≦３４０であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５１ｍｍの場合、２７７≦Ｊ／ｇ^２≦３１８であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５２ｍｍの場合、２６６≦Ｊ／ｇ^２≦３０６であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５３ｍｍの場合、２５６≦Ｊ／ｇ^２≦２９４であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５４ｍｍの場合、２４７≦Ｊ／ｇ^２≦２８４であり、ステータとロータとの隙間ｇが０．５５ｍｍの場合、２３０≦Ｊ／ｇ^２≦２７３である。

さらに、ステータとロータとの隙間ｇと、Ｊ／ｇ^２との関係は負の相関である。ステータとロータとの隙間ｇが大きければ大きいほど、Ｊ／ｇ^２が小さくなる。

１つの可能な設計では、ステータとロータとの隙間ｇは、０．５ｍｍ≦ｇ≦０．５５ｍｍを満たす。

当該設計では、ステータとロータとの隙間ｇを０．５ｍｍ以上かつ０．５５ｍｍ以下にすることにより、ロータがステータ内で衝突することなく、スムーズに回転することに有利となる一方で、ロータが十分に大きな体積、十分な重量を有することに有利となり、これにより、ロータの質量が軽いことによる軸系の振動騒音が大きいという問題を回避し、モータ及び圧縮機の運転騒音を低減する。また、ステータの内径Φｓｉとステータの外径Φｓｏとは０．５５８≦Φｓｉ／Φｓｏ≦０．５７６を満たす場合、及び／又は、ステータとロータとの隙間ｇとロータの外径Φｒとは１８０≦Φｒ／ｇ^２≦２４０を満たす場合、及び／又は、ロータの慣性モーメントＪと、ステータとロータとの隙間ｇと、ロータの質量ｍと、ロータの外径Φｒとは、２３０≦Ｊ／ｇ^２≦３４０を満たす場合、モータの性能を確保しつつ、ロータの重量をよりよく増加することによりモータの振動騒音を低減することができる。

１つの可能な設計では、複数のスロットはロータの回転中心線の周りに周方向に沿って分布し、各スロットの中心点とロータの回転中心線とを結ぶ線はｄ軸線であり、ｄ軸線は直線であり、各スロット内にｄ軸線の両側に分布する２つの永久磁石が設けられ、２つの永久磁石はＶ字形に分布する。

当該設計では、複数のスロットがロータの回転中心線の周りに周方向に沿って分布するように設定することにより、複数の永久磁石もロータの回転中心線の周りに周方向に沿って分布し、モータの円滑な運転を保証することに有利となる。また、各スロットの中心点とロータの回転中心線とを結ぶ線をｄ軸線とし、このｄ軸線は直線であり、具体的には上記中心点とロータの回転中心線との間の距離を表す線であるようにすることにより、この中心点はスロットの軸対称となる対称面にある。各スロット内に２つの永久磁石を設け、２つの永久磁石をｄ軸線の両側に分布させ、かつＶ字形に分布させ、すなわちロータの任意の一横断面内に、２つの永久磁石の長辺の延長線を重ねずかつ一点に交差させることで、モータの逆起電力を向上させ、エアギャップ磁界の高調波を改善し、これにより発生する騒音を低減することに有利となる。

さらに、２つの永久磁石がなす夾角の範囲は１１０°から１５０°である。すなわちロータの任意の一横断面において、各スロットのｄ軸線の両側にある部分は一定の夾角を構成し、この夾角は１１０°から１５０°までの間にあるとすると、エアギャップ磁界の高調波が安定し、ノイズ低減効果が高く、逆起電力が高く、また、ステータティース部のクラウンとの係合効果が高く、モータの性能が高い。具体的には、２つの永久磁石がなす夾角は１１０°、１３０°又は１５０°とする。

１つの可能な設計では、ロータの任意の一横断面において、ｄ軸線に仕切られた半分のスロットの１つの壁の長さをＷｎとし、永久磁石の長さをＷｍとし、ＷｍとＷｎとの差をＷ１としたとき、０＜Ｗ１／Ｗｍ≦０．５である。

当該設計では、ロータの任意の一横断面において、ｄ軸線に仕切られた半分のスロットの壁の長さを永久磁石の長さよりもＷ１短くすることにより、またＷ１とＷｍとの比を０より大きくかつ０．５以下に設計することで、モータの出力密度を向上させる。

ここで、Ｗｎは永久磁石と貼り合うスロットの壁の長さであることが黙認される。永久磁石がスロット内に設置されることを保証するために、このスロットの側壁の一部が欠け、例えば内へ凹み、外へ広がるなどで永久磁石と貼り合わないようにし、これにより、永久磁石のスロット内への挿入を実現する。

１つの可能な設計では、各スロットはｄ軸線の位置に止めリブが設けられ、止めリブはスロットを２つの独立したチャンバに仕切り、及び／又は、各スロットはｄ軸線の位置に係止突起が設けられ、係止突起はスロットの内部に延在し、かつロータの回転中心線から離れる方向に延在する。

当該設計では、各スロットの内壁における、ｄ軸線の位置に止めリブを設置することにより、止めリブでスロットを２つの独立したチャンバに仕切り、永久磁石を容易に位置合わせて取り付けることができる。また、各スロットにおけるｄ軸線の位置に係止突起を設けることにより、係止突起で永久磁石の位置を制限することに有利となり、永久磁石の所定位置への取り付け及びロータコア内への安定的な挿入を確保する。また、止めリブは、ロータの機械的強度を補強して、モータの高速回転でのロータの打ち抜きの塑性変形を防止することができる。

１つの可能な設計では、ロータは、ロータの任意の一横断面において複数のスロットとロータコアの外周壁との間に位置する、複数の磁束案内溝をさらに含む。

当該設計では、ロータコアに複数の磁束案内溝を設け、具体的にはロータの任意の一横断面において、複数の磁束案内溝を複数のスロットとロータコアの外周壁との間に設け、複数の永久磁石とステータティース上のコイルとの間に位置させることにより、電機子磁界の高調波磁界を調整し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善することができ、これにより、騒音を低減し、電機子鉄損を低減する。

さらに、磁束案内溝は、ロータの回転中心線の延在方向に沿ってロータコアを貫通する。

さらに、ロータの任意の一横断面において、各磁束案内溝の輪郭線は複数の曲線及び／又は複数の直線で囲まれてなる。磁束案内溝の横断面は、長方形、扇形又はレーストラック型などであってもよい。

１つの可能な設計では、複数の磁束案内溝は複数の案内溝群に分けられ、１つのスロットとロータコアの外周壁との間に位置する磁束案内溝は１つの案内溝群となり、各案内溝群は第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝を含む。１つのステータティースが１つのスロットの中央部に対向する場合、当該ステータティースの幅方向の側壁が位置する平面は第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝を仕切るために用いられる。

当該設計では、複数の磁束案内溝を複数の案内溝群に分け、１つのスロットとロータコアの外周壁との間に位置する磁束案内溝を１つの案内溝群とする。各案内溝群はいずれも少なくとも２つの磁束案内溝を含み、例えば具体的には第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝を含むようにすることにより、電機子磁界の電磁波を効果的に調整し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善し、騒音を低減し、鉄心損失を低減することができる。当然のことながら、他の設計では、各案内溝群は第３の磁束案内溝をさらに含んでもよい。

また、ステータティースをスロットの中央部に対向させた場合、すなわち１つのステータティースをスロットの中央部に正対するまで回転させ、又は１つのステータティースを回転が停止した後に１つのスロットの中央部に正対させた場合、ステータティースの幅方向の側壁が位置する平面が第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝を仕切ることができ、すなわち第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝がこの平面の両側に位置するように設定することにより、第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝との間に一定の間隔を有することを確保することができ、これにより、磁束案内溝の加工を容易にし、ロータの打ち抜きの変形を回避する一方で、ステータティース上のコイルが通電した後、ロータに作用する高調波磁界が弱められる効果がより高くなり、モータの運転効率を向上させ、騒音低減効果を向上させる。

具体的には、各案内溝群が２つの第１の磁束案内溝と２つの第２の磁束案内溝を含む場合、ステータティースの幅方向の両側面が位置する平面はいずれも第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝を仕切ることができ、このとき、２つの第２の磁束案内溝は２つの第１の磁束案内溝の間に位置することにより、ステータティースの幅方向の両側面が位置する平面の間に２つの輪郭の完全な第２の磁束案内溝が挟設されている。

１つの可能な設計では、ロータの任意の一横断面において、磁束案内溝の幅は、ロータコアの径方向において変化し、及び／又は、ロータの任意の一横断面において、第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝とはロータの回転中心線に対して距離が同じの箇所の幅が異なる。電機子磁界のロータ表面への侵入深さを異ならせることができ、電機子磁界の弱めにより有利となり、これにより、エアギャップ磁界をさらに安定させ、騒音を低減する。

１つの可能な設計では、各案内溝群において、第１の磁束案内溝の数は２つであり、第２の磁束案内溝の数は２つであり、２つの第１の磁束案内溝は２つの第２の磁束案内溝の間に位置する。

当該設計では、１つのスロットとロータコアの外周壁との間に位置する磁束案内溝の数を４つに設定し、異なる磁束案内溝を対称に分布させることにより、逆起電力基本波の振幅値を上げ、銅損を低減し、エアギャップ磁界の波形の正弦度をより好適にし、騒音を改善することができ、また電機子磁界を弱め、鉄損を低減することに有利となる。

１つの可能な設計では、ロータの任意の一横断面において、磁束案内溝の長さ方向の両端の中点を結ぶ線は磁束案内溝の方向線であり、方向線は直線である。第１の磁束案内溝の方向線の延長線と第２の磁束案内溝の方向線の延長線は交点を有し、交点は当該案内溝群に対応するスロットのｄ軸線からずれる。

当該設計では、ロータの任意の一横断面において、磁束案内溝の長さ方向の両端の中点を結ぶ線は磁束案内溝の方向線であり、すなわち２つの中点を結び、両者の距離を代表する線はこの磁束案内溝の方向線であるように設定する。第１の磁束案内溝の方向線の延長線と第２の磁束案内溝の方向線の延長線が交点を有し、かつこの交点はこの案内溝群に対応するスロットのｄ軸線からずれるようにすることにより、電機子磁界の電磁波を効果的に抑制し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善し、騒音を低減し、鉄損を低減することができる。

１つの可能な設計では、ロータの任意の一横断面において、第１の磁束案内溝の方向線の延長線と第２の磁束案内溝の方向線の延長線とは夾角δを成し、δは鋭角であり、具体的には３°＜δ≦２０°を満たす。電機子磁界の高調波を効果的に抑制し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善し、騒音を低減することができる。具体的には、δは５°、１２°又は２０°である。

１つの可能な設計では、ロータの任意の一横断面において、スロットの第１の磁束案内溝に面する輪郭線と第１の磁束案内溝の方向線との夾角α１と、スロットの第２の磁束案内溝に面する輪郭線と第２の磁束案内溝の方向線との夾角α２とは、夾角α１と夾角α２との和が１８０°より大きいことを満たす。逆起電力の実効値を最大化し、銅損を低減するとともに、電機子磁界の高調波を抑制し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善し、騒音を低減し、鉄損を低減することができる。具体的には、夾角α１と夾角α２との和は２００°又は２５０°とする。

さらに、１＜α２／α１≦１．１とすることにより、電機子鉄損を抑制するとともに、エアギャップ磁界の波形を改善し、圧縮機の運転騒音を効果的に低減し、圧縮機における低周波エネルギー効率を向上させることができる。具体的には、α２／α１は、１．０１、１．０５又は１．１とする。

さらに、９０°＜α１≦１２０°とすることにより、エアギャップ磁界の波形を改善し、電機子鉄損を効果的に低減し、圧縮機における低周波エネルギー効率を向上させることができる。具体的には、α１は、１００°、１１０°又は１２０°とする。

さらに、９０°＜α２＜１３０°とすることにより、電機子鉄損を抑制するとともに、逆起電力を大きくし、さらに圧縮機の低周波エネルギー効率を向上させることができる。具体的には、α２は１１０°、１２０°又は１２５°とする。

１つの可能な設計では、ロータの任意の一横断面において、ロータの回転中心線から離れた端部とロータコアの外周壁との間に磁気シールドブリッジが形成されているスロットが少なくとも１つ存在し、磁束案内溝とスロットとの間隔Ｂと磁気シールドブリッジの厚さＴｂとはＢ＜Ｔｂを満たす。磁束量を最大化するとともに、電機子作用を抑制し、モータの運転効率を向上させ、モータの性能を向上させることに有利となる。

スロットにおけるロータのｄ軸線から離れた端部には磁気を誘導しない空隙が形成され、磁気シールドブリッジは、空隙のこのスロットのｄ軸線から離れた側に位置する。Ｔｂは磁気シールドブリッジのいずれか１箇所の厚さを指し、又はＴｂは磁気シールドブリッジの最小の厚さを指す。

本願の第２の態様は、クランクシャフトと、第１のシリンダと、上記いずれかの技術的手段に記載のモータとを含み、モータのロータはクランクシャフトに外嵌され、シリンダはロータの一方側に位置する、圧縮機を提供する。

本願で提供される圧縮機は、上記いずれかの技術的手段に記載のモータを有するため、上記いずれかの技術的手段の有益な効果を有する。ここでは説明を繰り返さない。

１つの可能な設計では、第１のシリンダにおけるロータから離れた端面とロータコアにおける第１のシリンダから離れた端面との間の距離Ｌ１と、ロータの外径Φｒとは、１．９１≦Ｌ１／Φｒ≦２．１１を満たす。

当該設計では、第１のシリンダにおけるロータから離れた端面とロータコアにおける第１のシリンダから離れた端面との２つの互いに離れた端面の間の距離Ｌ１と、ロータの外径Φｒとの比を１．９１から２．１１までの間に設定することにより、圧縮機の軸系が適切な剛性を達成できるようにし、圧縮機の軸系の運転安定度を向上させ、これにより、運転騒音を低減する。圧縮機の軸系はロータ、クランクシャフト及び圧縮機のシリンダを含む。具体的には、Ｌ１／Φｒは１．９３、１．９５又は２．１０とする。

１つの可能な設計では、第１のシリンダにおけるロータから離れた端面とロータコアにおける第１のシリンダから離れた端面との間の距離Ｌ１と、ステータの内径Φｓｉと、ステータの外径Φｓｏとは、１９１≦Ｌ１／（Φｓｉ／Φｓｏ）≦２１１を満たす。

当該設計では、具体的に、第１のシリンダにおけるロータから離れた端面とロータコアにおける第１のシリンダから離れた端面との間の距離Ｌ１と、ステータの内径Φｓｉと、ステータの外径Φｓｏとは相互に関連し、組み合わせ変数の値の範囲は１９１≦Ｌ１／（Φｓｉ／Φｓｏ）≦２１１を満たすように定義することにより、圧縮機の軸系が適切な剛性を達成できるようにし、圧縮機の軸系の運転安定度を向上させ、これにより運転騒音を低減する。特に、ロータの外径Φｒにも関連する場合、１．９１≦Ｌ１／Φｒ≦２．１１も満たすことにより、ロータに比較的大きな体積、比較的重い質量を有させることができるだけでなく、さらに圧縮機の軸系の剛性を向上させ、圧縮機の運転騒音を効果的に低減することができる。具体的には、Ｌ１／（Φｓｉ／Φｓｏ）は１９２、２００又は２１０とする。

１つの可能な設計では、ロータにおけるクランクシャフトと係合する部分の内径Φ１と、ロータの外径Φｒとは、３．８≦Φｒ／Φ１≦４．５を満たす。

当該設計では、ロータの外径Φｒと、ロータにおけるクランクシャフトと係合する部分の内径Φ１との比を３．８から４．５までの間にすることにより、圧縮機の運転中の摩擦損失を効果的に小さくすることができ、ロータの外径を小さくさせ、ロータにおけるクランクシャフトと係合する部分の内径Φ１を小さくさせ、ロータ内に位置するクランクシャフトの直径を小さくさせ、さらに摩擦損失の低減に有利となるとともに、モータの運転の信頼性を保証する。具体的には、Φｒ／Φ１は３．８、４．０又は４．５とする。ここで、公差を無視し、圧縮機のクランクシャフトにおけるロータと係合する部分の直径とΦ１が同じであることを黙認する。

ここで、Φ１は、ロータにおけるクランクシャフトと係合する部分のいずれか１箇所の内径、又はロータにおけるクランクシャフトと係合する部分の最大内径を指す。

１つの可能な設計では、圧縮機は、第１のシリンダのロータから離れた側に位置する第２のシリンダをさらに含み、ロータにおけるクランクシャフトと係合する部分の内径Φ１と、ロータの外径Φｒとは、３．４≦Φｒ／Φ１≦４を満たす。

当該設計では、圧縮機が２つのシリンダを有する場合、ロータの外径Φｒと、ロータにおけるクランクシャフトと係合する部分の内径Φ１との比を３．４から４までの間にすることにより、圧縮機の運転中の摩擦損失を効果的に小さくすることができ、ロータの外径を小さくさせ、ロータにおけるクランクシャフトと係合する部分の内径Φ１を小さすぎるようにさせることなく、ロータ内に位置するクランクシャフトの直径を小さすぎるようにさせることもなく、摩擦損失を低減するとともに、モータの運転の信頼性を保証する。具体的には、Φｒ／Φ１は３．４、３．８又は４とする。ここで、公差を無視し、圧縮機のクランクシャフトにおけるロータと係合する部分の直径とΦ１が同じであることを黙認する。

ここで、Φ１は、ロータにおけるクランクシャフトと係合する部分のいずれか１箇所の内径、又はロータにおけるクランクシャフトと係合する部分の最大内径を指す。

本願の第３の態様は、上記いずれかの技術的手段に記載の圧縮機を含む冷凍装置を提供する。

本願で提供される冷凍装置は、上記いずれかの技術的手段に記載の圧縮機を有するため、上記いずれかの技術的手段の有益な効果を有する。ここでは説明を繰り返さない。

さらに、冷凍装置は凝縮器と、減圧部材と、蒸発器とをさらに含む。圧縮機の出口は凝縮器の入口に連通し、減圧部材の入口は凝縮器の出口に連通し、蒸発器の入口は減圧部材の出口に連通し、蒸発器の出口は圧縮機の入口に連通する。冷却、加熱のサイクルを実現し、圧縮機が比較的長い耐用年数を有するため、冷凍システムの耐用年数を保証することに有利となる。

さらに、冷凍装置は冷蔵庫又はエアコンである。

本願の付加的な態様及び利点は、以下の説明によって明確になり、又は本願の実施することで理解できる。

本願の上記及び／又は付加的な態様及び利点は、以下の図面を結合した実施例の説明から明確になり、容易に理解することができる。

本願の一実施例に係るモータの概略構造図である。 本願の一実施例に係るモータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るモータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの一部の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の一部の概略構造図である。 本願の一実施例に係るロータの別の概略構造図である。 本願の一実施例に係る圧縮機の概略構造図である。 本願の一実施例に係る圧縮機の一部の概略構造図である。 本願の一実施例に係る圧縮機の別の一部の概略構造図である。 本願の一実施例に係る圧縮機の運転騒音と関連技術における圧縮機の運転騒音との比較図である。

以下、本願の上記目的、特徴及び利点をより明確に理解するために、図面及び具体的な実施形態に合わせて本願について一層詳細に説明する。なお、矛盾しない場合、本願における実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わせることができる。

本願を十分に理解するために、以下の説明において多くの具体的な詳細を説明したが、本願はここで説明されたものと異なる他の形態で実施することもできる。したがって、本願の保護範囲は以下に開示された具体的な実施例に限定されるものではない。

以下、図１～図１８を参照しながら、本願のいくつかの実施例に係るモータ１００及び圧縮機２００について説明する。ここで、図２に示す一点鎖線はｄ軸線を示し、図３に示す一点鎖線はステータティース１１２の幅方向の一側面が位置する平面を示し、図９において、第１の磁束案内溝１２６内の一点鎖線は第１の磁束案内溝１２６の方向線を示し、第２の磁束案内溝１２７内の一点鎖線は第２の磁束案内溝１２７の方向線を示す。

本願の第１の態様の実施例は、モータ１００を提供し、具体的には以下のような例を挙げる。

（実施例１）
図１から図３に示すように、モータ１００は、ステータ１１０とロータ１２０とを含み、ステータ１１０はロータ１２０の外周に周設されている。ステータ１１０はステータコア１１１を含み、ステータコア１１１は複数のステータティース１１２を含み、複数のステータティース１１２はロータ１２０の周りに周方向に沿って分布し、隣接する２つのステータティース１１２の間にステータスロット１１３が形成されており、複数のコイルはステータスロット１１３を介して複数のステータティース１１２に巻回して設けられる。ロータ１２０はロータコア１２１と複数の永久磁石１２２とを含み、ロータコア１２１には複数のスロット１２３が設けられており、複数のスロット１２３はロータコア１２１の回転中心線の周りに周方向に沿って分布し、複数の永久磁石１２２は複数のスロット１２３内に設けられる。

さらに、ロータコア１２１は複数のロータ１２０の打ち抜きで構成される。ロータコア１２１には、複数の永久磁石１２２がロータ１２０の回転中心線に向かう側に締結孔が設けられ、複数のロータ１２０の打ち抜きを一体に接続しやすくするために、締結孔は軸方向に沿ってロータコア１２１を貫通する。

さらに、ロータ１２０及びステータ１１０は、いずれも略円筒面の外周面を有する。

さらに、このモータ１００は永久磁石同期モータである。永久磁石１２２は希土類永久磁石である。

さらに、各永久磁石１２２の２０℃での残留磁束密度Ｂｒは、Ｂｒ≧１．２Ｔを満たす。磁気飽和時間の短縮に有利となり、エアギャップ磁界の高調波を迅速に安定させ、これにより、騒音の低減に有利となる。

さらに、ステータ１１０の内径Φｓｉとステータ１１０の外径Φｓｏとの比は０．５５８以上かつ０．５７６以下である。ステータティース１１２が十分な長さを有することを確保でき、これにより十分な巻線を巻き付けることができ、ステータ１１０とロータ１２０との高効率な係合を実現する一方で、ステータ１１０のヨーク部に十分な厚さを有させることができ、モータ１００の性能を保証し、モータ１００に比較的高いコストパフォーマンスを有させ、モータ１００は性能がよく、振動騒音が小さく、これにより、それに接続される圧縮機２００の軸系の振動騒音を小さくさせ、ユーザ体験を向上させる。具体的には、Φｓｉ／Φｓｏは０．５６又は０．５７とする。

ステータ１１０の外周が規則的な円柱状ではなく、部分的に凹んだり突き出たりしている場合、ステータ１１０の外径Φｓｏは規則的なところの円柱状のステータ１１０の外周の直径を意味することが黙認される。ステータ１１０の内径Φｓｉとステータ１１０の外径Φｓｏの単位はいずれもｍｍである。

（実施例２）
上記実施例１において、図１に示すように、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇとロータ１２０の外径Φｒとは１８０≦Φｒ／ｇ≦２４０を満たすようにさらに定義する。

当該実施例では、ロータ１２０の外径Φｒと、ステータ１１０とロータ１２０との間の隙間ｇの二乗との比を１８０から２４０に設定することにより、ロータ１２０の外径Φｒが大きいことを保証するとともに、ステータ１１０とロータ１２０との間に十分な隙間ｇを有することを保証することができ、ロータ１２０の質量を増加し、ロータ１２０の固有周波数を変更することに有利となり、関連技術における、ロータの質量が軽いことによる軸系の振動騒音が大きいという問題を回避し、モータ１００及び圧縮機２００の運転騒音の低減に有利となり、ユーザ体験を向上させ、エアコンの室外機などの装置の聴感を著しく改善する一方で、ロータ１２０とステータ１１０との干渉を効果的に回避でき、また、モータ１００全体の体積を過度に増加する必要がなく、モータ１００の性能を保証する。特に、ステータ１１０の内径Φｓｉとステータ１１０の外径Φｓｏとの比が０．５５８以上かつ０．５７６以下の場合、ロータ１２０の質量を増加させつつ、ステータ１１０のサイズを過度に大きくすることなく、ロータ１２０を収容するのに十分なスペースをステータ１１０内に確保することができる。

具体的には、Φｒ／ｇ^２は１８０、２００又は２４０とする。ここで、ロータ１２０の外径Φｒの単位はミリメートル、すなわちｍｍであり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇの単位はｍｍである。ｇはステータ１１０とロータ１２０との間のいずれか１箇所の隙間、又は両者の間の最小隙間を指す。

具体的には、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５ｍｍの場合、２２１≦Φｒ／ｇ^２≦２３０であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５１ｍｍの場合、２１２≦Φｒ／ｇ^２≦２２１であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５２ｍｍの場合、２０４≦Φｒ／ｇ^２≦２１２であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５３ｍｍの場合、２００≦Φｒ／ｇ^２≦２０４であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５４ｍｍの場合、１９０≦Φｒ／ｇ^２≦２００であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５５ｍｍの場合、１８０≦Φｒ／ｇ^２≦１９０である。

ここで、ロータの外径Φｒの単位はミリメートル、すなわちｍｍであり、ステータとロータとの隙間ｇの単位はｍｍである。ｇはステータとロータとの間のいずれか１箇所の隙間、又は両者の間の最小隙間を指す。

さらに、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇと、Φｒ／ｇ^２との関係は負の相関である。ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが大きければ大きいほど、Φｒ／ｇ^２が小さくなる。

（実施例３）
上記いずれかの実施例において、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇは０．５ｍｍ≦ｇ≦０．５５ｍｍを満たすようにさらに定義する。ロータ１２０がステータ１１０内で衝突することなく、スムーズに回転することに有利となる一方で、ロータ１２０が十分に大きな体積、十分な重量を有することに有利となり、これにより、ロータ１２０の質量が軽いことによる軸系の振動騒音が大きいという問題を回避し、モータ１００及び圧縮機２００の運転騒音を低減する。また、ステータ１１０の内径Φｓｉとステータ１１０の外径Φｓｏとは０．５５８≦Φｓｉ／Φｓｏ≦０．５７６を満たす場合、及び／又は、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇとロータ１２０の外径Φｒとは１８０≦Φｒ／ｇ^２≦２４０を満たす場合、及び／又は、ロータ１２０の慣性モーメントＪと、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇと、ロータ１２０の質量ｍと、ロータ１２０の外径Φｒとは、２３０≦Ｊ／ｇ^２≦３４０を満たす場合、モータ１００の性能を確保しつつ、ロータ１２０の重量をよりよく増加することによりモータ１００の振動騒音を低減することができる。

（実施例４）
上記いずれかの実施例において、図１に示すように、ロータ１２０の慣性モーメントＪと、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇと、ロータ１２０の質量ｍと、ロータ１２０の外径Φｒとは、２３０≦Ｊ／ｇ^２≦３４０、Ｊ＝０．５ｍ×Φｒ^２を満たすように定義する。

当該実施例では、ロータ１２０の慣性モーメントＪと、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇの二乗との比を２３０から３４０にさせ、ロータ１２０の慣性モーメントＪを０．５倍のロータ１２０の質量にロータ１２０の外径Φｒの二乗を乗じたものに等しく定義することにより、さらに、慣性モーメントと、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇとの関係により、ロータ１２０の質量ｍが定義され、ロータ１２０の質量は、すべての永久磁石１２２が挿入された後のロータコア１２１の質量であってもよい。ロータ１２０の慣性モーメントＪと、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇと、ロータ１２０の質量ｍと、ロータ１２０の外径Φｒとを互いに関連させ、組み合わせ変数の値の範囲を２３０≦Ｊ／ｇ^２≦３４０に合致させることにより、ロータ１２０質量を増加し、圧縮機２００の運転騒音を低減するとともに、モータ１００の運転効率を向上させ、モータ１００の性能を保証することができる。具体的には、Ｊ／ｇ^２は２８０、３２０又は３４０である。ここで、ロータ１２０の慣性モーメントＪの単位はｋｇ・ｍ^２である。

具体的には、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５ｍｍの場合、２８８≦Ｊ／ｇ^２≦３４０であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５１ｍｍの場合、２７７≦Ｊ／ｇ^２≦３１８であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５２ｍｍの場合、２６６≦Ｊ／ｇ^２≦３０６であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５３ｍｍの場合、２５６≦Ｊ／ｇ^２≦２９４であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５４ｍｍの場合、２４７≦Ｊ／ｇ^２≦２８４であり、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが０．５５ｍｍの場合、２３０≦Ｊ／ｇ^２≦２７３である。

さらに、ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇと、Ｊ／ｇ^２との関係は負の相関である。ステータ１１０とロータ１２０との隙間ｇが大きければ大きいほど、Ｊ／ｇ^２が小さくなる。

（実施例５）
上記いずれかの実施例において、図２及び図３に示すように、複数のスロット１２３はロータ１２０の回転中心線の周りに周方向に沿って分布し、各スロット１２３の中心点とロータ１２０の回転中心線とを結ぶ線はｄ軸線であり、ｄ軸線は直線であり、各スロット１２３内にｄ軸線の両側に分布する２つの永久磁石１２２が設けられ、２つの永久磁石１２２はＶ字形に分布する。

当該実施例では、複数のスロット１２３がロータ１２０の回転中心線の周りに周方向に沿って分布するように設定することにより、複数の永久磁石１２２もロータ１２０の回転中心線の周りに周方向に沿って分布し、モータ１００の円滑な運転を保証することに有利となる。また、各スロット１２３の中心点とロータ１２０の回転中心線とを結ぶ線をｄ軸線とし、このｄ軸線は直線であり、具体的には上記中心点とロータ１２０の回転中心線との間の距離を表す線であるようにすることにより、この中心点はスロット１２３の軸対称となる対称面にある。各スロット１２３内に２つの永久磁石１２２を設け、２つの永久磁石１２２をｄ軸線の両側に分布させ、略Ｖ字形に分布させ、すなわちロータ１２０の任意の一横断面内に、２つの永久磁石１２２の長辺の延長線を重ねずかつ一点に交差させることで、モータ１００の逆起電力を向上させ、エアギャップ磁界の高調波を改善し、これにより発生する騒音を低減することに有利となる。

さらに、２つの永久磁石１２２がなす夾角の範囲は１１０°から１５０°である。すなわちロータ１２０の任意の一横断面において、各スロット１２３のｄ軸線の両側にある部分は一定の夾角を構成し、この夾角は１１０°から１５０°までの間にあるとすると、エアギャップ磁界の高調波が安定し、ノイズ低減効果が高く、逆起電力が高く、また、ステータ１１０上のステータティース１１２のクラウンとの係合効果が高く、モータ１００の性能が高い。具体的には、２つの永久磁石１２２がなす夾角は１１０°、１３０°又は１５０°とする。

さらに、図２、図６及び図１１に示すように、ロータ１２０の任意の一横断面において、ｄ軸線に仕切られた半分のスロット１２３の１つの壁の長さをＷｎとし、永久磁石１２２の長さをＷｍとし、ＷｍとＷｎとの差をＷ１としたとき、０＜Ｗ１／Ｗｍ≦０．５である。モータ１００の出力密度を向上させる。ここでは、Ｗｎは永久磁石１２２と貼り合うスロットの壁の長さであることが黙認される。永久磁石１２２がスロット１２３内に設置されることを保証するために、このスロットの側壁の一部が欠け、例えば内へ凹み、外へ広がるなどで永久磁石１２２と貼り合わないようにし、これにより、永久磁石１２２のスロット１２３内への挿入を実現する。

さらに、図１２及び図１３に示すように、各スロット１２３はｄ軸線の位置に止めリブ１２４が設けられ、止めリブ１２４はスロット１２３を２つの独立したチャンバに仕切り、及び／又は、各スロット１２３はｄ軸線の位置に係止突起１２５が設けられ、係止突起１２５はスロット１２３の内部に延在し、かつロータ１２０の回転中心線から離れる方向に延在する。止めリブ１２４の設置により、永久磁石１２２を容易に位置合わせて取り付けることができる。係止突起１２５の設置により、係止突起１２５で永久磁石１２２の位置を制限することに有利となり、永久磁石１２２の所定位置への取り付けを確保する。また、止めリブ１２４は、ロータ１２０の機械的強度を補強して、モータ１００の高速回転でロータ１２０の打ち抜きの塑性変形を防止することができる。

さらに、図１４に示すように、ロータ１２０の任意の一横断面において、ｄ軸線の両側に位置する磁束案内溝の間にロータ１２０の打ち抜きを接続するかしめ孔１２９を有することで、ロータ１２０の打ち抜きの間をかしめにより接続する。

（実施例６）
上記いずれかの実施例において、ロータ１２０は、ロータ１２０の任意の一横断面において、複数のスロット１２３とロータコア１２１の外周壁との間に位置する複数の磁束案内溝をさらに含むようにさらに定義する。

当該実施例では、ロータコア１２１に複数の磁束案内溝を設け、具体的にはロータ１２０の任意の一横断面において、複数の磁束案内溝を複数のスロット１２３とロータコア１２１の外周壁との間に設け、複数の永久磁石１２２とステータティース１１２上のコイルとの間に位置させることにより、電機子磁界の高調波磁界を調整し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善することができ、これにより、騒音を低減し、電機子鉄損を低減する。関連技術におけるエアギャップ磁界の高調波が非常に豊富であることによる振動騒音が大きく、聴感に影響を与えるという問題を回避し、現在の業界におけるより高い電力密度に向かうモータ１００の設計に低騒音の保証を提供する。

さらに、磁束案内溝は、ロータ１２０の回転中心線の延在方向に沿ってロータコア１２１を貫通する。

さらに、ロータ１２０の任意の一横断面において、各磁束案内溝の輪郭線は複数の曲線及び／又は複数の直線で囲まれてなる。磁束案内溝の横断面は、長方形、扇形又はレーストラック型などであってもよい。具体的には、図９に示すように、第１の磁束案内溝１２６の輪郭線は中央部に位置する直線と両端に位置する曲線とで囲まれてなり、第２の磁束案内溝１２７の輪郭線は複数の円弧線で囲まれてなる。図１０に示すように、第１の磁束案内溝１２６の輪郭線及び第２の磁束案内溝１２７の輪郭線はいずれも複数の曲線で囲まれてなる。

さらに、図３に示すように、複数の磁束案内溝は複数の案内溝群に分けられ、１つのスロット１２３とロータコア１２１の外周壁との間に位置する磁束案内溝は１つの案内溝群となり、各案内溝群は第１の磁束案内溝１２６と第２の磁束案内溝１２７を含む。１つのステータティース１１２が１つのスロット１２３の中央部に対向する場合、このステータティース１１２の幅方向の側壁が位置する平面は第１の磁束案内溝１２６と第２の磁束案内溝１２７を仕切るために用いられる。各案内溝群はいずれも少なくとも２つの磁束案内溝を含み、例えば具体的には第１の磁束案内溝１２６と第２の磁束案内溝１２７を含むようにすることにより、電機子磁界の電磁波を効果的に調整し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善し、騒音を低減し、鉄心損失を低減することができる。当然のことながら、他の設計では、各案内溝群は第３の磁束案内溝をさらに含んでもよい。

また、１つのステータティース１１２が１つのスロット１２３の中央部に対向する場合、すなわちテータティース１１２がスロット１２３の中央部に正対するまで回転し、又はステータティース１１２が回転を停止した後にスロット１２３の中央部に正対する場合、ステータティース１１２の幅方向の側壁が位置する平面が第１の磁束案内溝１２６と第２の磁束案内溝１２７を仕切ることができるように設定することにより、第１の磁束案内溝１２６と第２の磁束案内溝１２７との間に一定の間隔を有することを確保することができ、これにより、磁束案内溝の加工を容易にし、ロータ１２０の打ち抜きの変形を回避する一方で、ステータティース１１２上のコイルが通電した後、ロータ１２０に作用する高調波磁界が弱められる効果がより高くなり、モータ１００の運転効率を向上させ、騒音低減効果を向上させる。具体的には、各案内溝群は２つの第１の磁束案内溝１２６と２つの第２の磁束案内溝１２７を含む場合、ステータティース１１２の幅方向の両側面が位置する平面はいずれも第１の磁束案内溝１２６と第２の磁束案内溝１２７を仕切ることができ、このとき、２つの第２の磁束案内溝１２７は２つの第１の磁束案内溝１２６の間に位置し、これにより、ステータティース１１２の幅方向の両側面が位置する平面の間に２つの輪郭の完全な第２の磁束案内溝１２７が挟設されている。

さらに、ロータ１２０の任意の一横断面において、磁束案内溝の幅は、ロータコア１２１の径方向において変化し、及び／又は、ロータ１２０の任意の一横断面において、第１の磁束案内溝１２６と第２の磁束案内溝１２７はロータ１２０の回転中心線に対して距離が同じの箇所の幅が異なる。電機子磁界のロータ１２０表面への侵入深さを異ならせることができ、電機子磁界の弱めにより有利となり、これにより、エアギャップ磁界をさらに安定させ、騒音を低減する。

さらに、各案内溝群において、第１の磁束案内溝１２６の数は２つであり、第２の磁束案内溝１２７の数は２つであり、２つの第１の磁束案内溝１２６は２つの第２の磁束案内溝１２７の間に位置する。逆起電力基本波の振幅値を上げ、銅損を低減し、エアギャップ磁界の波形の正弦度をより好適にし、騒音を改善することができ、また電機子磁界を弱め、鉄損を低減することに有利となる。

（実施例７）
上記実施例６において、ロータ１２０の任意の一横断面において、磁束案内溝の長さ方向の両端の中点を結ぶ線は磁束案内溝の方向線であり、方向線は直線であるようにさらに定義する。第１の磁束案内溝１２６の方向線の延長線と第２の磁束案内溝１２７の方向線の延長線は交点を有し、交点はこの案内溝群に対応するスロットのｄ軸線からずれる。電機子磁界の電磁波を効果的に抑制し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善し、騒音を低減し、鉄損を低減することができる。

さらに、図４及び図５に示すように、ロータ１２０の任意の一横断面において、第１の磁束案内溝１２６の方向線の延長線と第２の磁束案内溝１２７の方向線の延長線は夾角δを成し、δは鋭角であり、具体的には３°＜δ≦２０°を満たす。電機子磁界の高調波を効果的に抑制し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善し、騒音を低減することができる。具体的には、δは５°、１２°又は２０°である。

さらに、図８に示すように、ロータ１２０の任意の一横断面において、スロット１２３の第１の磁束案内溝１２６に面する輪郭線と第１の磁束案内溝１２６の方向線との夾角α１と、スロット１２３の第２の磁束案内溝１２７に面する輪郭線と第２の磁束案内溝１２７の方向線との夾角α２とは、夾角α１と夾角α２との和が１８０°より大きいことを満たす。逆起電力の実効値を最大化し、銅損を低減するとともに、電機子磁界の高調波を抑制し、エアギャップ磁界の電磁波の波形を改善し、騒音を低減し、鉄損を低減することができる。具体的には、夾角α１と夾角α２との和は２００°又は２５０°とする。

ここで、１＜α２／α１≦１．１とすることにより、電機子鉄損を抑制するとともに、エアギャップ磁界の波形を改善し、圧縮機２００の運転騒音を効果的に低減し、圧縮機２００における低周波エネルギー効率を向上させることができる。具体的には、α２／α１は、１．０１、１．０５又は１．１とする。

具体的には、９０°＜α１≦１２０°とすることにより、エアギャップ磁界の波形を改善し、電機子鉄損を効果的に低減し、圧縮機２００における低周波エネルギー効率を向上させることができる。具体的には、α１は、１００°、１１０°又は１２０°とする。

具体的には、９０°＜α２＜１３０°とすることにより、電機子鉄損を抑制するとともに、逆起電力を大きくし、さらに圧縮機２００の低周波エネルギー効率を向上させることができる。具体的には、α２は１１０°、１２０°又は１２５°とする。

さらに、図７に示すように、ロータ１２０の任意の一横断面において、ロータ１２０の回転中心線から離れた端部とロータコア１２１の外周壁との間に磁気シールドブリッジ１２８が形成されているスロット１２３が少なくとも１つ存在し、磁束案内溝とスロット１２３との間隔Ｂと磁気シールドブリッジ１２８の厚さＴｂとはＢ＜Ｔｂを満たす。磁束量を最大化するとともに、電機子作用を抑制し、モータ１００の運転効率を向上させることに有利となる。スロット１２３におけるロータ１２０の回転中心線から離れた端部に磁気を誘導しない空隙が形成され、磁気シールドブリッジ１２８は空隙のこのスロット１２３のｄ軸線から離れた側に位置する。Ｔｂは磁気シールドブリッジ１２８のいずれか１箇所の厚さを指し、又はＴｂは磁気シールドブリッジ１２８の最小の厚さを指す。

（実施例８）
上記いずれかの実施例において、モータ１００の定格トルクはＴであり、ステータ１１０の内径Φｓｉと、ロータ１２０の単位体積当たりのトルクであるＴＰＶとは、５．１８×１０^－７≦Ｔ×Φｓｉ^－３×ＴＰＶ^－１≦１．１７×１０^－６、５ｋＮ・ｍ・ｍ^－３≦ＴＰＶ≦４５ｋＮ・ｍ・ｍ^－３を満たし、定格トルクＴの単位はＮ・ｍであり、内径Φｓｉの単位はｍｍであり、単位体積当たりのトルクＴＰＶの単位はｋＮ・ｍ・ｍ^－３であるようにさらに定義する。

当該実施例では、モータ１００はロータ１２０の外側に周設されるステータ１１０をさらに含み、ここで、モータ１００の定格トルクＴと、ステータ１１０の内径Φｓｉと、ロータ１２０の単位体積当たりのトルクＴＰＶとは、５．１８×１０^－７≦Ｔ×Ｄｉ^－３×ＴＰＶ^－１≦１．１７×１０^－６を満たし、単位体積当たりのトルクＴＰＶの値の範囲は、５ｋＮ・ｍ・ｍ^－３≦ＴＰＶ≦４５ｋＮ・ｍ・ｍ^－３であり、モータ１００の定格トルクＴと、ステータ１１０本体の内径Φｓｉと、ロータ１２０の単位体積当たりのトルクＴＰＶとの組み合わせ変数の値の範囲を定義することにより、このモータ１００は圧縮機２００の動力要求を満たすことができるようにし、また、このロータ１２０を用いるモータ１００及び圧縮機２００にとって、ロータ１２０の磁気リークを効果的に低減し、永久磁石１２２の利用率を増加し、モータ１００の効率を向上させることができる。

さらに、ステータスロット１１３の数はＺであり、ロータ１２０の極対数はＰであり、かつＺ／２Ｐ＝３／２又は６／５又は６／７又は９／８又は９／１０を満たす。

当該実施例では、ステータスロット１１３の数Ｚとロータ１２０の極対数Ｐとの比例関係を定義し、さらにモータ１００の極とスロットとの係合を定義し、ここで、ロータ１２０の極対数がＰである場合、ロータ１２０の極数は２Ｐであり、すなわちモータ１００は６極９スロットモータ１００、４極６スロットモータ１００、８極１２スロットモータ１００、１０極１２スロットモータであってもよく、上記タイプのモータ１００はロータ１２０の磁気リークを効果的に低減し、磁束量を向上させることができる、モータ１００の効率向上に有利となる。

以上をまとめると、図１８に示すように、上記実施例１から実施例７のモータ１００を用いる圧縮機２００は、従来の圧縮機２００と比較して、圧縮機２００が９０ｒｐｓ（回転／秒）で運転する場合、５００ＨＺ帯の騒音値が著しく改善される。

図１５から図１７に示すように、本願の第２の態様の実施例は、圧縮機２００を提供し、具体的には以下のような例を挙げる。

（実施例１）
図１５に示すように、圧縮機２００はクランクシャフト２１０と、第１のシリンダ２１２と、上記いずれかの実施例に記載のモータ１００とを含み、モータ１００のロータ１２０はクランクシャフト２１０に外嵌され、シリンダはロータ１２０の一方側に位置する。本願で提供される圧縮機２００は、上記いずれかの実施例に記載のモータ１００を有するため、上記いずれかの技術的手段の有益な効果を有する。ここでは説明を繰り返さない。

（実施例２）
上記実施例１において、図１６に示すように、第１のシリンダ２１２におけるロータ１２０から離れた端面とロータコア１２１における第１のシリンダ２１２から離れた端面との間の距離Ｌ１と、ロータ１２０の外径Φｒとは１．９１≦Ｌ１／Φｒ≦２．１１を満たすようにさらに定義する。

当該実施例では、第１のシリンダ２１２におけるロータ１２０から離れた端面とロータコア１２１における第１のシリンダ２１２から離れた端面との２つの互いに離れた端面の間の距離Ｌ１と、ロータ１２０の外径Φｒとの比を１．９１から２．１１までの間に設定することにより、圧縮機２００の軸系が適切な剛性を達成できるようにし、圧縮機２００の軸系の運転安定度を向上させ、これにより、運転騒音を低減する。圧縮機２００の軸系はロータ１２０、クランクシャフト２１０及び圧縮機２００のシリンダを含む。具体的には、Ｌ１／Φｒは１．９３、１．９５又は２．１０とする。

さらに、第１のシリンダ２１２におけるロータ１２０から離れた端面とロータコア１２１における第１のシリンダ２１２から離れた端面との間の距離Ｌ１と、ステータ１１０の内径Φｓｉと、ステータ１１０の外径Φｓｏは１９１≦Ｌ１／（Φｓｉ／Φｓｏ）≦２１１を満たす。圧縮機２００の軸系が適切な剛性を達成できるようにし、圧縮機２００の軸系の運転安定度を向上させ、これにより、運転騒音を低減する。特に、ロータ１２０の外径Φｒにも関連する場合、１．９１≦Ｌ１／Φｒ≦２．１１も満たすことにより、ロータ１２０に比較的大きな体積、比較的重い質量を有させることができるだけでなく、さらに圧縮機２００の軸系の剛性を向上させ、圧縮機２００の運転騒音を効果的に低減することができる。具体的には、Ｌ１／（Φｓｉ／Φｓｏ）は１９２、２００又は２１０とする。

さらに、ロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分の内径Φ１とロータ１２０の外径Φｒとは３．８≦Φｒ／Φ１≦４．５を満たす。圧縮機２００の運転中の摩擦損失を効果的に低減することができ、ロータ１２０の外径を小さくさせ、ロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分の内径Φ１を小さくさせ、ロータ１２０内に位置するクランクシャフト２１０の直径を小さくさせ、さらに摩擦損失の低減に有利となるとともに、モータ１００の運転の信頼性を保証する。具体的には、Φｒ／Φ１は３．８、４．０又は４．５とする。ここで、公差を無視し、圧縮機２００のクランクシャフト２１０におけるロータ１２０と係合する部分の直径とΦ１が同じであることを黙認する。

ここで、Φ１は、ロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分のいずれか１箇所の内径、又はロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分の最大内径を指す。

（実施例３）
上記実施例１において、図１７に示すように、圧縮機２００は、第１のシリンダ２１２のロータ１２０から離れた側に位置する第２のシリンダ２１４をさらに含み、ロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分の内径Φ１と、ロータ１２０の外径Φｒとは３．４≦Φｒ／Φ１≦４を満たすようにさらに定義する。

当該実施例では、圧縮機２００が２つのシリンダを有する場合、ロータ１２０の外径Φｒと、ロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分の内径Φ１との比を３．４から４までの間にすることにより、圧縮機２００の運転中の摩擦損失を効果的に低減することができ、ロータ１２０の外径を小さくさせ、ロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分の内径Φ１を小さすぎるようにさせることなく、ロータ１２０内に位置するクランクシャフト２１０の直径を小さすぎるようにさせることもなく、摩擦損失を低減するとともに、モータ１００の運転の信頼性を保証する。具体的には、Φｒ／Φ１は３．４、３．８又は４とする。ここで、公差を無視し、圧縮機２００のクランクシャフト２１０におけるロータ１２０と係合する部分の直径とΦ１が同じであることを黙認する。

ここで、Φ１は、ロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分のいずれか１箇所の内径、又はロータ１２０におけるクランクシャフト２１０と係合する部分の最大内径を指す。

この場合、図１７に示すように、第１のシリンダ２１２におけるロータ１２０から離れた端面とロータコア１２１における第１のシリンダ２１２から離れた端面との間の距離Ｌ１と、ロータ１２０の外径Φｒとは依然として１．９１≦Ｌ１／Φｒ≦２．１１を満たすことができる。

本願の第３の態様の実施例は、上記いずれかの実施例に記載の圧縮機２００を含む冷凍装置を提供する。本願で提供される冷凍装置は、上記いずれかの実施例に記載の圧縮機２００を有するため、上記いずれかの実施例の有益な効果を有する。ここでは説明を繰り返さない。

さらに、冷凍装置は凝縮器（図示されない）と、減圧部材（図示されない）と、蒸発器（図示されない）とをさらに含む。圧縮機２００の出口は凝縮器の入口に連通し、減圧部材の入口は凝縮器の出口に連通し、蒸発器の入口は減圧部材の出口に連通し、蒸発器の出口は圧縮機２００の入口に連通する。冷却、加熱のサイクルを実現し、圧縮機２００が比較的長い耐用年数を有するため、冷凍システムの耐用年数を保証することに有利となる。

さらに、冷凍装置は冷蔵庫又はエアコンである。

本願では、特に断りのない限り、用語の「複数」は２つ以上を意味する。用語の「連なる」、「接続」、「固定」は広義に理解されるべきであり、例えば、「接続」は、固定的に接続してもよいし、取り外し可能に接続するか、又は一体的に接続してもよく、「連なる」直接連なってもよいし、中間媒体を介して間接的に連なってもよい。当業者であれば、上記用語の本願における具体的な意味を具体的な場合に応じて理解することができる。

本明細書の説明において、用語の「一実施例」、「いくつかの実施例」、「具体的な実施例」などの説明は、当該実施例又は例と結び付けて説明される具体的な特徴、構造、材料又は特性が本願の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味している。本明細書において、上記用語についての例示的な説明は、必ず同じ実施例又は例を指すものではない。また、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性はいずれか１つ又は複数の実施例又は例において適切な方式で組み合わせることができる。

以上は本願の好ましい実施例に過ぎず、本願を限定するものではなく、当業者にとって、本願は様々な変更及び変化が可能である。本願の趣旨及び原則内で行われる任意の修正、同等の置換、及び改善などは、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。

図１から図１７における符号と部品名称との対応関係は、以下のとおりである。
１００…モータ、１１０…ステータ、１１１…ステータコア、１１２…ステータティース、１１３…ステータスロット、１２０…ロータ、１２１…ロータコア、１２２…永久磁石、１２３…スロット、１２４…止めリブ、１２５…係止突起、１２６…第１の磁束案内溝、１２７…第２の磁束案内溝、１２８…磁気シールドブリッジ、１２９…かしめ孔、２００…圧縮機、２１０…クランクシャフト、２１２…第１のシリンダ、２１４…第２のシリンダ。

Claims (25)

1. 周方向に沿って設けられた複数のステータティースを有し、隣接する２つの前記ステータティースによってステータスロットが画定される、ステータと、
   各コイル群が前記ステータティースに巻回して形成されたコイルを複数含み、各コイルは１つの対応する前記ステータティースに巻回されている、複数のコイル群と、
   前記ステータの内部に設けられ、ロータコアと複数の永久磁石を含み、前記ロータコアに複数のスロットが設けられ、前記複数のスロットは前記ロータコアの回転中心線の周りに周方向に沿って分布し、前記複数の永久磁石は前記複数のスロット内に設けられている、ロータと、を含み、
   各前記永久磁石の２０℃での残留磁束密度Ｂｒは、Ｂｒ≧１．２Ｔを満たし、
   前記ステータの内径Φｓｉと前記ステータの外径Φｓｏは、０．５５８≦Φｓｉ／Φｓｏ≦０．５７６を満たす、
   モータ。
2. 前記ステータと前記ロータとの隙間ｇと、前記ロータの外径Φｒとは、１８０≦Φｒ／ｇ^２≦２４０を満たす、
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記ロータの慣性モーメントＪと、前記ステータと前記ロータとの隙間ｇと、前記ロータの質量ｍと、前記ロータの外径Φｒとは、２３０≦Ｊ／ｇ^２≦３４０、Ｊ＝０．５ｍ×Φｒ^２を満たす、
   請求項１又は２に記載のモータ。
4. 前記ステータと前記ロータとの隙間ｇは、０．５ｍｍ≦ｇ≦０．５５ｍｍを満たす、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のモータ。
5. 前記複数のスロットは前記ロータの回転中心線の周りに周方向に沿って分布し、各前記スロットの中心点と前記ロータの回転中心線とを結ぶ線はｄ軸線であり、前記ｄ軸線は直線であり、
   各前記スロット内には前記ｄ軸線の両側に分布する２つの前記永久磁石が設けられ、２つの前記永久磁石はＶ字形に分布する、
   請求項１～４のいずれか一項に記載のモータ。
6. ２つの前記永久磁石がなす夾角の範囲は１１０°～１５０°である、
   請求項５に記載のモータ。
7. 前記ロータの任意の一横断面において、前記ｄ軸線に仕切られた半分の前記スロットの壁の長さをＷｎとし、前記永久磁石の長さをＷｍとし、前記Ｗｍと前記Ｗｎとの差をＷ１としたとき、
   ０＜Ｗ１／Ｗｍ≦０．５である、
   請求項５又は６に記載のモータ。
8. 各前記スロットは前記ｄ軸線の位置に止めリブが設けられ、前記止めリブは前記スロットを２つの独立したチャンバに仕切り、及び／又は
   各前記スロットは前記ｄ軸線の位置に係止突起が設けられ、前記係止突起は前記スロットの内部に延在し、かつ前記ロータの回転中心線から離れる方向に延在する、
   請求項５～７のいずれか一項に記載のモータ。
9. 前記ロータは、前記ロータの任意の一横断面において前記複数のスロットと前記ロータコアの外周壁との間に位置する、複数の磁束案内溝をさらに含む、
   請求項５～８のいずれか一項に記載のモータ。
10. 前記ロータの任意の一横断面において、各前記磁束案内溝の輪郭線は複数の曲線及び／又は複数の直線で囲まれてなる、
    請求項９に記載のモータ。
11. 前記複数の磁束案内溝は複数の案内溝群に分けられ、１つの前記スロットと前記ロータコアの外周壁との間に位置する磁束案内溝は１つの案内溝群となり、各案内溝群は第１の磁束案内溝と第２の磁束案内溝を含み、
    １つの前記ステータティースが１つの前記スロットの中央部に対向する場合、当該ステータティースの幅方向の側壁が位置する平面は前記第１の磁束案内溝と前記第２の磁束案内溝とを仕切るために用いられる、
    請求項９又は１０に記載のモータ。
12. 前記ロータの任意の一横断面において、前記磁束案内溝の幅は、前記ロータコアの径方向において変化し、及び／又は
    前記ロータの任意の一横断面において、前記第１の磁束案内溝と前記第２の磁束案内溝とは前記ロータの回転中心線に対して距離が同じの箇所の幅が異なる、
    請求項１１に記載のモータ。
13. 各案内溝群において、前記第１の磁束案内溝の数は２つであり、前記第２の磁束案内溝の数は２つであり、
    ２つの前記第１の磁束案内溝は２つの前記第２の磁束案内溝の間に位置する、
    請求項１１又は１２に記載のモータ。
14. 前記ロータの任意の一横断面において、前記磁束案内溝の長さ方向の両端の中点を結ぶ線は前記磁束案内溝の方向線であり、前記方向線は直線であり、
    前記第１の磁束案内溝の方向線の延長線と前記第２の磁束案内溝の方向線の延長線は交点を有し、前記交点は当該案内溝群に対応する前記スロットの前記ｄ軸線からずれている、
    請求項１１～１３のいずれか一項に記載のモータ。
15. 前記ロータの任意の一横断面において、前記第１の磁束案内溝の方向線の延長線と前記第２の磁束案内溝の方向線の延長線とがなす夾角δは、３°＜δ≦２０°を満たす、
    請求項１４に記載のモータ。
16. 前記ロータの任意の一横断面において、前記スロットの前記第１の磁束案内溝に面する輪郭線と前記第１の磁束案内溝の方向線との夾角α１と、前記スロットの前記第２の磁束案内溝に面する輪郭線と前記第２の磁束案内溝の方向線との夾角α２とは、
    前記夾角α１と前記夾角α２との和が１８０°より大きいことを満たす、
    請求項１１～１５のいずれか一項に記載のモータ。
17. １＜α２／α１≦１．１である、
    請求項１６に記載のモータ。
18. ９０°＜α１≦１２０、及び／又は９０°＜α２＜１３０である、
    請求項１６に記載のモータ。
19. 前記ロータの任意の一横断面において、前記ロータの回転中心線から離れた端部と前記ロータコアの外周壁との間に磁気シールドブリッジが形成されている前記スロットが少なくとも１つ存在し、
    前記磁束案内溝と前記スロットとの間隔Ｂと前記磁気シールドブリッジの厚さＴｂとは、Ｂ＜Ｔｂを満たす、
    請求項１１～１８のいずれか一項に記載のモータ。
20. クランクシャフトと、
    第１のシリンダと、
    請求項１～１９のいずれか一項に記載のモータとを含み、
    前記モータの前記ロータは前記クランクシャフトに嵌設され、前記第１のシリンダは前記ロータの一方側に位置する、
    圧縮機。
21. 前記第１のシリンダにおける前記ロータから離れた端面と前記ロータコアにおける前記第１のシリンダから離れた端面との間の距離Ｌ１と、前記ロータの外径Φｒとは、１．９１≦Ｌ１／Φｒ≦２．１１を満たす、
    請求項２０に記載の圧縮機。
22. 前記第１のシリンダにおける前記ロータから離れた端面と前記ロータコアにおける前記第１のシリンダから離れた端面との間の距離Ｌ１と、前記ステータの内径Φｓｉと、前記ステータの外径Φｓｏとは、１９１≦Ｌ１／（Φｓｉ／Φｓｏ）≦２１１を満たす、
    請求項２０又は２１に記載の圧縮機。
23. 前記ロータにおける前記クランクシャフトと係合する部分の内径Φ１と、前記ロータの外径Φｒとは、３．８≦Φｒ／Φ１≦４．５を満たす、
    請求項２０～２２のいずれか一項に記載の圧縮機。
24. 前記第１のシリンダの、前記ロータから離れた側に位置する第２のシリンダをさらに含み、
    前記ロータにおける前記クランクシャフトと係合する部分の内径Φ１と、前記ロータの外径Φｒとは、３．４≦Φｒ／Φ１≦４を満たす、
    請求項２０～２２のいずれか一項に記載の圧縮機。
25. 請求項２０～２４のいずれか一項に記載の圧縮機を含む、冷凍装置。
    

Images