特許 7426893 モータシステム、及びロータリ圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-25

(45)【発行日】2024-02-02

(54)【発明の名称】モータシステム、及びロータリ圧縮機

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/68 20160101AFI20240126BHJP

   H02K 1/2793 20220101ALI20240126BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20240126BHJP

   H02K 16/04 20060101ALI20240126BHJP

   H02K 21/38 20060101ALI20240126BHJP

【ＦＩ】

H02P29/68

H02K1/2793

H02K7/14 B

H02K16/04

H02K21/38 M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020071916

(22)【出願日】2020-04-13

(65)【公開番号】P2021168583

(43)【公開日】2021-10-21

【審査請求日】2023-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】二井 雅裕

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 幹人

(72)【発明者】

【氏名】坂口 綾菜

(72)【発明者】

【氏名】山下 拓馬

(72)【発明者】

【氏名】岡田 義之

(72)【発明者】

【氏名】小川 真

(72)【発明者】

【氏名】小林 慶生

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１３１４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９３６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１１４０７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２９／６８

Ｈ０２Ｋ １／２７９３

Ｈ０２Ｋ ７／１４

Ｈ０２Ｋ １６／０４

Ｈ０２Ｋ ２１／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線に沿って延びるシャフトと、
該シャフトに設けられ、前記軸線を中心とする円盤状のロータと、
前記ロータの前記軸線方向一方側を向く面に配置された第一磁石と、
前記ロータの前記軸線方向他方側を向く面に配置され、前記第一磁石とは異なる特性を有する第二磁石と、
前記ロータに対して前記軸線方向一方側から対向し、第一コイルを有する第一ステータと、
前記ロータに対して前記軸線方向他方側から対向し、第二コイルを有する第二ステータと、
を有するアキシャルギャップモータと、
前記第一コイルと前記第二コイルとに選択的に電力を供給可能な電力供給部と、
を備え、
前記第二磁石は、前記第一磁石よりも、重希土類元素の添加量の違いに基づいて、保磁力と残留磁束密度が高く、
前記第一磁石、及び前記第二磁石の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記電力供給部は、前記検出された温度が予め定められた閾値以下である場合に、前記第一コイル、及び前記第二コイルに電力を供給し、前記検出された温度が前記閾値よりも高い場合に、前記第二コイルのみに電力を供給するモータシステム。

【請求項2】

軸線に沿って延びるシャフトと、
該シャフトに設けられ、前記軸線を中心とする円盤状のロータと、
前記ロータの前記軸線方向一方側を向く面に配置された第一磁石と、
前記ロータの前記軸線方向他方側を向く面に配置され、前記第一磁石とは異なる特性を有する第二磁石と、
前記ロータに対して前記軸線方向一方側から対向し、第一コイルを有する第一ステータと、
前記ロータに対して前記軸線方向他方側から対向し、第二コイルを有する第二ステータと、
を有するアキシャルギャップモータと、
前記第一コイルと前記第二コイルとに選択的に電力を供給可能な電力供給部と、
を備え、
前記第二磁石は、重希土類元素の添加量の違いに基づいて、前記第一磁石よりも保磁力が低く、かつ残留磁束密度が高く、
前記第一磁石、及び前記第二磁石の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記電力供給部は、前記検出された温度が予め定められた閾値以下である場合に、前記第一コイル、及び前記第二コイルに電力を供給し、前記検出された温度が前記閾値よりも高い場合に、前記第一コイルのみに電力を供給するモータシステム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載にモータシステムと、
前記シャフトとともに偏心回転するロータリピストンと、
該ロータリピストンが収容される圧縮室を形成するシリンダと、
を備えるロータリ圧縮機。

【請求項4】

前記アキシャルギャップモータは、前記軸線方向における前記圧縮室側に前記第二磁石が位置するように配置されている請求項３に記載のロータリ圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータシステム、及びロータリ圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

空調装置における冷媒の圧縮に用いられる装置として、ロータリ圧縮機が知られている。ロータリ圧縮機は、モータと、当該モータによって駆動されるシャフトと、シャフトに取り付けられたロータリピストンと、これを覆うシリンダと、を備えている。ロータリピストンがシリンダの圧縮室内で偏心回転することで冷媒が圧縮される。

【0003】

近年、上記のモータとして、アキシャルギャップモータと呼ばれる形式のものが広く用いられている（例えば下記特許文献１）。特許文献１に記載されたアキシャルギャップモータは、１つのロータと、当該ロータに軸線方向両側からそれぞれ対向する２つのステータと、を有している。ロータは軸線を中心とする円盤状をなし、厚さ方向の両側には、外周縁に沿って永久磁石が配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０７８６７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記のような永久磁石は、高温環境下で減磁しやすいことが知られている。高温環境下でも減磁しにくい磁石として、希土類磁石（重希土類元素の添加量が多い希土類磁石）を用いる例も実用化されている。しかしながら、このような希土類磁石は一般的に高価であることから、アキシャルギャップモータのコストを押し上げる要因となってしまう。

【0006】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、安価で、かつ高温環境下でも安定的に運用することが可能なモータシステム、及びロータリ圧縮機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示に係るモータシステムは、軸線に沿って延びるシャフトと、該シャフトに設けられ、前記軸線を中心とする円盤状のロータと、前記ロータの前記軸線方向一方側を向く面に配置された第一磁石と、前記ロータの前記軸線方向他方側を向く面に配置され、前記第一磁石とは異なる特性を有する第二磁石と、前記ロータに対して前記軸線方向一方側から対向し、第一コイルを有する第一ステータと、前記ロータに対して前記軸線方向他方側から対向し、第二コイルを有する第二ステータと、を有するアキシャルギャップモータと、前記第一コイルと前記第二コイルとに選択的に電力を供給可能な電力供給部と、を備え、前記第二磁石は、前記第一磁石よりも、重希土類元素の添加量の違いに基づいて、保磁力と残留磁束密度が高く、前記第一磁石、及び前記第二磁石の温度を検出する温度検出部をさらに備え、前記電力供給部は、前記検出された温度が予め定められた閾値以下である場合に、前記第一コイル、及び前記第二コイルに電力を供給し、前記検出された温度が前記閾値よりも高い場合に、前記第二コイルのみに電力を供給する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、安価で、かつ高温環境下でも安定的に運用することが可能なモータシステム、及びロータリ圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の第一実施形態に係る圧縮機の構成を示す縦断面図である。

【図2】本開示の第一実施形態に係る第一磁石と第二磁石のＨ－Ｂ線図である。

【図3】本開示の第一実施形態に係るモータシステムの変形例を示す回路図である。

【図4】本開示の第二実施形態に係る第一磁石と第二磁石のＨ－Ｂ線図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜第一実施形態＞
（ロータリ圧縮機の構成）
以下、本開示の第一実施形態に係るロータリ圧縮機１００（圧縮機）について、図１と図２を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係るロータリ圧縮機１００は、モータシステムＭと、圧縮部Ｐと、を備えている。モータシステムＭが発生させる動力によって圧縮部Ｐが駆動され、冷媒が圧縮される。

【0011】

（モータシステムの構成）
モータシステムＭは、アキシャルギャップモータ７０と、電力供給部８０と、温度検出部９０と、を有している。

【0012】

（アキシャルギャップモータの構成）
アキシャルギャップモータ７０は、シャフト１と、ロータ２と、ステータ３と、を有している。

【0013】

シャフト１は、シャフト本体１Ｈと、偏心軸１１と、を有している。シャフト本体１Ｈは、軸線Ａｃに沿って延びる柱状をなしている。偏心軸１１は、軸線Ａｃに対して径方向に偏心した円盤状をなしている。偏心軸１１は、後述するシリンダ４内に収容される。

【0014】

ロータ２は、シャフト本体１Ｈの延在中途の位置（中央部）に一体に設けられている。ロータ２は、ロータコア２１と、永久磁石２２（第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂ）と、を有している。ロータコア２１は、軸線Ａｃを中心とする円盤状をなしている。永久磁石２２は、ロータコア２１の周縁に沿って延びるリング状をなしている。なお、この永久磁石２２に代えて、ロータコア２１の周縁に複数の磁石を周方向に間隔をあけて配列する構成を採ることも可能である。

【0015】

ロータコア２１における軸線Ａｃ方向一方側（つまり上側）の面に設けられている永久磁石２２は第一磁石２２Ａとされている。ロータコア２１における軸線Ａｃ方向他方側（つまり下側）の面に設けられている永久磁石２２は第二磁石２２Ｂとされている。これら第一磁石２２Ａと第二磁石２２Ｂとの間には、図２に示すような特性の差異がある。具体的には、第二磁石２２Ｂは、第一磁石２２Ａに比べて保磁力が高く、かつ残留磁束密度が高い。なお、図２中の横軸は保磁力を表し、縦軸は残留磁束密度を表している。第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂとして具体的には、ネオジム磁石を含む希土類磁石が好適に用いられる。上記の保磁力と残留磁束密度の差異は、重希土類元素の添加量に基づいて決定される。つまり、第二磁石２２Ｂでは、第一磁石２２Ａよりも重希土類元素の添加量が多い。

【0016】

ステータ３は、ロータ２に軸線Ａｃ方向の両側から対向するようにして配置されているステータ３は、上部ステータ３Ａ（第一ステータ）と、下部ステータ３Ｂ（第二ステータ）と、を含む。上部ステータ３Ａは、ロータ２に対して軸線Ａｃ方向の一方側（上側）から対向している。上部ステータ３Ａは、バックヨーク３１Ａと、ティース３２Ａと、コイル３３Ａ（第一コイル）と、を有している。バックヨーク３１Ａは、軸線Ａｃを中心とする円環状をなしている。バックヨーク３１Ａの中心を含む部分には、シャフト１が挿通される開口が形成されている。ティース３２Ａは、バックヨーク３１Ａにおける軸線Ａｃ方向他方側（下側）を向く面上であって、径方向における中央位置から軸線Ａｃ方向に突出する棒状をなしている。ティース３２Ａは、軸線Ａｃに対する周方向に等間隔をあけて複数配列されている。コイル３３Ａは、各ティース３２Ａに銅線を巻回することで形成されている。コイル３３Ａには、後述する電力供給部８０から電力が供給される。

【0017】

下部ステータ３Ｂは、バックヨーク３１Ｂと、ティース３２Ｂと、コイル３３Ｂ（第二コイル）と、を有している。バックヨーク３１Ｂは、軸線Ａｃを中心とする円環状をなしている。バックヨーク３１Ｂの中心を含む部分には、シャフト１が挿通される開口が形成されている。ティース３２Ｂは、バックヨーク３１Ｂにおける軸線Ａｃ方向一方側（上側）を向く面上であって、径方向における中央位置から軸線Ａｃ方向に突出する棒状をなしている。ティース３２Ｂは、軸線Ａｃに対する周方向に等間隔をあけて複数配列されている。コイル３３Ｂは、各ティース３２Ｂに銅線を巻回することで形成されている。コイル３３Ｂには、後述する電力供給部８０から電力が供給される。これにより、上部ステータ３Ａと下部ステータ３Ｂとが励磁され、ロータ２との間で生じる電磁力によってシャフト１が回転する。つまり、ロータ２とステータ３は、１ロータ２ステータ型のアキシャルギャップモータを構成している。

【0018】

下部ステータ３Ｂの軸線Ａｃ方向他方側（下側）には、シリンダ４が当接している。シリンダ４は、軸線Ａｃを中心とする筒状をなしている。シリンダ４の内側には上述の偏心軸１１、及び当該偏心軸１１に嵌め込まれたリング状のロータリピストン１２が収容されている。また、シリンダ４の周方向における一部には、外部から冷媒を導くための吸入口８が設けられている。つまり、シリンダ４は、外部から導かれた冷媒を圧縮するための圧縮室Ｃを形成している。この圧縮室Ｃは、軸線Ａｃ方向において、上記アキシャルギャップモータ７０の第二磁石２２Ｂ側（つまり下側）に位置している。

【0019】

シリンダ４の軸線Ａｃ方向他方側（下側）には、端板５（下部端板５Ｂ）が当接している。つまり、下部端板５Ｂはシリンダ４をバックヨーク３１Ｂとともに軸線Ａｃ方向から挟んでいる。下部端板５Ｂは、軸線Ａｃを中心とする円盤状をなしている。下部端板５Ｂの中心を含む部分には、軸受６（下部軸受６Ｂ）が取り付けられている。

【0020】

アキシャルギャップモータ７０の軸線Ａｃ方向一方側（上側）には、他の端板５（上部端板５Ａ）が設けられている。上部端板５Ａは、軸線Ａｃを中心とする円盤状をなしている。上部端板５Ａの中心を含む部分には、他の軸受６（上部軸受６Ａ）が取り付けられている。これら上部軸受６Ａ、及び下部軸受６Ｂによってシャフト本体１Ｈの軸端が支持されている。また、上部端板５Ａ、及び下部端板５Ｂは、ハウジング７の内周面に対して締まり嵌めされた状態で固定されている。

【0021】

（電力供給部、温度検出部の構成）
電力供給部８０は、上述のアキシャルギャップモータ７０に電力を供給する。電力供給部８０は、第一インバータ８１Ａと、第二インバータ８１Ｂと、制御部８２と、を有している。第一インバータ８１Ａは、上部ステータ３Ａのコイル３３Ａ（第一コイル）に電力を供給可能とされている。第二インバータ８１Ｂは、下部ステータ３Ｂのコイル３３Ｂ（第二コイル）に電力を供給可能とされている。制御部８２は、温度検出部９０の検出結果に基づいて、第一インバータ８１Ａ、及び第二インバータ８１Ｂの通電状態を切り替える。つまり、電力供給部８０は、コイル３３Ａとコイル３３Ｂとに選択的に電力を供給可能とされている。

【0022】

温度検出部９０は、永久磁石２２の温度を検出するセンサである。温度検出部９０が検出した温度が、予め定められた閾値以下である場合（つまり、アキシャルギャップモータ７０が通常の温度環境下で運転されている場合）、制御部８２は、第一インバータ８１Ａ、及び第二インバータ８１Ｂの双方を通電状態とする。これにより、コイル３３Ａと第一磁石２２Ａとの間、及びコイル３３Ｂと第二磁石２２Ｂとの間で電磁力が発生する。その結果、アキシャルギャップモータ７０は、発生可能な最大のトルクのもとで駆動される。

【0023】

一方で、温度検出部９０が検出した温度が、予め定められた閾値よりも高い場合（つまり、アキシャルギャップモータ７０が相対的に高温の環境下で運転されている場合）、制御部８２は、第二インバータ８１Ｂのみを通電状態とする。これにより、コイル３３Ｂと第二磁石２２Ｂとの間のみで電磁力が発生する。その結果、アキシャルギャップモータ７０は、発生可能な最大のトルクよりも低いトルクのもと、高温環境下で継続して駆動される。

【0024】

（作用効果）
ロータリ圧縮機１００を運転するに当たっては、まず電力供給部８０からアキシャルギャップモータ７０に電力を供給する。これにより、コイル３３Ａ，３３Ｂと、永久磁石２２との間で電磁力が発生し、シャフト１が軸線Ａｃ回りに回転駆動される。シャフト１の回転に伴って圧縮室Ｃ内ではロータリピストン１２が偏心回転する。これにより、圧縮室Ｃの容積が時間変化し、外部から導かれた冷媒が徐々に圧縮され、高圧冷媒となる。高圧冷媒はハウジング７内を経て、吐出口７Ａから外部に取り出される。

【0025】

ところで、上記のような永久磁石２２は、高温環境下で減磁しやすいことが知られている。特に、圧縮室Ｃでは、圧縮されて高温となった冷媒が流通しているため、減磁が生じやすい環境下である言える。このような高温環境下でも減磁しにくい磁石として、希土類磁石（重希土類元素の添加量が多い希土類磁石）を用いる例も実用化されている。しかしながら、希土類磁石は一般的に高価であることから、アキシャルギャップモータ７０のコストを押し上げる要因となってしまう。

【0026】

しかしながら、上記構成によれば、ロータ２には特性の異なる第一磁石２２Ａと第二磁石２２Ｂとが設けられている。第一コイル３３Ａと第二コイル３３Ｂとに選択的に電力が供給されることで、第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂそれぞれの特性に合わせて、高い自由度のもとアキシャルギャップモータ７０を運転することが可能となる。言い換えれば、減磁しにくい特性を有する高価な磁石を一部のみに用いることで、製造コストを抑えつつ、高温環境下でも継続して運転可能なモータシステムＭを提供することができる。

【0027】

上記構成によれば、第二磁石２２Ｂのみが保磁力と残留磁束密度が高い磁石とされ、第一磁石２２Ａは当該第二磁石２２Ｂよりも特性の劣る磁石とされる。つまり、第一磁石２２Ａと第二磁石２２Ｂの双方を特性の高い磁石とした構成に比べて、装置の製造コストを低く抑えることができる。

【0028】

上記構成によれば、第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂの温度に基づいて、電力供給部８０の動作が切り替えられる。これら磁石の温度が閾値よりも高い場合には、第二コイル３３Ｂのみに電力が供給される。つまり、この場合、アキシャルギャップモータ７０は、通常の温度環境下よりも低いトルクのもとで駆動を継続することが可能となる。これにより、例えば高温環境下でトルクを犠牲にしながらも動作を継続させる必要がある場合、上記構成を用いることで要求を満たすことができる。

【0029】

上記構成では、高温となりやすい圧縮室Ｃ側にアキシャルギャップモータ７０の第二磁石２２Ｂが位置している。つまり、高温環境下でも相対的に減磁しにくい特性を有する第二磁石２２Ｂが高温側に配置されている。これにより、高温環境下でも安定してトルクを得ることができるため、圧縮機をより安定的に運転することが可能となる。

【0030】

以上、本開示の第一実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第一実施形態では、電力供給部８０が２つのインバータ（第一インバータ８１Ａ、及び第二インバータ８１Ｂ）を有し、それぞれが個別にコイル３３Ａ，３３Ｂを励磁する構成について説明した。しかしながら、変形例として図３に示すような構成を採ることも可能である。同図に示す電力供給部８０´は、１つのみのインバータ８１´と、３つのスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３とを有している。インバータ８１´に対して、コイル３３Ａの各相（Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相）と、コイル３３Ｂの各相（Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相）とが互いに並列に接続されている。Ｕ１相とＵ２相との間にはスイッチＳ１が設けられ、Ｖ１相とＶ２相との間にはスイッチＳ２が設けられている。Ｗ１相とＷ２相との間にはスイッチＳ３が設けられている。上述の温度検出部９０が検出した温度が閾値以上となった場合には、スイッチＳ１～Ｓ３を遮断する（つまり、オフ状態とする）ことで、コイル３３Ｂのみが励磁された状態となる。このように、１つのインバータ８１´と３つのスイッチＳ１～Ｓ３を用いることのみによって、上記第一実施形態と同様の機能をより安価に実現することが可能である。

【0031】

＜第二実施形態＞
次に、本開示の第二実施形態について、図４を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂの特性が、上記第一実施形態とは異なっている。図４に示すように、第一磁石２２Ａは、第一磁石２２Ａよりも保磁力が低く、かつ残留磁束密度が高い。このような特性を示す組み合わせの一例として、第一磁石２２Ａにネオジム磁石が用いられ、第二磁石２２Ｂにサマリウムコバルト磁石が用いられる。

【0032】

上記構成によれば、第二磁石２２Ｂのみが保磁力が低く、かつ残留磁束密度が高い磁石とされ、第一磁石２２Ａは当該第二磁石２２Ｂよりも特性の劣る磁石とされる。つまり、第一磁石２２Ａと第二磁石２２Ｂの双方を特性の高い磁石とした構成に比べて、装置の製造コストを低く抑えることができる。

【0033】

また、第一実施形態と同様に、第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂの温度に基づいて、電力供給部８０の動作が切り替えられる。これら磁石の温度が閾値よりも高い場合には、第一コイル３３Ａのみに電力が供給される。これにより、残留磁束密度が相対的に高い第一磁石２２Ａと、第一コイル３３Ａとの間のみに電磁力が発生する。この場合、アキシャルギャップモータ７０は、通常の温度環境下よりも低いトルクのもとで駆動を継続することが可能となる。これにより、例えば高温環境下でトルクを犠牲にしながらも動作を継続させる必要がある場合、上記構成を用いることで要求を満たすことができる。

【0034】

以上、本開示の第一実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第一実施形態の変形例として説明した電力供給部８０´の構成を適用することも可能である。

【0035】

さらに、上記の各実施形態に共通する変形例として、第一磁石２２Ａと第二磁石２２Ｂの寸法（厚さ）を違えることで保磁力及び残留磁束密度に差異を持たせることも可能である。例えば、高温環境下で必要とされるトルクが予め定められている場合には、当該トルクの値を達成可能な磁力特性を満たすように、第一磁石２２Ａ又は第二磁石２２Ｂの寸法を決定することが可能である。これにより、必要となる磁石の量をさらに低減し、製造コストを抑えることができる。また、磁石の寸法のみならず、コイル３３Ａ，３３Ｂの寸法（軸線Ａｃ方向における寸法）を違えることによって、上記のようなトルクの差異を持たせることも可能である。言い換えると、高温環境下で必要とされるトルクを満たすように、コイル３３Ａ又は３３Ｂの長さを最低限度まで小さくすることが可能である。これにより、アキシャルギャップモータ７０のさらなる小型化を実現することが可能となる。

【0036】

＜付記＞
各実施形態に記載のモータシステムＭ、及びロータリ圧縮機１００（圧縮機）は、例えば以下のように把握される。

【0037】

（１）第１の態様に係るモータシステムＭは、軸線Ａｃに沿って延びるシャフト１と、該シャフト１に設けられ、前記軸線Ａｃを中心とする円盤状のロータ２と、前記ロータ２の前記軸線Ａｃ方向一方側を向く面に配置された第一磁石２２Ａと、前記ロータ２の前記軸線Ａｃ方向他方側を向く面に配置され、前記第一磁石２２Ａとは異なる特性を有する第二磁石２２Ｂと、前記ロータ２に対して前記軸線Ａｃ方向一方側から対向し、第一コイル３３Ａを有する第一ステータ３Ａと、前記ロータ２に対して前記軸線Ａｃ方向他方側から対向し、第二コイル３３Ｂを有する第二ステータ３Ｂと、を有するアキシャルギャップモータ７０と、前記第一コイル３３Ａと前記第二コイル３３Ｂとに選択的に電力を供給可能な電力供給部８０と、を備える。

【0038】

上記構成によれば、第一コイル３３Ａと第二コイル３３Ｂとに選択的に電力が供給されることで、第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂそれぞれの特性に合わせて、高い自由度のもとアキシャルギャップモータ７０を運転することが可能となる。

【0039】

（２）第２の態様に係るモータシステムＭでは、前記第二磁石２２Ｂは、前記第一磁石２２Ａよりも保磁力と残留磁束密度が高い。

【0040】

上記構成によれば、第二磁石２２Ｂのみが保磁力と残留磁束密度が高い磁石とされ、第一磁石２２Ａは当該第二磁石２２Ｂよりも特性の劣る磁石とされる。つまり、第一磁石２２Ａと第二磁石２２Ｂの双方を特性の高い磁石とした構成に比べて、装置の製造コストを低く抑えることができる。

【0041】

（３）第３の態様に係るモータシステムＭは、前記第一磁石２２Ａ、及び前記第二磁石２２Ｂの温度を検出する温度検出部９０をさらに備え、前記電力供給部８０は、前記検出された温度が予め定められた閾値以下である場合に、前記第一コイル３３Ａ、及び前記第二コイル３３Ｂに電力を供給し、前記検出された温度が前記閾値よりも高い場合に、前記第二コイル３３Ｂのみに電力を供給する。

【0042】

永久磁石には、高温環境下での減磁が生じることが知られている。高温環境下でも減磁しにくい磁石として、希土類磁石（重希土類元素の添加量が多い希土類磁石）を用いる例も実用化されている。しかしながら、このような希土類磁石は一般的に高価であることから、製造コストを押し上げる要因となってしまう。しかしながら、上記構成によれば、第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂの温度に基づいて、電力供給部８０の動作が切り替えられる。これら磁石の温度が閾値よりも高い場合には、第二コイル３３Ｂのみに電力が供給される。つまり、この場合、アキシャルギャップモータ７０は、通常の温度環境下よりも低いトルクのもとで駆動を継続することが可能となる。これにより、例えば高温環境下でトルクを犠牲にしながらも動作を継続させる必要がある場合、上記構成を用いることで要求を満たすことができる。

【0043】

（４）第４の態様に係るモータシステムＭでは、前記第二磁石２２Ｂは、前記第一磁石２２Ａよりも保磁力が低く、かつ残留磁束密度が高い。

【0044】

上記構成によれば、第二磁石２２Ｂのみが保磁力が低く、かつ残留磁束密度が高い磁石とされ、第一磁石２２Ａは当該第二磁石２２Ｂよりも特性の劣る磁石とされる。つまり、第一磁石２２Ａと第二磁石２２Ｂの双方を特性の高い磁石とした構成に比べて、装置の製造コストを低く抑えることができる。

【0045】

（５）第５の態様に係るモータシステムＭは、前記第一磁石、及び前記第二磁石の温度を検出する温度検出部をさらに備え、前記電力供給部は、前記検出された温度が予め定められた閾値以下である場合に、前記第一コイル、及び前記第二コイルに電力を供給し、前記検出された温度が前記閾値よりも高い場合に、前記第一コイルのみに電力を供給する。

【0046】

上記構成によれば、第一磁石２２Ａ、及び第二磁石２２Ｂの温度に基づいて、電力供給部８０の動作が切り替えられる。これら磁石の温度が閾値よりも高い場合には、第一コイル３３Ａのみに電力が供給される。これにより、残留磁束密度が相対的に高い第一磁石２２Ａと、第一コイル３３Ａとの間のみに電磁力が発生する。この場合、アキシャルギャップモータ７０は、通常の温度環境下よりも低いトルクのもとで駆動を継続することが可能となる。これにより、例えば高温環境下でトルクを犠牲にしながらも動作を継続させる必要がある場合、上記構成を用いることで要求を満たすことができる。

【0047】

（６）第６の態様に係る圧縮機は、モータシステムＭと、前記シャフト１とともに偏心回転するロータリピストン１２と、該ロータリピストン１２が収容される圧縮室Ｃを形成するシリンダ４と、を備える。

【0048】

上記構成によれば、高温環境下で安定的に運転することが可能な圧縮機を安価に提供することができる。

【0049】

（７）第７の態様に係る圧縮機では、前記アキシャルギャップモータ７０は、前記軸線Ａｃ方向における前記圧縮室Ｃ側に前記第二磁石２２Ｂが位置するように配置されている。

【0050】

圧縮室Ｃには、圧縮されて高温となった冷媒が流通している。上記構成では、高温となりやすい圧縮室Ｃ側にアキシャルギャップモータ７０の第二磁石２２Ｂが位置している。つまり、高温環境下でも相対的に減磁しにくい特性を有する第二磁石２２Ｂが高温側に配置されている。これにより、高温環境下でも安定してトルクを得ることができるため、圧縮機をより安定的に運転することが可能となる。

【符号の説明】

【0051】

１００ ロータリ圧縮機
１ シャフト
１Ｈ シャフト本体
１１ 偏心軸
１２ ロータリピストン
２ ロータ
２１ ロータコア
２２ 永久磁石
２２Ａ 第一磁石
２２Ｂ 第二磁石
３ ステータ
３Ａ 上部ステータ
３Ｂ 下部ステータ
３１Ａ，３１Ｂ バックヨーク
３２Ａ，３２Ｂ ティース
３３Ａ，３３Ｂ コイル
４ シリンダ
５ 端板
５Ａ 上部端板
５Ｂ 下部端板
６ 軸受
６Ａ 上部軸受
６Ｂ 下部軸受
７ ハウジング
７Ａ 吐出口
８ 吸入口
７０ アキシャルギャップモータ
８０，８０´ 電力供給部
８１Ａ 第一インバータ
８１Ｂ 第二インバータ
８１´ インバータ
８２ 制御部
９０ 温度検出部
Ａｃ 軸線
Ｃ 圧縮室
Ｍ モータシステム
Ｐ 圧縮部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】