JP2000264048A - 空調装置 - Google Patents

空調装置

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JP2000264048A JP11070297A JP7029799A JP2000264048A JP 2000264048 A JP2000264048 A JP 2000264048A JP 11070297 A JP11070297 A JP 11070297A JP 7029799 A JP7029799 A JP 7029799A JP 2000264048 A JP2000264048 A JP 2000264048A
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Minoru Fukumoto
稔 福本
Nobuyuki Nishii
伸之 西井
Jun Funami
準 舟見
Masahiko Makino
雅彦 牧野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低電圧で駆動される空調装置に大電流が流れ
る場合でも、回路部品自体の電気容量を大きくすること
なく各部品の信頼性を確保するとともに、大電流による
ロスを少なくして給電効率を向上させ、かつ、電気配線
の作業性を向上させること。 【解決手段】 電動圧縮機22と、電動圧縮機22を駆
動する駆動装置24とを設け、両者を接続する配線系統
28を少なくとも2系統に分けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空調装置に関し、さ
らに詳しくは、電源よりインバータを介して低電圧で駆
動され、配線ケーブル、コネクタ、ターミナル、電動圧
縮機等に大電流が流れる場合でも、各部品あるいは装置
の信頼性を確保することのできる空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電気自動車あるいはハイブリッド
カーを例に説明すると、これらの車両には、12Vのバ
ッテリーが複数個搭載されており、空調装置用圧縮機に
は例えば200〜300Vの電圧で給電されている。
【0003】図5は、従来の電気自動車の空調装置2を
示しており、電動圧縮機4と駆動装置6とを備えてい
る。電源8からの電力は、駆動装置6、配線系統10等
を介して電動圧縮機4に給電され、電源電圧が200〜
300Vの場合、各配線あるいは電動圧縮機4のシェル
に取り付けられたターミナル12の各端子には6〜7A
の電流しか流れないため、電線の線径は比較的小さく、
例えば2mm2の電線が使用されている。
【0004】また、上記電動圧縮機よりも大きな電流が
流れるものもあり、例えば15〜20Aの電流が流れる
電動圧縮機では、約3mm2の電線を使用して配線する
必要があり、図6に示されるように、シェルに取り付け
られるターミナル12Aとして、図5に示されるターミ
ナル12より大きいものを使用する必要がある。
【0005】最近では、電気自動車あるいはハイブリッ
ドカーの実用化研究が急ピッチで進められており、安全
性の観点から、電源電圧についても12Vのバッテリー
を例えば3個並設して36Vで給電するという動きがあ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、36V
で電動圧縮機に給電を行うと、駆動装置の出力素子、駆
動装置と電動圧縮機間の配線系統、電動圧縮機のターミ
ナル及びステータリード線等には60〜80A程度の大
電流が流れることとなり、図6の空調装置に設けられた
部品をそのまま使用すると、部品自体の電気容量が規格
値を超えてしまうことから、各部品が発熱してロスが発
生するとともに信頼性が低下し、さらに、発煙、発火に
至る虞もある。
【0007】したがって、電気容量の大きい部品を使用
する必要があるが、駆動装置やコネクタ等の配線部品が
大型化したり、ターミナルを電動圧縮機という限られた
スペースに取り付けられないという問題がある。
【0008】また、60〜80Aの電流を許容する電気
配線についても、電気容量を上げるためには線径をかな
り大きくする必要があり、線径が大きくなると、線自体
が硬くなって配線の自由度が小さくなり、引き回しが非
常に困難である。
【0009】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、低電圧で駆動される
空調装置に大電流が流れる場合でも、回路部品自体の電
気容量を大きくすることなく各部品の信頼性を確保する
とともに、大電流によるロスを少なくして給電効率を向
上させ、かつ、電気配線の作業性を向上させることので
きる空調装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項1に記載の発明は、電動圧縮
機と、該電動圧縮機を駆動する駆動装置とを備えた空調
装置であって、上記電動圧縮機と上記駆動装置とを接続
する配線系統を少なくとも2系統に分けたことを特徴と
する。
【0011】また、請求項2に記載の発明は、上記電動
圧縮機内部に設けられた電動機のステータ巻線を少なく
とも2回路にしたことを特徴とする。
【0012】さらに、請求項3に記載の発明は、上記少
なくとも2回路のステータ巻線の中性点を互いに接続し
たことを特徴とする。
【0013】また、請求項4に記載の発明は、上記電動
圧縮機内部に設けられた電動機のステータ巻線に接続さ
れるリード線の各々を少なくとも2つに分岐したことを
特徴とする。
【0014】また、請求項5に記載の発明は、上記電動
圧縮機のシェルに上記配線系統に接続される少なくとも
2つのターミナルを設けたことを特徴とする。
【0015】また、請求項6に記載の発明は、上記駆動
装置に少なくとも2つの出力素子を設け、該出力素子の
各々を上記配線系統の一つに接続したことを特徴とす
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は、電気自動車
に使用される本発明の実施の形態1にかかる空調装置2
0を示しており、電動圧縮機22と駆動装置24とを備
えている。駆動装置24は、直流あるいは交流電源(図
1は直流電源)26に接続されたインバータ等により構
成され、配線系統28を介して電動圧縮機22に給電す
る。
【0017】本実施の形態においては人体に対する安全
性を考慮して、電源電圧は、60V以下の低電圧で、例
えば36Vに設定している。また、低電圧で電動圧縮機
22を駆動する場合、配線系統28、電動圧縮機22等
には大電流が流れることから、電動圧縮機22の内部に
設けられた電動機のステータ巻線を2系統に分け、これ
に対応して配線系統28も2系統に分けている。
【0018】したがって、電動圧縮機22のシェルには
二つのターミナル30,32が取り付けられるととも
に、駆動装置24の内部に設けられたインバータ出力素
子34から2系統に分岐された配線は、二つのコネクタ
36,38を介してターミナル30,32にそれぞれ接
続されている。
【0019】なお、図1に示されるように、電動機には
モーターコイルの温度検出用センサ40が設けられ、タ
ーミナル30及びコネクタ42を介して駆動装置24に
接続されており、ターミナル30としては5端子用ター
ミナルが使用されている。
【0020】上記構成の空調装置20において、配線系
統28、電動圧縮機22のターミナル30,32、ステ
ータ巻線等には合計で70〜80Aの電流が流れるた
め、配線系統28の各配線及び電動圧縮機22内部のス
テータリード線として、例えば5mm2の電線が使用さ
れる一方、コネクタ36,38及びターミナル30,3
2は50〜60A用のものが使用される。
【0021】なお、シェルに取り付けられるターミナル
としては、種々の変形例が考えられ、二つの4端子用タ
ーミナルを設け、その一方に二つのU相(U1及びU
2)とV相(V1及びV2)を、他方に二つのW相(W
1及びW2)とモーターコイルの温度検出用センサ40
につながる二つのリード線を接続することもできる。こ
のように、隣接端子の相を集合させると、各相の絶縁距
離を考慮する必要がない。
【0022】また、モーターコイルの温度検出用センサ
40がない場合、3端子用ターミナルをターミナル3
0,32の各々に使用できるばかりでなく、三つのター
ミナルを設け、その各々に2端子用ターミナルを使用し
て隣接端子の相を集合させることもできる。
【0023】図2は、図1に示される空調装置20の変
形例を示しており、電動圧縮機22におけるステータの
2回路並列巻線の中性点を互いに接続したものである。
【0024】ステータ巻線を2回路にした場合、巻線抵
抗の僅かな違いにより中性点に電位差が生じるのが一般
的である。中性点に電位差が生じると、トルクむらが発
生するので、中性点を接続して同電位にすることにより
トルクむらを解消することができる。
【0025】図3は、本発明の実施の形態2にかかる空
調装置の電動圧縮機22A内部のステータ巻線及びリー
ド線を示しており、ステータ巻線を1回路にするととも
に、ステータ巻線に接続される各リード線を2本に分岐
した後、ターミナル30,32に接続している。
【0026】この構成によれば、リード線の線径を細く
することが可能となり、接続作業性が向上する。
【0027】図4は、本発明の実施の形態3にかかる空
調装置の駆動装置24Aを示しており、駆動装置24A
に2つののインバータ出力素子34a,34bを設け、
その各々を制御部44に接続するとともに、インバータ
出力端子、配線系統28、ターミナル30,32等を介
してステータ巻線の各回路に接続したものである。
【0028】この構成によれば、大型素子を1個使用す
る代わりに、2個の小型素子を使用することができ、駆
動装置24Aの省スペース化及び小型化を図ることがで
きるとともに、各素子をバランスよく配置することがで
きる。
【0029】なお、上記実施の形態においては、各ター
ミナルに50〜60A用のものを使用したが、各ターミ
ナルの電流容量値の合計が最大負荷時に流れる電流値以
上であればよい。
【0030】また、上記実施の形態において、配線系統
あるいはステータ巻線を2系統あるいは2回路設けた
り、回路部品を2つ設けたが、本発明は、2系統あるい
は2回路に限定されるものではなく、3以上の系統ある
いは回路に分けることもできる。
【0031】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。本
発明のうちで請求項1に記載の発明によれば、電動圧縮
機と駆動装置とを接続する配線系統を少なくとも2系統
に分けたので、配線系統を構成するコネクタ等の部品の
電気容量を大きくすることなく、各部品の信頼性を確保
することができるとともに、1本のケーブルに流れる電
流が小さくなり大電流によるロスが減少して給電効率が
向上する。また、1系統に比べ電気配線の線径が小さい
ので、配線作業を容易に行うことができ、作業性が向上
する。
【0032】また、請求項2に記載の発明によれば、電
動圧縮機内部に設けられた電動機のステータ巻線を少な
くとも2回路にしたので、1本に束ねるための中継点を
設けることなくコイルエンドを小さくすることができ
る。また、各相の配線線径を小さくすることができるの
で、配線の引き回し自由度が上がり、圧縮機内部の組み
付け作業性が向上する。
【0033】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
少なくとも2回路のステータ巻線の中性点を互いに接続
したので、中性点が同電位となりトルクむらが発生する
ことがなく、信頼性の高い電動圧縮機を提供することが
できる。
【0034】また、請求項4に記載の発明によれば、電
動機のステータ巻線に接続されるリード線の各々を少な
くとも2つに分岐したので、リード線の線径を小さくす
ることができ、接続作業性が向上する。
【0035】また、請求項5に記載の発明によれば、電
動圧縮機のシェルに配線系統に接続される少なくとも2
つのターミナルを設けたので、一つのターミナルのサイ
ズを小さくすることができ、取り付けスペースを確保す
ることができる。
【0036】また、請求項6に記載の発明によれば、駆
動装置に少なくとも2つの出力素子を設け、出力素子の
各々を配線系統の一つに接続したので、小型の出力素子
を使用することができ、駆動装置の省スペース化あるい
は小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1にかかる空調装置の概
略配線系統図である。
【図2】 図1の空調装置を構成する電動圧縮機の変形
例におけるステータの配線系統図である。
【図3】 本発明の実施の形態2にかかる空調装置の電
動圧縮機ステータの配線系統図である。
【図4】 本発明の実施の形態3にかかる空調装置を構
成する駆動装置の配線系統図である。
【図5】 従来の空調装置の概略配線系統図である。
【図6】 従来の別の空調装置の概略配線系統図であ
る。
【符号の説明】
20 空調装置 22,22A 電動圧縮機 24,24A 駆動装置 26 電源 28 配線系統 30,32 ターミナル 34 インバータ出力素子 36,38,42 コネクタ 40 温度検出用センサ 44 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舟見 準 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 牧野 雅彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H013 FF03 KK07 5H115 PA11 PC06 PI16 PV09 QA02 TR04 TU11 UI36 UI38 5H576 AA10 AA15 BB02 BB03 BB04 BB06 BB10 CC04 DD02 DD04 DD10 HB05 LL45 MM11 PP02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動圧縮機と、該電動圧縮機を駆動する
    駆動装置とを備えた空調装置であって、上記電動圧縮機
    と上記駆動装置とを接続する配線系統を少なくとも2系
    統に分けたことを特徴とする空調装置。
  2. 【請求項2】 上記電動圧縮機内部に設けられた電動機
    のステータ巻線を少なくとも2回路にした請求項1に記
    載の空調装置。
  3. 【請求項3】 上記少なくとも2回路のステータ巻線の
    中性点を互いに接続した請求項2に記載の空調装置。
  4. 【請求項4】 上記電動圧縮機内部に設けられた電動機
    のステータ巻線に接続されるリード線の各々を少なくと
    も2つに分岐した請求項1に記載の空調装置。
  5. 【請求項5】 上記電動圧縮機のシェルに上記配線系統
    に接続される少なくとも2つのターミナルを設けた請求
    項1乃至4のいずれか1項に記載の空調装置。
  6. 【請求項6】 上記駆動装置に少なくとも2つの出力素
    子を設け、該出力素子の各々を上記配線系統の一つに接
    続した請求項1乃至5のいずれか1項に記載の空調装
    置。
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