JP2000295809A - 自動車用空調機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバーターにより６０Ｖ以下で駆動する密
閉型圧縮機を備えた自動車用空調機であって、密閉型圧
縮機から発生する電磁波を抑制可能な自動車用空調機を
提供することを目的とする。 【解決手段】 上記密閉型圧縮機１０の電動機１４を、
磁性材料又は導電材料で覆うことにより、電動機１４か
ら輻射される電磁波の漏出を抑制して、密閉型圧縮機か
ら発生する電磁波を抑制する。例えば、密閉型圧縮機の
密閉容器１２を磁性材料又は導電材料で形成する。さら
に密閉容器に導電性塗料又は磁性塗料２６を塗付するこ
とにより、電磁波の発生をより一層抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリーにより
駆動する密閉型圧縮機を備えた自動車用空調機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気自動車用あるいはハイブリッ
ドカー用として、密閉型圧縮機を備えた空調機の開発が
盛んである。

【０００３】密閉型圧縮機は、バッテリーから電力供給
を受けて回転する電動機を備え、電動機の動力を利用し
て空調機の冷媒ガスを圧縮する。従来の電気自動車ある
いはハイブリッドカーには、ＤＣ１２Vのバッテリーが
１５〜２５個搭載されていたため、密閉型圧縮機には２
００〜３００Vの電圧が給電されていた。

【０００４】しかし、最近では電気自動車あるいはハイ
ブリッドカーに加え、エンジンは走行のみに使用し、パ
ワーステアリングや圧縮機等の機構は電源電圧を高くし
て全て電動化するといったシステムの実用化研究も急ピ
ッチで進められており、安全性の観点から、バッテリー
の合計電圧を最大ＤＣ６０V以下にする動きがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、密閉型圧縮機
をＤＣ６０V以下の低電圧で駆動する場合、従来と同様
の出力を確保するためには５０Ａ以上の大電流を流す必
要がある。インバーター駆動する密閉型圧縮機にそのよ
うな大電流を流した場合、次のような問題が生じる。

【０００６】図５（ａ）は、インバーター駆動する密閉
型圧縮機を備えた自動車用空調機の電気回路を示す概略
図である。バッテリー５６から出力された電力は、イン
バーター回路５８を通じて、密閉型圧縮機１０に供給さ
れる。インバーター回路５８から密閉型圧縮機１０に供
給される電圧は、図５（ｂ）に示すように１０〜５０Ｈ
ｚの低周波パルスに５〜２０ｋＨｚの高周波パルスが重
畳した波形となっている。このため、密閉型圧縮機１０
に流れる電流は、図５（ｃ）に示すように５〜２０ｋＨ
ｚの高周波成分を有する。このため、５０Ａを越える大
電流が流れた場合、電流の高周波成分に基づいて強い電
磁波が輻射されることとなる。特に、密閉型圧縮機１０
内部の電動機１４のコイル部分からは、非常に強い電磁
波ノイズが輻射される。密閉型圧縮機１０から強い電磁
波が輻射されると、自動車の制御系の誤動作を引き起こ
す恐れがある。

【０００７】そこで、本発明は、インバーターにより６
０Ｖ以下で駆動する密閉型圧縮機を備えた自動車用空調
機であって、密閉型圧縮機から発生する電磁波を抑制可
能な自動車用空調機を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、インバー
ターにより６０Ｖ以下で駆動する密閉型圧縮機を備えた
自動車用空調機であって、上記密閉型圧縮機の電動機
を、磁性材料で覆ったことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、上記密閉
型圧縮機の密閉容器が、磁性材料から成ることを特徴と
する。

【００１０】さらに、請求項３に記載の発明は、上記磁
性材料の比透磁率が、１０００以上であることを特徴と
する。

【００１１】またさらに、請求項４に記載の発明は、上
記磁性材料が、鉄系磁性材料であることを特徴とする。

【００１２】加えて、請求項５に記載の発明は、上記鉄
系磁性材料が、ニッケルを５重量％以上含むことを特徴
とする請求項３記載の自動車用空調機。

【００１３】さらに、請求項６に記載の発明は、上記鉄
系磁性材料が、シリコンを０．２〜３．０重量％含むこ
とを特徴とする。

【００１４】またさらに、請求項７に記載の発明は、上
記密閉型圧縮機の電動機を、さらに導電性塗料で覆った
ことを特徴とする。

【００１５】また、請求項８に記載の発明は、インバー
ターにより６０Ｖ以下で駆動する密閉型圧縮機を備えた
自動車用空調機であって、上記密閉型圧縮機の電動機
を、導電材料で覆ったことを特徴とする。

【００１６】さらに、請求項９に記載の発明は、上記密
閉型圧縮機の密閉容器が、導電材料から成ることを特徴
とする。

【００１７】またさらに、請求項１０に記載の発明は、
上記導電材料が銅又はアルミニウムを含む金属であるこ
とを特徴とする。

【００１８】加えて、請求項１１に記載の発明は、上記
密閉型圧縮機の電動機を、さらに磁性塗料で覆ったこと
を特徴とする。

【００１９】さらに、請求項１２に記載の発明は、上記
密閉容器を、アース接続したことを特徴とする。

【００２０】また、請求項１３記載の発明は、インバー
ターにより６０Ｖ以下で駆動する密閉型圧縮機を備えた
自動車用空調機であって、上記密閉型圧縮機の密閉容器
外部に配設された電気入力端子を、絶縁層を介して導電
材料又は磁性材料で覆ったことを特徴とする。

【００２１】さらに、請求項１４記載の発明は、上記電
気入力端子を覆う絶縁性ターミナルカバーを、導電性塗
料又は磁性塗料で覆ったことを特徴とする。

【００２２】またさらに、請求項１５記載の発明は、上
記電気入力端子と上記インバーターを接続する電気配線
をシールド線としたことを特徴とする。

【００２３】

【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。 実施の形態１ 図１は、実施の形態１にかかる自動車用空調機における
密閉型圧縮機の一例を示す断面図である。密閉型圧縮機
１０は、吸入管２０及び吐出管２２が接続された密閉容
器１２を有し、密閉容器１２の中に電動機１４と圧縮機
構部１６が配設されている。電動機１４が外部から電力
供給を受けて回転することにより、該電動機１４に接続
した圧縮機構部１６が動作し、吸入管２０から吸入した
冷媒ガスを圧縮し、吐出管２２から排出する。

【００２４】電動機１４は、入力端子２４を介してイン
バーター（図示せず）から電力の供給を受けている。イ
ンバーターから供給される電力は５〜２０ｋＨｚの高周
波成分を有するため、５０Ａ以上の大電流が流れた場
合、電動機１４から強い電磁波ノイズが輻射される。電
動機１４から輻射された電磁波が、密閉型圧縮機１０の
外部に漏出した場合、密閉型圧縮機１０と共に車両内に
配置された他の電子制御機器が誤動作を起こす可能性が
ある。

【００２５】そこで、本実施の形態においては、電動機
１４を磁性材料で覆うことにより、電動機１４から輻射
される電磁波の圧縮機外部への漏出を抑制する。電動機
１４を覆った磁性材料は、その中を通過する電磁波の磁
界成分と相互作用して電磁波を減衰させるため、電動機
１４から輻射された電磁波の外部への漏出を抑制するこ
とができる。

【００２６】電動機１４を磁性材料で覆うには、磁性材
料製シートで覆う、或いは磁性材料製箱で覆う等の種々
の方法を取り得るが、本実施の形態においては、密閉容
器１２を磁性材料で形成することにより電動機１４を磁
性材料で覆う。この方法によれば、新たな部材を用いず
に、電動機１４を磁性材料で覆うことができる。

【００２７】尚、本発明において、磁性材料とは、その
材料を通過する電磁波を減衰可能な透磁率を有する材料
を指す。本発明に用いる磁性材料は、強磁性体であるこ
とが好ましい。また、電動機１４から輻射される電磁波
を有効に遮蔽するには、磁性材料の比透磁率が１０００
以上であることが好ましい。

【００２８】磁性材料としては、種々の遷移金属又は遷
移金属を含む合金若しくは化合物が挙げられるが、経済
性の観点から、鉄系磁性材料を用いることが好ましい。
鉄系磁性材料とは、鉄又は鉄を含む合金若しくは化合物
のうち透磁率の高いものを指す。

【００２９】また、鉄系磁性材料に、ニッケル又はシリ
コンを添加することが好ましい。ニッケル及びシリコン
は、鉄系磁性材料の透磁率を増すからである。ニッケル
の含有量は５重量％以上、より好ましくは３５〜８０重
量％とするのが良い。一方、シリコンの含有量は、０．
２〜３．０重量％であることが好ましい。シリコン含有
量が多すぎては鉄系磁性材料の成型性が悪くなるためで
ある。また、コバルトの添加によっても鉄系磁性材料の
透磁率を増すことができるが、ニッケル又はシリコンの
添加に比較して透磁率向上の効果は少ない。尚、マンガ
ン及びクロムの１０重量％を越える過剰な添加は、鉄系
磁性材料の金属組織をオーステナイト化させて磁性を失
わせるため好ましくない。

【００３０】また、上記磁性材料に加えて、電動機１４
をさらに導電性塗料２６で覆うことが好ましい。磁性材
料１２が電磁波の磁界成分に作用し、導電性塗料２６が
電磁波の電界成分に作用するため、電動機１４から輻射
された電磁波をより一層減衰させることができる。

【００３１】電動機１４を導電性塗料２６で覆うため
に、本実施の形態においては、密閉容器１２の外側に導
電性塗料２６を塗布している。尚、導電性塗料２６は、
電動機１４を覆うように塗布されていれば良く、密閉容
器１２の内側に塗布されていても、電動機１４に直接塗
布されていても良い。

【００３２】尚、本発明において、導電性塗料とは、そ
の塗料を通過する電磁波を減衰可能な電気伝導性を有す
る塗料を指す。導電性塗料２６としては、種々の導電材
と樹脂の複合塗料を使用し得るが、経済性の観点から、
銅又はアルミニウム粉末をエナメル等の一般的な塗料に
分散したものを使用することが好ましい。

【００３３】実施の形態２ 図２は、実施の形態２にかかる自動車用空調機における
密閉型圧縮機の一例を示す断面図である。密閉型圧縮機
３０は、吸入管４０及び吐出管４２が接続された密閉容
器３２を有し、密閉容器３２中に電動機３４と圧縮機構
部３６が配設されている。尚、図２において電気入力端
子は省略している。この密閉型圧縮機３０の動作は、実
施の形態１における圧縮機１０と同様であり、大電流が
供給されると、電動機３４から強い電磁波が輻射され
る。

【００３４】本実施の形態においては、電動機３４を導
電材料で覆うことにより、電磁波の漏出を抑制する。電
動機３４を導電材料で覆うには種々の方法を取り得る
が、実施の形態１における磁性材料と同様の理由から、
電動機３４を覆う密閉容器３２を導電材料で形成する事
が好ましい。

【００３５】導電材料には、一般的な金属材料であれば
いずれも使用可能であるが、経済性の観点から、アルミ
ニウム又は銅を含む金属を使用することが好ましい。ア
ルミニウム又は銅を含む金属とは、例えば、アルミニウ
ム単体、銅単体、各種アルミニウム合金、真鍮等であ
る。

【００３６】また、導電材料に加えて、電動機３４をさ
らに磁性塗料４６で覆うことが好ましい。磁性塗料と
は、その塗料を通過する電磁波を減衰可能な透磁率を有
する塗料を指す。導電材料３２が電磁波の電界成分に作
用し、磁性塗料４６が電磁波の磁界成分に作用するた
め、電動機３４から輻射される電磁波をより一層減衰す
ることができる。

【００３７】電動機３４を磁性塗料４６で覆うために、
本実施の形態においては、密閉容器３２の外側に磁性塗
料４６を塗布している。尚、磁性塗料４６は、電動機３
４を覆うように塗布されていれば良く、密閉容器３２の
内側に塗布されていても、電動機３４に直接塗布されて
いても良い。

【００３８】磁性塗料４６には、例えば、鉄、ニッケル
等の磁性材料粉末を、エナメル等の一般的な塗料に分散
したものを用いることができる。

【００３９】また、密閉容器３２を導電材料により形成
した場合、密閉容器３２をアース接続することが好まし
い。アース接続することにより、密閉容器３２を通過す
る電磁波をより一層減衰することができる。例えば、図
２に示すように密閉容器３２にアース接続配線４８をネ
ジ止めすることにより、アース接続を行うことができ
る。

【００４０】実施の形態３ 図１に示す密閉型圧縮機の電動機１４には、電気入力端
子２４を介して電力が供給される。高周波数の大電流が
流れる導体からは電磁波が輻射され得るため、電動機１
４だけでなく、電気入力端子２４からも電磁波が輻射さ
れる。一方、電気入力端子２４は、密閉容器１２の外部
に配設されているため、図１に示した構成によっては、
電気入力端子２４から輻射される電磁波の漏出を抑制す
ることができない。

【００４１】そこで、本実施の形態においては、電気入
力端子２４自身を、絶縁層を介して導電材料で覆うこと
により、電気入力端子２４から輻射される電磁波の漏出
を抑制する。

【００４２】図３及び４は、本実施の形態にかかる自動
車用空調機の密閉型圧縮機の一部を示す上面図（図３
（ａ））、側面図（図３（ｂ））及びＡ−Ａ’線断面図
（図４）である。電気入力端子２４が、密閉容器１２の
外側に配設されており、絶縁性ターミナルカバー５０に
よって覆われている。ターミナルカバー５０は、ナット
５２によって支柱２３にネジ止めされている。電気入力
端子２４には、インバーター（図示せず）との間をつな
ぐ電気配線５４（図４には図示せず）が接続されてい
る。

【００４３】電気入力端子２４を導電材料で覆うため
に、本実施の形態においては、絶縁性ターミナルカバー
５０の外側に導電性塗料５１を塗布している。これによ
り、電気入力端子２４から輻射された電磁波を、導電性
塗料５１によって減衰させることができる。

【００４４】尚、絶縁層を介して導電材料で電気入力端
子２４を覆うことができれば、他のいかなる構造を用い
ても良い。例えば、絶縁性ターミナルカバー５０の外側
ではなく、内側に導電性塗料を塗付しても良い。また、
電気入力端子２４を、絶縁材料で被覆した後に導電シー
ト等で包んでも良い。

【００４５】また、導電材料の代りに磁性材料を用いて
電気入力端子２４を覆っても良い。例えば、導電性塗料
５１に代えて、磁性塗料を絶縁性ターミナルカバー５０
に塗付することにより、磁性材料で電気入力端子を覆う
ことができる。

【００４６】また、電気入力端子２４に接続した電気配
線５４は、シールド線であることが好ましい。電気配線
５４にも高周波数の大電流が流れるため、電気配線５４
からも電磁波が輻射され得るからである。

【００４７】尚、図１から５においては、特定の型式の
密閉型圧縮機を例として示したが、本発明はこれらに限
定されるものではない。密閉型圧縮機は縦型でも横型で
も良く、圧縮機内に配設される電動機はインダクション
モーターでも磁石モーターでも良い。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、下記の効果を奏する。本発明のうちで請求
項１に記載の発明によれば、密閉型圧縮機の電動機を、
磁性材料で覆うため、電動機から輻射される電磁波の漏
出を抑制して、密閉型圧縮機から発生する電磁波を抑制
することができる。

【００４９】また、請求項２に記載の発明によれば、上
記密閉型圧縮機の密閉容器が磁性材料から成るため、新
たな部材を用いずに密閉型圧縮機から発生する電磁波を
抑制することができる。

【００５０】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
上記磁性材料の比透磁率が１０００以上であるため、密
閉型圧縮機から発生する電磁波をより一層抑制すること
ができる。

【００５１】またさらに、請求項４に記載の発明によれ
ば、上記磁性材料に鉄系磁性材料を用いることにより、
経済的に密閉型圧縮機から発生する電磁波を抑制するこ
とができる。

【００５２】加えて、請求項５に記載の発明によれば、
上記鉄系磁性材料が、ニッケルを５重量％以上含むた
め、密閉型圧縮機から発生する電磁波をより一層抑制す
ることができる。

【００５３】さらに、請求項６に記載の発明によれば、
上記鉄系磁性材料が、シリコンを０．２〜３．０重量％
含むため、密閉型圧縮機から発生する電磁波をより一層
抑制することができる。

【００５４】またさらに、請求項７に記載の発明によれ
ば、上記密閉型圧縮機の電動機を、さらに導電性塗料で
覆うため、密閉型圧縮機から発生する電磁波をさらに一
層抑制することができる。

【００５５】また、請求項８に記載の発明によれば、上
記密閉型圧縮機の電動機を、導電材料で覆うため、電動
機から輻射される電磁波の漏出を抑制して、密閉型圧縮
機から発生する電磁波を抑制することができる。

【００５６】さらに、請求項９に記載の発明によれば、
上記密閉型圧縮機の電動機を覆う密閉容器が導電材料か
ら成るため、新たな部材を用いずに密閉型圧縮機から発
生する電磁波を抑制することができる。

【００５７】またさらに、請求項１０に記載の発明によ
れば、上記導電材料に銅又はアルミニウムを含む金属を
用いることにより、経済的に密閉型圧縮機から発生する
電磁波を抑制することができる。

【００５８】加えて、請求項１１に記載の発明によれ
ば、上記密閉型圧縮機の電動機を、さらに磁性塗料で覆
うため、密閉型圧縮機から発生する電磁波をより一層抑
制することができる。

【００５９】さらに、請求項１２に記載の発明によれ
ば、上記導電材料から成る密閉容器を、アース接続する
ため、密閉型圧縮機から発生する電磁波をさらに一層抑
制することができる。

【００６０】また、請求項１３記載の発明によれば、密
閉型圧縮機の密閉容器外部に配設された電気入力端子
を、絶縁層を介して導電材料又は磁性材料で覆うため、
電気入力端子から輻射される電磁波の漏出を抑制して、
密閉型圧縮機から発生する電磁波を抑制することができ
る。

【００６１】さらに、請求項１４記載の発明によれば、
上記電気入力端子を覆う絶縁性ターミナルカバーを、導
電性塗料又は磁性塗料で覆うため、新たな部材を用いず
に密閉型圧縮機から発生する電磁波を抑制することがで
きる。

【００６２】またさらに、請求項１５記載の発明によれ
ば、上記電気入力端子と上記インバーターを接続する電
気配線をシールド線とするため、密閉型圧縮機から発生
する電磁波をさらに抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかる自動車用空調
機における密閉型圧縮機を示す断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態２にかかる自動車用空調
機における密閉型圧縮機を示す断面図である。

【図３】 本発明の実施の形態３にかかる自動車用空調
機における密閉型圧縮機を示す（ａ）上面図、及び
（ｂ）側面図である。

【図４】 本発明の実施の形態３にかかる自動車用空調
機における密閉型圧縮機を示すＡ−Ａ’線断面図であ
る。

【図５】 （ａ）はインバーターにより駆動する密閉型
圧縮機を備えた自動車用空調機の電気回路を示す概略図
である。（ｂ）及び（ｃ）は、図５（ａ）に示す電気回
路の密閉型圧縮機への入力部分における電圧波形及び電
流波形を示すグラフである。

【符号の説明】

１０及び３０ 密閉型圧縮機、１２及び３２ 密閉容
器、１４及び３４ 電動機、１６及び３６ 圧縮機構
部、１８及び３８ シャフト、２０及び４０ 吸入管、
２２及び４２ 吐出管、２４ 電気入力端子、２６及び
５１ 導電性塗料、４６ 磁性塗料、４８ アース線、
５０ 絶縁性ターミナルカバー、５２ ナット、５４
電気配線、５６ バッテリー、５８ インバーター。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 伸之 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 福本 稔 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 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 Ｆターム(参考） 3H003 AB04 AB05 AC03 AD01 CD01 CF04 5H605 AA11 BB07 CC01 DD09 EC11 EC14 GG06 5H611 AA03 BB01 BB08 PP01 QQ00

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバーターにより６０Ｖ以下で駆動す
   る密閉型圧縮機を備えた自動車用空調機であって、 上記密閉型圧縮機の電動機を、磁性材料で覆ったことを
   特徴とする自動車用空調機。
2. 【請求項２】 上記密閉型圧縮機の密閉容器が、磁性材
   料から成ることを特徴とする請求項１記載の自動車用空
   調機。
3. 【請求項３】 上記磁性材料の比透磁率が、１０００以
   上であることを特徴とする請求項１記載の自動車用空調
   機。
4. 【請求項４】 上記磁性材料が、鉄系磁性材料であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の自動車用空調機。
5. 【請求項５】 上記鉄系磁性材料が、ニッケルを５重量
   ％以上含むことを特徴とする請求項４記載の自動車用空
   調機。
6. 【請求項６】 上記鉄系磁性材料が、シリコンを０．２
   〜３．０重量％含むことを特徴とする請求項４記載の自
   動車用空調機。
7. 【請求項７】 上記密閉型圧縮機の電動機を、さらに導
   電性塗料で覆ったことを特徴とする請求項１記載の自動
   車用空調機。
8. 【請求項８】 インバーターにより６０Ｖ以下で駆動す
   る密閉型圧縮機を備えた自動車用空調機であって、 上記密閉型圧縮機の電動機を、導電材料で覆ったことを
   特徴とする自動車用空調機。
9. 【請求項９】 上記密閉型圧縮機の密閉容器が、導電材
   料から成ることを特徴とする請求項８記載の自動車用空
   調機。
10. 【請求項１０】 上記導電材料が銅又はアルミニウムを
    含む金属であることを特徴とする請求項８記載の自動車
    用空調機。
11. 【請求項１１】 上記密閉型圧縮機の電動機を、さらに
    磁性塗料で覆ったことを特徴とする請求項８記載の自動
    車用空調機。
12. 【請求項１２】 上記密閉容器を、アース接続したこと
    を特徴とする請求項９記載の自動車用空調機。
13. 【請求項１３】 インバーターにより６０Ｖ以下で駆動
    する密閉型圧縮機を備えた自動車用空調機であって、 上記密閉型圧縮機の密閉容器外部に配設された電気入力
    端子を、絶縁層を介して導電材料又は磁性材料で覆った
    ことを特徴とする自動車用空調機。
14. 【請求項１４】 上記電気入力端子を覆う絶縁性ターミ
    ナルカバーを、導電性塗料又は磁性塗料で覆ったことを
    特徴とする請求項１３記載の自動車用空調機。
15. 【請求項１５】 上記電気入力端子と上記インバーター
    を接続する電気配線をシールド線としたことを特徴とす
    る請求項１３記載の自動車用空調機。