KR0173446B1 - 전기 자동차 - Google Patents

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KR0173446B1
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KR1019920700132A
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KR920703358A (ko
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회로까즈 세끼노
잇쎄이 야마꼬시
Original Assignee
야스까와 히데아끼
세이꼬 엡슨 가부시끼 가이샤
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Publication date
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Publication of KR920703358A publication Critical patent/KR920703358A/ko
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Abstract

전기 자동차는 차륜 구동용의 전동기(8,10,15,21,50 및 80)와, 실내 공조용 냉동 싸이클이 구비된다. 이 냉동 싸이클은 압축기(7,22 및 57)와, 실외 열교환기(6,25 및 53)와, 팽창 밸브(3a,3b,13,27,28,55 및 58)와, 실내 열교환기(4,29 및 54) 를 차례로 냉매 배관으로 접속되어 구성된다. 전동기(8,10,15,21,50 및 80)는 냉동 싸이클중에 설치되고, 이 냉동 싸이클에 의해 전동기가 냉각된다.

Description

[발명의 명칭]
전기 자동차
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야]
본 발명은 차륜 구동용 전동기가 구비된 전기 자동차에 관한 것이며 특히 전동기를 효과적으로 냉각할 수 있는 전기 자동차에 관한 것이다.
[배경 기술]
전기 자동차는 차륜 구동용 전동기가 구비된다. 이 전기 자동차는 현행의 내연식 엔진형 자동차로 부터의 배기가스에 포함되는 이산화탄소의 온실효과 및 대기 오염 문제를 해결하는 것으로서 주목을 받고 있다. 그러나, 전기 자동차는 내연식 엔진형 자동차에 비해, 마력, 토오크가 모두 상당히 하회하기 때문에. 다시 차륜 구동용 전동기의 효율 또는 밧데리의 전기 용량의 문제에서 한 충전당의 주행거리가 결코 충분하다고는 말할 수 없다. 또한 전동기의 출력상승과 함께 전동기의 발열량비 상승하여, 이상 온도 상승에 의해 전류기의 코일이 소손되거나, 자석의 열감자에 의해 전동기 효율이 저하되기 때문에, 전동기를 냉각하는 일이 전기 자동차의 성능을 유지시키는데 있어서 큰 과제가 되고 있다.
전동기의 냉각을 행하기 위해, 냉매식의 자동차용 공조기에 의해 만들어지는 냉기를 이용하차는 냉각 장치가 고려된다. 이 냉각 장치는 자동차의 실내 냉방용의 냉기의 일부를 댐퍼와 공기 배관에 의해 팬의 송풍력에 의해 앞바퀴, 뒷바퀴 각각의 구동용 전동기로 보내 냉각을 행하도록 된다.
상술된 바와 같은 냉각장치에서는, 자동차용 공조기가 앞바퀴측에 설치되어 있으므로, 앞바퀴의 차륜 구동용 전동기에 대해서는 충분히 냉각된 냉기가 보내진다. 그러나 뒷바퀴의 차륜 구동용 전동기에 대해서는 공기 배관이 길어지기 때문에 전동기에 도달할때까지 냉기가 식게 피어 충분한 냉각을 행할 수 없다. 또한 이와 같은 냉각 장치는, 전동기의 표면을 냉각시키도록 되어 있으므로, 충분히 전동기를 냉각할 수 없다. 다시 뒷바퀴의 차륜 구동용 전동기에 공기를 보내려면, 큰 송풍량의 핀을 사용하지 않으면 안되고, 팬에 의한 전력의 소비도 커진다는 문제점이 있다,
[발명의 개시]
본 발명은 이와 같은 점을 고려하여 이루어진 것이며, 차륜 구동용 전동기를 용이하게 그리고 효율적으로 냉각할 수 있는 전기 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 차륜 구동용의 전동기와, 압축기, 실외 열교환기, 팽창밸브 및 실내 열교환기를 차례로 접속하떠 냉매를 흘려서 형성되는 냉동 사이클을 구비하여, 상기 전동기를 상기 냉동 싸이클중에 설치하고 이것을 냉매에 의해 냉각하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차이다.
본 발명에 의하면, 전동기를 냉매에 의해 직접적으로 냉각한으로서, 효율적으로 냉각할 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 의한 전기 자동차의 제 1 실시예를 도시하는 개략적 평면도.
제2도는 제1도에 도시된 전기 자동차의 앞바퀴용 전동기를 도시차는 측면도.
제3도는 제1도에 도시된 전기 자동차의 뒷바퀴용 전동기를 도시하는 측면도.
제4도는 전기 자동차의 제 1 실시에의 변형예를 도시하는 사시도.
제5도는 본 발명에 의한 전기 자동차의 제 2 의 실시예를 도시하는 냉방시의 냉동 싸이클의 개략적 계통도.
제6도는 제5도에 도시된 냉동 싸이클의 난방시 상태를 도시하는 개략적 계통도.
제7도는 전기 자동차의 제 2 실시예를 도시하는 전체적인 개략적 평면도.
제8도는 전기 자동차의 제 2 실시예의 변형예를 도시하는 개략 평면도.
제9도는 전기 자동차의 제 2 실시예외의 변형예를 도시하는 개략적 평면도.
제10도는 본 발명에 의한 전기 자동차의 제 3 실시예를 도시하는 냉방시의 냉동 싸이클의 개락적인 계통도.
제11도는 제10도에 도시된 제 3 실시예의 냉매 유로 구성도.
제12도는 전기 자동차의 제 3 실시예를 도시하는 전동기의 측단면도.
제13도는 전기 자동차의 제 3 실시예의 변형예를 도시하는 전동기와 측단면도.
제14도는 본 발명에 의한 전기 자동차의 제 4 실시예를 도시하는 도면으로 전동기의 제 1 구조를 도시하는 측단면도.
제15도는 전기 자동차의 제 4 실시예를 도시차는 도면으로, 전동기의 제 2 구조를 도시하는 측단면도.
제16도는 전기 자동차의 제 4 실시예를 도시하는 도면으로, 전동기의 제 3 구조를 도시하는 측단면도.
제17도는 전기 자동차와 제 4 실시예를 도시하는 도면으로, 전동기의 제4구조를 도시하는 측단면도.
제18도는 전기 자동차의 제 4 실시예를 도시하는 도면으로, 전동기의 제 5 구조를 도시하는 측단면도.
제19도는 전기 자동차의 제 4 실시예를 도시하는 도면으로, 전동기의 제 6 구조를 도시하는 측단면도.
제20도는 전기 자동차의 제 4 실시예를 도시하는 도면으로, 전동기의 제 7 구조를 도시하는 측단면도.
[발명을 실시하기 위한 바람직한 형태]
[1.전기 자동차의 제1실시예]
[1.1 기본 구조]
제1도는 본 발명에 의한 전기 자동차의 제 1 실시예를 도시하는 평면도이다. 제1도에 있어서, 압축기(7), 실외 열교환기(6), 팽창 밸브(3) 및, 실내 열교환기(4)를 차례로 냉매 배관(1)으로 접속하여 이루어지는 냉동 싸이클이 전기 자동차에 설치되어 있다. 이 냉동 싸이클에 있어서, 실외 열교환기(6)애서 냉각된 압력냉매(프레온 가스 등)는 실내 열교환기(4)의 앞에서, 앞바퀴(2a)의 차륜 구동용 전동기(8) 및 뒷바퀴(2b)의 차륜 구동용 전동기(10)로 냉매 배관(1)에 의해 분류된다. 분류에 있어서는, 냉매 배관(1)을 그대로 분지하여도 좋으나, 분배기를 사용하면 분류량이 보다 정확하게 균등하게 피며 각 구동용 전동기간 에서의 냉각 효율의 차가 작어진다. 분류된 각각의 냉매 배관(1)에 있어서, 차륜 구동용의 전동기(8,10)의 근처에는 팽창 밸브(13a,13b)가 설치되어 있다. 실내 열교환기(4) 및 각 전동기(8,10) 근처에 설치된 팽창 밸브(3,13a,13b)에 의해 단열 팽창된 냉매는, 실내 열교환기(4) 및 전동기(8,10)의 내부로 보내져, 전기 자동차의 실내를 냉각시킴과 동시에 차륜 구동용의 전동기(8,10)의 발열을 냉각시킨다. 또한, 제1도에 있어서 부호 5는 팬이다.
제2도에 도시한 바와 같이, 앞바퀴(2a)로의 냉매 배관(1)은 조타기구에 지장을 초래하지 않도록, 조타축(9)의 내부를 통해서 앞바퀴(2a)의 차륜 구동용 전동기(8)의 상부에 설치된다. 제2도에 있어서 부호 11a는 전동기(8)의 주축이다. 한편, 제3도에 도시한 바와 같이, 뒷바퀴(2b)로의 냉매 배관(1)은 뒷바퀴(2b)에 조타기구를 설치할 필요가 없기 때문에 뒷바퀴(2b)의 회전에 지장을 초래하지 않는 부분이면 어디에 설치해도 된다. 제3도에 있어서 부호 11b는 전동기(10)의 주축이다. 단 앞바퀴(2a)의 차륜 구동용 전동기(8) 및 뒷바퀴(2b)의 차륜 구동용 전동기(10)에는 냉매 배관(1)에 있어서, 냉매의 흐름을 원활하게 하기 위해, 냉매 입구를 상부, 냉매 출구를 하부로 함으로서 전동기(8,10) 전체를 확실하게 냉각할 수 있다.
이와 같은 차륜 구동용 전동기(8,10)와 냉매 사이의 열 교환에 의해 더워진 냉매는, 압축기(7)로 보내져 단열 압축되어 고온 고압 상태로 되고 재차 실외 열교환기(6)로 보내진다. 이와 같은 과정을 반복함으로서, 차륜 구동용 전동기(8,10)가 가동하고 있어도 이 전동기(8,10)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 이로 인하여 전동기(8,9)의 이상 발열에 의한 코일의 소손 및 자석의 감자에 의한 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한 동시에 실내 열교환기(4)에 의해 차량의 실내 냉방도 가능하다.
[1.2 변형예]
다음에 전기 자동차의 제1실시예의 변형예에 대해서 제4도를 참조하여 설명한다. 제4도에 있어서 제1도와 동일 부분에는 동일 부호로 표기되어 있으며 상세한 설명을 생략한다.
제4도에 도시하는 전기 자동차의 변형예는, 2개의 앞바퀴(2a)에 대해서 1개의 차륜 구동용 전동기(15)를 설치하여, 차륜 구동용 전동기(15)로부터의 구동력을 트랜스밋션(16)을 거쳐서 2개의 앞바퀴(2a)에 전달하는 것이다. 제4도에 도시하는 전기 자동차의 다른 점은, 제1도에 도시하는 전기 자동차와 동일하다.
제4도에 있어서, 압축기(7)에서, 압축되어, 실외 열교환기(6)에서 냉각된 냉매는, 실내 열교환기(4)측 및 전동기(15)측에 각각 분류되어 이송된다. 그리고 실내 열교환기(4)측으로 보내진 냉매는, 실내 열교환기(4) 근처에 설치된 팽창 밸브(3)에 의해 단열 팽창되어 실내 열교환기(4)내로 들어가, 전기 자동차의 실내를 냉각시키고 압축기(7)로 되돌아간다. 한편 전동기(15)측으로 보내진 냉매는, 전동기(15) 근처에 설치된 팽창 밸브(13)에 의해 단열 팽창되어 전동기(15)내로 들어가, 전동기(15)를 냉각시키고 압축기로 되돌아간다.
[2. 전기 자동차의 제2실시예]
[2.1 기본 구조]
제5도 내지 제7도에 전기 자동차의 제2실시예를 도시한다. 제5도는 냉방시의 전기 자동차의 히트 펌프식 냉동 싸이클을 도시하며, 제6도 난방시의 전기 자동차의 히트 펌프식 냉동 싸이클을 도시하며, 제7도는 전기 자동차의 전체 평면도를 도시한다.
제5도 및 제7도에 있어서 전기 자동차의 냉동 싸이클이 냉방 모드에 설치되어 있는 경우, 압축기(22)에 의해 압축된 고온 고압 상태의 냉매 가스는 냉매 배관(23)을 흘러, 절환 밸브(24)에 의해 실외 열교환기(25)로 보내진다. 또한 냉방 모드시, 실외 열교환기(25)는 응축기로서 작용한다. 냉방 모드시, 전자 밸브(27)는 전개 상태로 있기 때문에, 냉각팬(26)으로부터의 송풍에 의해 실외 열교환기(25)로 냉각된 후 저온 고압의 액체로 된 냉매(프레온 가스등)는, 전기 자동차의 실내 공조용의 실내 열교환기(29)측 및 전동기(21)측으로 보내진다. 여기에서 실내 열교환기(29)는 증발기로서 작용한다. 다음으로 실내 열교환기(29)의 직전에 설치된 실내 열교환기용 팽창 밸브(28)에서 조여진 액체 냉매는, 저온 저압의 기액 상태로 되어 실내 열교환기(29)에서 주위의 공기와 열교환되고, 그 결과 냉각된 주위의 공기는 팬(30)에 의해 전기 자동차의 실내를 냉각시킨다. 실내 열교환기(29)에서 열 교환된 냉매는, 제5도에 도시된 바와 같이 절환 밸브(31)를 통과해 압축기(22)로 보내진다.
한편 전동기(21)측으로 보내진 냉매는, 전동기(21)의 직전에 설치된 전동기용 팽창 밸브(32)에서 조여진다. 다음에 이 냉매가 전동기(21)로 보내져, 전동기(21)를 냉각시킨다. 이 경우, 전동기(21) 자체가 증발기로서 작용하기 때문에, 낭비가 적고 급속하고 또한 효과적으로 전동기(21)를 냉각할 수 있다. 전동기(21)에서 열교환된 냉매도 동일하게 압축기(22)로 보내지고, 압축기(22)에서 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되어, 재차 절환 밸브(24)를 거쳐 실외 열교환기(25)로 보내져 이상과 같은 싸이클을 반복한다.
제7도에 도시된 바와 같이, 전동기(21)로부터의 구동력은, 트랜스밋션(36)을 거쳐 앞바퀴(2a)에 전달되어, 전기 자동차를 주행시킨다. 또한 제7도에 있어서 부호 2b는 뒷바퀴를 나타낸다.
다음에 제6도에 참조하여 난방 모드시의 전기 자동차의 냉동 싸이클에 대해서 설명한다.
난방 모드시, 압축기(22)에서 토출된 압축 냉매는, 제6도에 도시된 바와 같이, 절환 밸브(24) 및 절환 밸브(31)를 거쳐 실내 전동기(29)로 보내진다. 이 경우, 실내 전동기(29)는 응축기로서 작용한다. 실내 전동기(29)에 있어서 주위의 냉각된 공기와 열교환된 냉매는, 저온 고압의 액체로 되어, 역지 밸브(37)를 거쳐 전동기(21)로 보내진다. 이 경우, 전자 밸브(27)는 완전히 폐쇄된 상태로 있기 때문에 실외 전동기(25)측으로 냉매가 흐르지 않는다. 이와 같이 하여 전동기(21)측으로 보내진 냉매는, 전동기(21) 바로 앞에 설치된 팽창밸브(32)로 조여지고, 이 냉매가 전동기(21)를 냉각한다. 이 경우, 전동기(21) 자체가 증발기로서 작용하기 때문에, 낭비가 적고 급속이며 또한 효과적으로 전동기(21)를 냉각할 수 있다. 전동기(21)에서 열교환된 후의 냉매는, 압축기(22)로 보내져 압축되고, 고온 고압의 냉매 가스로 되어 재차 절환 밸브(24) 및 절환 밸브(31)를 거쳐서 실내 열교환기(29)로 이송되어 이상과 같은 싸이클을 반복한다.
이와 같이 전동기를 전기 자동차의 냉동 싸이클내에 설치하고, 또한 냉동 싸이클을 히트 펌프 방식으로 함으로서, 냉동 싸이클 한대로 실내의 냉난방 및 전동기의 냉각이 모두 가능해진다. 이로 인하여 매우 경제적인 전기 자동차를 얻을 수 있다.
[2.2 변형예]
다음으로 전기 자동차의 제2실시예의 변형예에 대해서 제8도를 참조하여 설명한다. 또한, 제8도에 있어서, 제7도와 동일 부분에는 동일부호를 붙이며 상세한 설명을 생략한다.
제8도에 도시되는 전기 자동차의 변형예에 있어서, 냉방시, 압축기(22)에 의해 압축되어 절환 밸브(24)에서 실외 전동기(25)를 통과한 냉매는, 절환 밸브(24)를 통과하여 실내 열 교환기용 팽창 밸브(28)에서 조여진 후, 실내 전동기(29)내로 들어가 이것을 냉각한다. 이 경우, 냉매가 실내 전동기(29)내에서 완전히 증발할 수 없는 상태로 유지되어 있으며, 절환 밸브(41)에서 전동기(21)에 직렬로 이송된다. 완전하게 증발되지 않은 냉매는 전동기(21)를 냉각하여 완전하게 증발되고, 압축기(22)로 되돌아간다. 이 경우, 전동기용 팽창 밸브(32)는 완전 개방되어 있다.
다른 한편 제에 있어서, 난방시 압축기(22)에 의해 압축되어, 절환 밸브(24,41)를 거쳐 실내 열교환기(29)로 보내진 냉매는, 실내 열교환기(29)에서 주위의 공기를 가열하는, 한편 냉매는 저온액 냉매로 된다. 상기 액냉매는 역지 밸브(37)를 통과하여, 절환 밸브(40)에서 전동기용 팽창 밸브(32)로 이송되어 조여진다. 그후 냉매는 전동기(21)를 냉각하여 압축기(22)로 되돌아간다.
제9도에 다른 변형예를 도시한다. 제9도에 있어서, 냉방시, 압축기(22)에 의해 압축되어 실외 열교환기(25)를 통과한 냉매는, 실내 열교환용 팽창 밸브(28)에서 조여진 후, 실내 열교환기(29)를 냉각한다. 동시에, 실외 열교환기(25)를 통과한 냉매는 전동기용 팽창 밸브(32)에 병렬로 보내져, 전동기용 팽창 밸브(32)로 조여진 후, 전동기(21)를 냉각한다. 실내 열교환기(29)로부터의 냉매 및 전동기(21)로부터의 냉매는, 각각 절환 밸브(43) 및 절환 밸브(44)를 거쳐서 압축기(22)로 되돌아간다.
제9도에 있어서, 난방시, 압축기(22)에 의해 압축되어 실외 전동기(25)를 통과한 냉매는, 절환 밸브(42)를 절환 함으로서 전동기용 팽창 밸브(32)안으로 들어간다. 전동기용 팽창 밸브(32)로 조여진 냉매는, 그 후 전동기(21)를 냉각한다. 전동기(21)로부터의 열에 의해 가열된 냉매는, 절환 밸브(44) 및 절환 밸브(43)를 차례로 거쳐서, 실내 열교환기(29)로 보내져 주위의 공기를 가열한다. 다음에 냉매는 역지 밸브(37) 및 절환 밸브(42)를 거쳐서 압축기(22)로 되돌아간다.
[3. 전기 자동차의 제3의 실시예]
[3.1 기본구조]
제10도 내지 제12도에 전기 자동차의 제3실시예를 도시한다.
제10도 내지 제12도에 도시한 전기 자동차는 차륜 구동용 전동기(50)를 갖추고 있으며 이 전동기는 고정 샤프트(51)의 외주에 부착된 고정자(61)와, 고정자(61)의 외측에 설치된 로터(62)를 구비한 아우터 로터형의 전동기이다.
여기에서 제10도는, 전기 자동차의 부분 평면도이다.
제10도에 있어서 압축기(57)로 압축되어 팬(53a)을 사용해서 실외 열교환기(53)로 냉각된 후의 저온 고압의 액체 냉매는, 냉매 이송 배관(52)을 거쳐서 실내 열교환기(54)측 및 전동기(50)의 고정 샤프트(51)측으로 보내진다. 실내 열교환기(54)의 바로 앞에 설치된 실내 열교환기용 팽창 밸브(55)에서 조여진 액체 냉매는, 저온 저압의 기액 상태로 되어 실내 열 교환기(54)에서 주위의 공기와 열교환한다. 이 결과 냉각된 주위의 공기는, 팬(56)에 의해 전기 자동차 실내에 뿜어 넣어진다.
제11도 및 제12도에 도시한 바와 같이, 고정 샤프트(51)는 전동기(50)의 고정자(61) 내부를 관통한다. 고정 샤프트(51)측으로 보내진 냉매는, 전동기(50)의 바로 앞에 설치된 전동기용 팽창 밸브(58)로 조여져, 고정 샤프트(51) 내부의 냉매용 유로(65)내에 복수의 유입관(59)으로 불어 넣어진다. 냉매용 유로(65)내로 유입된 냉매는 전동기(50) 고정자(61)의 발열을 냉각한다. 이 경우, 고정 샤프트(51) 자체를 증발기로 하면서 열교환에 의해 고정자(61) 및 전동기(50) 전체를 냉각하므로 낭비가 적고 급속에 의해 효과적으로 냉각할 수가 있다. 이와 같은 열교환에 의해 온도가 상승된 냉매는, 고정 샤프트(51) 내부의 냉각용 유로(65)에서 유출관(60)을 통과한 후, 냉매 복귀 배관(63)을 거쳐서 압축기(57)로 보내진다. 그후 냉매는 압축기(57)에서 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되고, 재차 실외 열교환기(53)로 보내져 저온 고압의 액체 냉매로 되어 상술된 싸이클을 반복한다.
또한, 제12도는 로터(62)의 외주에, 타이어(67)를 직접 보존하는 휠(66)이 부착되어 있다.
[3.2 변형예]
다음에 전기 자동차의 제3실시예의 변형예에 대해서, 제13도를 참조하여 설명한다.
제13도에 도시하는 전기 자동차의 변형예에 있어서, 제12도와 동일 부분에는 동일 부호로 표기하였으며 상세는 설명을 생략한다. 제13도에 있어서, 고정 샤프트(51)에 부착된 고정자(61)는, 그 외주(61a) 및 측방(61b)이 완전히 밀폐관(68)에 의해 감싸여져 밀폐되어 있다. 또한, 고정 샤프트(51) 내부에는, 밀폐관(68) 내부와 연통되는 유입관(71) 및 유출관(72)이 설치되어 있다. 제13도에 있어서, 유입관(71)에서 밀폐관(68)내로 유입되는 냉매에 의해, 고정자(61)를 확실하게 냉각시킬 수 있으며, 고정자(61)를 냉각시킨 후 밀폐관(68)내의 냉매는 유출관(72)에서 유출된다.
[4. 전기 자동차의 제4실시예]
제4도 내지 제20도에 전기 자동차의 제4실시예를 도시한다. 제4실시예는, 제1도에 도시한 전기 자동차의 제1실시예 또는 제5 도시한 전기 자동차의 제2실시예에 있어서, 차륜 구동용 전동기의 내부 구조를 변형시킨 것이며, 다음 제1실시예 또는 제2실시예와 거의 동일한 구조를 하고 있다.
[4.1 전동기의 제1의 구조]
제14도에 의해 전동기의 제1구조에 대해서 설명을 한다. 제14도에 도시한 바와 같이, 전동기(80)는 밀폐셸(85)과, 밀폐셸(85)내부에 설치된 플랜지(84)와, 플랜지(84)에 의해 유지된 고정자(82)를 구비하고 있다. 고정자(82)의 내측에는 로터(83)가 설치되어, 로터(83)의 내주면에는 구동용 샤프트(81)가 고착되어 있다., 밀폐셸(85)에는, 냉매(프레온 가스 등)를 셸(85)내에 유입시키는 유입관(86)과, 셸(85)내의 냉매를 유입시키는 유출관(87)이 접속되어 있다. 또한 고정자(82)에는, 밀폐셸(85)을 관통하여 외부로 연장되는 리드선(88)이 접속되어 있다.
제14도에 있어서, 유입관(86)으로 밀폐셸(85)내로 유입된 냉매는, 밀폐셸(85)내로 설치된 고정자(82) 및 로터(83)를 각각 냉각하여, 그 후 유출관(87)에서 유출된다.
[4.2 전동기의 제2구조]
제15도에 전동기의 제2구조에 대해서 설명한다. 제15도에 도시하는 전동기(80)는, 밀폐셸(85)의 내면에 냉매를 효율적으로 확산시키기 위한 윅크(89)를 설치한 것이며, 다른 제14도에 도시하는 전동기(80)의 제1구조와 같은 구조로 되어 있다.
제15도에 도시하는 전동기에 의하면, 유입관(86)에서 밀폐셸(85)내로 유입된 냉매, 윅크(89)의 모세관 현상에 의해 밀폐셸(85)내에서 확산되어 밀폐셸(85)내에서 확산되어, 밀폐셸(85)내를 효율적으로 냉각할 수 있다.
[4.3 전동기의 제3구조]
제16도에 의해 전동기의 제3구조에 대해서 설명한다. 제16도에 있어서, 제14도에 도시하는 전동기와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이며 상세한 설명을 생략한다. 제16도에 도시하는 전동기(80)는 밀폐셸(85)내를 격벽(91)에 의해 구획하여, 한편의 방에 축압기(90)를 형성한 것이다. 또한 다른편 방에는, 고정자(82), 로터(83) 및, 구동 샤프트(81)가 수납되어 있다. 축압기(90)내에는, 고정자(82)등이 수납된 다른편의 방에 접속됨과 함께, 일부가 절단된 U자 형상의 연결관(92)이 설치되어 있다. 그리고 연결관(92)은 유출관(87)에 접속되어 있다. 축압기(90)내에는 액체 냉매(93)가 축적되어, U자 형상 연결관(92)의 하단부에 메터링 오리피스(94)가 형성되어 있다.
제16도에 도시하는 전동기(80)에 의하면, 유입관(86)에서 밀폐셸(85)내로 유입된, 냉매는, 고정자(82) 및 로터(83)를 냉각하여 축압기(90)내로 들어간다. 축압기(90)내로 들어간 냉매는 여기에서 기액 분리되어, 기체 냉매는 연결관(90)의 절단끝(92a)에서 연결관(92)내로 들어가 유출관(87)에서 유출된다. 동시에 액체 냉매는 축압기(90) 내에서 축적된다. 또한, 연결관(92)의 메터링 오리피스(94)는, 액체 냉매(93)의 액면과 거의 동일한 높이가 설치되어 있다. 이 메터링 오리피스(92)는 유출관(87)내로 들어가는 기체 냉매가 적어지는 경우, 액체 냉매(93)를 흡입하여 보충하는 역할을 하는 것이다.
[4.4 전동기의 제4의 구조]
제17도에 의해 전동기의 제4구조에 대해서 설명한다. 제17도에 있어서, 제14도의 전동기와 동일한 부분에는 동일 부호로 표시하였으며 상세히 설명을 생략한다.
제17도에 도시한 바와 같이, 전동기(80)와 냉동 싸이클의 압축기(95)가 인접되게 일체로 설치되어 있다. 즉, 공통의 밀폐셸(85)내가 격벽(100)에 의해 2 개로 구획되며, 한편은 전동기용 밀폐셸(85a) 로 되어 있다. 압축기용 밀폐셸(85b)내에 압축기 모터(96)가 설치되고, 전동기(80)의 유출관(87)은, 압축기용 밀폐셸(85b)내와 연통된다. 유입관(86)에서 전동기용의 밀폐셸(85a)내로 유입되는 냉매는, 고정자(82) 및 로터(83)를 각각 냉각한다. 그후 냉매는 유출관(87)에서 압축기용 밀폐(86b)내로 들어가, 압축기 로터(96)를 냉각하여 방출관 (97)에서 다음 공정으로 방출된다. 또한, 제17도에 있어서 부호 99는 압축기 모터(96)용의 리드선을 나타낸다.
[4.5 전동기의 제5구조]
제18도에 의해 전동기의 제5구조에 대해서 설명한다. 제18도에 도시한 바와 같이, 전동기(80)는 플랜지(84)에 의해 유지된 고정자(82)와, 고정자(82)의 내측에 설치된 로터(83)를 구비하고 있다. 또한 로터(83)의 내측에는 구동용 샤프트(81)가 고착되어 있다.
고정자(82)의 외주에는, 고정자(82)를 냉각하기 위한 냉매가 유입되는 코일 형상 세관(101)이 감겨있다. 코일 형상 세관(101)내에는 유입관(102)에서 냉매가 유입되며, 코일 형상 세관(101)으로부터의 냉매는 유출관(103)에서 유출하도록 되어 있다.
또한, 제18도에서는, 고정자(82)에 리드선(88)이 접속되며, 리드선(88)은 플랜지(84)를 관통하여 외방으로 연장되어 있다.
[4.6 전동기의 제6구조]
제19도에 의해 전동기의 제6구조에 대해서 설명을 한다. 제19도에 도시하는 전동기(80)는, 고정자(82)의 외주에 냉매가 유입되는 재킷(105)을 설치한 것이며, 다른 제18도에 도시하는 전동기(80)의 제5구조와 거의 동일하게 되어 있다. 제19도에 있어서, 유입관(106)에서 재킷(105)내로 유입되는 냉매는, 고정자(82)를 냉각하여 그후 유출관(107)에서 유출하도록 되어 있다.
[4.7 전동기의 제7구조]
제20도에 의해 전동기의 제7구조에 대해서 설명을 한다. 제20도에 도시하는 전동기(80)는, 고정자(82)의 외주, 내주 및, 측방을 완전히 밀폐관(110)으로 감싸서 밀폐한 것이며, 이는 제18도에 도시하는 전동기의 제5구조와 거의 동일하게 되어 있다. 즉 고정자(82)는, 구동용 샤프트(81) 및 로터(83)가 관통하는 내부 공간을 제외하고, 그 외주, 내주 및 측방이 밀폐관(110)에서 완전히 밀폐된다. 또한 밀폐관(110)에는 냉매를 밀폐관(110)내로 유입시키는 유입관(111)과, 냉매를 밀폐관(110)에서 유출시키는 유출관(112)이 접속되어 있다.
[산업상의 이용분야]
현행의 내연식 엔진형 자동차를 대신하는 무공해형 자동차로서 널리 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 차륜 구동용의 전동기, 압축기, 실외 연교환기, 팽창 밸브 및, 실내 열교환기를 차례로 접속하여 냉매를 흘려 이루어지는 냉동 싸이클이 구비되고, 상기 전동기를 상기 냉동 싸이클중에 설치하여 이것을 냉매에 의해 냉각하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  2. 제1항에 있어서, 냉동 싸이클은 절환 밸브가 구비되며, 냉매의 흐름이 가역으로 된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  3. 제2항에 있어서, 냉동 싸이클은 냉방시에는, 실외 열교환기를 통과하여 실내 열교환기용 팽창 밸브에서 팽창한 냉매가 실내 열교환기에서 주위 공기를 냉각함과 동시에, 이것과 병렬로 전동기용 팽창 밸브에서 팽창한 냉매가 전동기를 냉각하고, 난방시에는, 실내 열교환기를 통과하여 전동기 팽창 밸브에서 팽창한 냉매가 전동기를 냉각하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  4. 제2항에 있어서, 냉동 싸이클은 냉방시에는, 실외 열교환기를 통과하여 실내 열교환기용 팽창 밸브에서 팽창한 냉매가, 실내 열교환기에서 주위 공기를 냉각하고 또 전동기를 직렬로 냉각하며, 난방시에는 실내 열교환기를 통과하여 전동기용 팽창 밸브에서 팽창한 냉매가 전동기를 냉각하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  5. 제2항에 있어서, 냉동 싸이클은 냉박시에는, 실외 열교환기를 통과하여 실내 열교환기용 팽창 밸브에서 팽창한 냉매가 실내 열교환기에서 주위 공기를 냉각함과 동시에, 이것과 병렬로 전동기용 팽창 밸브에서 팽창한 냉매가 전동기를 냉각하고 난방시에는, 실외 열교환기를 통과하여 전동기용 팽팡 밸브에서 팽창한 냉매가 전동기를 냉각함과 동시에, 전동기로부터의 폐열에 의해 실내 열교환기에서 주위 공기를 가열하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  6. 제1항에 있어서, 전동기 밀폐셸과, 밀폐 셸 내부의 플랜지에 의해 수납 보조된 고정자와, 고정자의 내측에 설치되어 구동용 샤프트가 부착된 로터가 구비되며, 상기 밀폐셸에 냉매를 셸 내로 유입시키는 유입관과 밀폐셸내로부터 냉매를 유출시키는 유출관이 접속된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  7. 제6항에 있어서, 전동기의 밀폐셸내에 냉매를 효율적으로 확산시키기 위한 윅크가 설치된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  8. 제6항에 있어서, 전동기의 밀폐셸내에 냉매의 기액 분리를 행하는 축압기가 설치되며, 유출관이 축압기에 접속된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  9. 제1항에 있어서, 전동기에 인접하고 냉동 싸이클의 압축기가 일체로 설치된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  10. 제1항에 있어서, 전동기는 플랜지에 의해 보존된 고정자와, 고정자의 내측에 설치된 구동용 샤프트가 부착된 로터가 구비되며, 상기 고정자의 외주에 냉매가 유입되는 미세관이 코일 형상으로 감긴 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  11. 제1항에 있어서, 전동기는 플랜지에 의해 유지된 고정자와, 고정자의 내측에 설치되며 구동용 샤프트가 부착된 로터가 구비되며, 상기 고정자의 외주에 냉매가 도입되는 재킷이 설치되고, 상기 재킷에 냉매를 재킷내로 유압시키는 유입관과, 재킷내로부터 냉매를 유출시키는 유출관이 접속된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  12. 제1항에 있어서, 전동기는 플랜지에 의해 보존된 고정자와, 고정자의 내측 설치된 구동용 샤프트가 부착된 로터가 구비되며, 상기 고정자의 외주, 내주 및, 측방을 완전하게 밀폐관으로 감쌈과 동시에 상기 밀폐관에 냉매를 밀폐관내에 유입시키는 유입관과, 밀폐관으로부터 냉매를 유출시키는 유출관이 접속된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  13. 제1항에 있어서, 전동기는 고정 샤프트의 외주에 부착된 고정자와, 고정자의 외측에 설치되어 그 외주에 휠이 부착된 로터가 구비되며, 상기 고정 샤프트 내부에 냉동용 유로가 형성되며, 상기 유로에 냉매를 유로내로 유입시키는 유입관과, 유로로부터 냉매를 유출시키는 유출관이 접속된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  14. 제1항에 있어서, 전동기는 고정 샤프트의 외주에 부착된 고정자와, 고정자의 외측에 설치되어 그 외주에 휠이 부착된 로터가 구비되며, 상기 고정자의 외주 및 측방을 완전히 밀폐관으로 감쌈과 동시에 상기 밀폐관에 냉매를 밀폐관내에 유입시키는 유입관과, 밀폐관으로부터 냉매를 유입시키는 유출관이 접속된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
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