JP2004068807A - 電動圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】圧縮機構、モータ、及びモータの駆動用電気（インバータ）回路が一体となった電動圧縮機において、電気回路を熱損傷から保護する。
【解決手段】実回転数が所定回転数以下のときであって、電気回路１３の温度が所定温度を超えたときには、モータ回転数を上昇させてモータ１２の温度Ｔｍ及び電気回路１３の温度Ｔｉを低下させ（Ｓ１７０）、実回転数が所定回転数より高いときであって、電気回路１３の温度が所定温度を超えたときには、モータ回転数を低下させてモータ１２の温度Ｔｍ及び電気回路１３の温度Ｔｉを低下させる。これにより、空調感を大きく損なわせることなく、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から有効に保護することができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機構、この圧縮機構を駆動するモータ、及びモータの駆動用電気回路が一体となった電動圧縮機に関するもので、蒸気圧縮式冷凍機の電動圧縮機に用いて有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
圧縮機構及びモータと電気回路とが別体の電動圧縮機では、通常、電気回路の出力と雰囲気温度とに基づいて、モータの回転数、つまり圧縮機構の回転数を制御して電気回路を熱損傷から保護していた。
【０００３】
しかし、圧縮機構、この圧縮機構を駆動するモータ、及びモータの駆動用電気回路が一体となった電動圧縮機においては、従来と同様な手法で電気回路を熱損傷から保護することが難しい。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、圧縮機構、この圧縮機構を駆動するモータ、及びモータの駆動用電気回路が一体となった電動圧縮機に適した手法にて、電気回路を熱損傷から保護することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（１１）、圧縮機構（１１）を駆動する電動式のモータ（１２）、及びモータ（１２）を駆動する電気回路（１３）が一体となった電動圧縮機であって、電気回路（１３）の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構（１１）の回転数を上昇させる保護制御手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
回転数が比較的に小さい場合には、冷媒による冷却効果が電気回路（１３）及びモータ（１２）の発熱量を下回るため、回転数が増大するほど冷媒による冷却効果が大きくなるものの、回転数が比較的に大きい場合には、逆に、電気回路（１３）及びモータ１２の発熱量が冷媒による冷却効果を上回るため、回転数が増大するほど電気回路（１３）及びモータ（１２）の温度が上昇する。
【０００７】
したがって、本発明のごとく、電気回路（１３）の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構（１１）の回転数を上昇させる保護制御手段を備えていれば、回転数を上昇させてモータ（１２）及び電気回路（１３）の温度を低下させることが可能となるので、モータ（１２）及び電気回路（１３）を熱損傷から有効に保護することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（１１）、圧縮機構（１１）を駆動する電動式のモータ（１２）、及びモータ（１２）を駆動する電気回路（１３）が一体となった電動圧縮機であって、圧縮機構（１１）の実回転数が所定回転数以下のときであって、電気回路（１３）の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構（１１）の回転数を上昇させる保護制御手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
前述したように、回転数が比較的に小さい場合には、冷媒による冷却効果が電気回路（１３）及びモータ（１２）の発熱量を下回るため、回転数が増大するほど冷媒による冷却効果が大きくなるものの、回転数が比較的に大きい場合には、逆に、電気回路（１３）及びモータ１２の発熱量が冷媒による冷却効果を上回るため、回転数が増大するほど電気回路（１３）及びモータ（１２）の温度が上昇する。
【００１０】
したがって、本発明のごとく、実回転数が所定回転数以下のときであって、電気回路（１３）の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構（１１）の回転数を上昇させれば、モータ（１２）及び電気回路（１３）の温度を低下させることが可能となるので、モータ（１２）及び電気回路（１３）を熱損傷から有効に保護することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、実回転数が所定回転数より大きいときであって、電気回路（１３）の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構（１１）の回転数を低下させる第２の保護制御手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、モータ（１２）及び電気回路（１３）を熱損傷からより有効に保護することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、電気回路（１３）は、冷媒にて冷却されることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、所定回転数を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する所定回転数決定手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
これにより、モータ（１２）及び電気回路（１３）を熱損傷からより一層有効に保護することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、保護制御手段が圧縮機構（１１）の回転数を上昇させた際に、圧縮機構（１１）の回転数が所定の上限回転数以上となることを抑制するリミッタ手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、モータ（１２）及び電気回路（１３）を熱損傷から効果的に保護することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、上限回転数を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する上限回転数決定手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、モータ（１２）及び電気回路（１３）を熱損傷からより効果的に保護することができる。
【００２０】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、車両用蒸気圧縮式冷凍機（車両用空調装置）の電動圧縮機に適用したものであって、図１は本実施形態に係る電動圧縮機１０を用いた蒸気圧縮式冷凍機の模式図である。
【００２２】
なお、蒸気圧縮式冷凍機は、周知のごとく、圧縮された高圧・高温冷媒を放冷する放熱器２０、放冷された高圧冷媒を減圧する減圧器３０、減圧された低圧冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮させる蒸発器４０、及び冷凍機中の余剰冷媒を液相冷媒として蓄える気液分離器５０等からなるものである。
【００２３】
因みに、本実施形態では、減圧器３０として、蒸発器４０の冷媒出口側における冷媒過熱度が所定値となるように絞り開度を制御する温度式膨脹弁が採用され、気液分離器５０として、減圧器３０の冷媒入口側に設置されるレシーバを採用している。
【００２４】
電動圧縮機１０は、冷媒を吸入圧縮するスクロール式の圧縮機構１１、圧縮機構１１を駆動するＤＣブラシレス式のモータ１２、及びモータ１２を駆動するインバータ回路等からなるモータ駆動用の電気回路１３等から構成されたもので、圧縮機構１１とモータ１２とは、同軸上、かつ、直列に並んで一体化されている。
【００２５】
また、電気回路１３を収納するケーシング１３ａは、略円筒状のモータハウジング１２ａの外筒面側にボルトにて組み付けられて、圧縮機構１１及びモータ１２に一体化されている。なお、本実施形態では、モータハウジング１２ａ及びケーシング１３ａ等の容器は、全てアルミニウム合金製である。
【００２６】
因みに、モータハウジング１２ａ内には、ロータ及びステータ等が収納されており、このロータ、ステータ及びモータハウジング１２ａ等によりモータ、すなわち回転電動機が構成される。
【００２７】
そして、電動圧縮機１０は、電気回路１３がモータ１２を挟んで走行用のエンジンと反対側に位置するように走行用エンジンのクランクケースにボルトにて組み付け固定されている。なお、本実施形態では、電気回路１３がモータ１２を挟んで走行用のエンジンと反対側に位置するように走行用エンジンのクランクケースにボルトにて組み付け固定されているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば電気回路１３がモータ１２の上方側に位置してもよい。
【００２８】
因みに、この例では、電動圧縮機１０をクランクケースに組み付けたが、電動モータを駆動源とする電気自動車やハイブリッド自動車では、車両ボディに組み付けてもよい。
【００２９】
なお、本実施形態では、蒸発器４０から流出して電動圧縮機１０に吸引された冷媒は、先ず、電気回路１３を冷却した後、圧縮機構１１に吸入圧縮され、その後、モータハウジング１２ａ内を流れてモータ１２を冷却してから放熱器２０に流入する。
【００３０】
また、電気回路１３には、電気回路１３の温度Ｔｉを検出する温度センサ１４ａ、電気回路１３からモータ１２に出力される出力電流値（インバータ電流）Ｉを検出する電流センサ１４ｂ、及びモータ１２の温度を検出するモータ温度センサ１４ｃが設けられており、電子制御装置（図示せず）は、内気温度センサ、外気温度センサ１４ｄ及び日射センサ等の空調センサ（一部図示せず。）、温度センサ１４ａ電流センサ１４ｂ、モータ温度センサ１４ｃ、並びに吐出圧（高圧）センサ１４ｅの検出信号に加えて、乗員が設定入力した希望室内温度等に基づいて電動圧縮機１０、つまり電気回路１３を制御する。
【００３１】
次に、電動圧縮機１０の制御方法を述べる。
【００３２】
空調装置の始動スイッチ（オートエアコンにあっては、自動スイッチ）が投入されると、電子制御装置は、図２に示すように、制御用パラメータを初期化するとともに（Ｓ１０）、温度センサ１４ａ、電流センサ１４ｂ、モータ温度センサ１４ｃ、空調センサの検出信号、及び希望室内温度等の入力信号を読み込む（Ｓ２０）。
【００３３】
次に、電子制御装置は、空調センサの検出信号及び希望室内温度等に基づいて圧縮機構１１を稼動させる必要性があるか否かを判定し（Ｓ３０）、圧縮機構１１を稼動させる必要性がない場合には、モータ１２（圧縮機構１１）を停止させる（Ｓ４０）。なお、既にモータ１２が停止している場合には、その停止状態を保持する。
【００３４】
一方、圧縮機構１１を稼動させる必要性がある場合には、空調負荷に基づいて目標回転数Ｎｔを決定し（Ｓ５０）、圧縮機構１１を運転する（Ｓ５５）。実回転数Ｎａが所定回転回転数Ｎｏ以下であるか否かを判定する（Ｓ６０）。なお、所定回転数Ｎｏについては、後述する。
【００３５】
そして、実回転数Ｎａが所定回転回転数Ｎｏ以下のときには、後述する第１保護制御運転を行い（Ｓ７０）、一方、実回転数Ｎａが所定回転回転数Ｎｏより大きいときには、後述する第２保護制御運転を行う（Ｓ８０）。
【００３６】
次に、第１保護制御運転について図３に基づいて述べる
第１保護制御運転が実行されると、電子制御装置は、先ず、電気回路１３の温度Ｔｉがいずれの温度領域に属するかを図４（ａ）に示すマップから決定する（Ｓ１００）。そして、温度Ｔｉが温度領域Ｄに属する場合には、電気回路１３に熱損傷が発生するおそれが高いため、モータ１２（圧縮機構１１）を停止させる（Ｓ１１０）。
【００３７】
また、温度Ｔｉが温度領域Ａに属する場合には、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すマップに基づいて、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属し、かつ、出力電流Ｉが電流領域Ａに属するか否かを判定する（Ｓ１２０）。
【００３８】
このとき、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属し、かつ、出力電流Ｉが電流領域Ａに属する場合には、電気回路１３に熱損傷が発生するおそれがない安全運転領域に属するとみなし、空調負荷に基づいて圧縮機構１１、つまりモータ１２の回転数を制御する目標回転数制御を行う（Ｓ１３０）。
【００３９】
ここで、目標回転数制御とは、実際のモータ回転数が目標回転数Ｎｔとなるように電気回路１３に指令信号を発する制御を言う。
【００４０】
一方、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属さない場合か又は出力電流Ｉが電流領域Ａに属さない場合、つまりＳ１２０にてＮｏと判定された場合には、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｂに属するか、又は出力電流Ｉが電流領域Ｂに属するかを判定し（Ｓ１４０）、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｂに属するか、又は出力電流Ｉが電流領域Ｂに属する場合には、モータ回転数を上昇させない範囲で目標回転数制御を行う（Ｓ１５０）。
【００４１】
また、Ｓ１００にて温度Ｔｉが温度領域Ｅに属する判定された場合には、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属し、かつ、出力電流Ｉが電流領域Ａに属するか否かを判定し（Ｓ１６０）、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属し、かつ、出力電流Ｉが電流領域Ａに属する場合には、モータ回転数を上昇させることによりモータ１２の温度Ｔｍ及び電気回路１３の温度Ｔｉを低下させる（Ｓ１７０）。
【００４２】
一方、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属さないか又は出力電流Ｉが電流領域Ａに属さない場合、つまりＳ１６０にてＮｏと判定された場合には、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｂに属するか、又は出力電流Ｉが電流領域Ｂに属するかを判定する（Ｓ１４０）。
【００４３】
そして、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｂに属さず、かつ、出力電流Ｉが電流領域Ｂに属さない場合には、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｃに属するか、又は出力電流Ｉが電流領域Ｃに属するかを判定し（Ｓ１８０）、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｃに属する場合、又は出力電流Ｉが電流領域Ｃに属する場合には、モータ回転数を下降させることによりモータ１２の温度及び電気回路１３の温度を低下させる（Ｓ１９０）。
【００４４】
一方、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｃに属さないか又は出力電流Ｉが電流領域Ｃに属さない場合、換言すれば、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｄに属するか又は出力電流Ｉが電流領域Ｄに属する場合、つまりＳ１８０にてＮｏと判定された場合には、モータ１２を停止させる。
【００４５】
次に、第２保護制御運転について図５に基づいて述べる
第２保護制御運転が実行されると、電子制御装置は、先ず、図６に示すマップに基づいて、電気回路１３の温度Ｔｉが温度領域Ａに属し、かつ、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属し、かつ、出力電流Ｉが電流領域Ａに属するか否かを判定し（３００）、電気回路１３の温度Ｔｉが温度領域Ａに属し、かつ、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属し、かつ、出力電流Ｉが電流領域Ａに属する場合には、目標回転数制御を行う（Ｓ３１０）。
【００４６】
一方、電気回路１３の温度Ｔｉが温度領域Ａ以外に属する、又はモータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａ以外に属し、又は出力電流Ｉが電流領域Ａ以外に属する場合、つまりＳ３００にてＮｏと判定された場合には、電気回路１３の温度Ｔｉが温度領域Ｂに属する、又はモータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｂに属する、又は出力電流Ｉが電流領域Ｂに属するかを判定し（Ｓ３２０）、電気回路１３の温度Ｔｉ、モータ１２の温度Ｔｍ及び出力電流Ｉのうち少なくとも１つが領域Ｂに属する場合には、モータ回転数を上昇させない範囲で目標回転数制御を行う（Ｓ３３０）。
【００４７】
また、電気回路１３の温度Ｔｉ、モータ１２の温度Ｔｍ及び出力電流Ｉのいずれも領域Ｂに属さない場合、つまりＳ３２０にてＮｏと判定された場合には、電気回路１３の温度Ｔｉが温度領域Ｃに属する、又はモータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ｃに属する、又は出力電流Ｉが電流領域Ｃに属するかを判定し（Ｓ３４０）、電気回路１３の温度Ｔｉ、モータ１２の温度Ｔｍ及び出力電流Ｉのうち少なくとも１つが領域Ｃに属する場合には、モータ回転数を下降させることによりモータ１２の温度及び電気回路１３の温度を低下させる（Ｓ３５０）。
【００４８】
一方、電気回路１３の温度Ｔｉ、モータ１２の温度Ｔｍ及び出力電流Ｉのいずれも領域Ｃに属さない場合、つまりＳ３４０にてＮｏと判定された場合には、モータ１２を停止する（Ｓ３６０）。
【００４９】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００５０】
図７は、電気回路１３の温度Ｔｉ、モータ１２の温度Ｔｍ及び出力電流Ｉの関係を試験により求めた結果であり、電気回路１３を一体化した電動圧縮機１０では、圧縮機構１１、つまりモータ回転数に対して、電気回路１３の温度Ｔｉ及びモータ１２の温度Ｔｍは、最小値（極小値）が存在するような特性となる。
【００５１】
これは、モータ回転数が比較的に小さい場合には、冷媒による冷却効果が電気回路１３及びモータ１２の発熱量を下回るため、モータ回転数が増大するほど冷媒による冷却効果が大きくなるものの、モータ回転数が比較的に大きい場合には、逆に、電気回路１３及びモータ１２の発熱量が冷媒による冷却効果を上回るため、モータ回転数が増大するほど電気回路１３及びモータ１２の温度が上昇する。
【００５２】
これに対して、本実施形態では、目標回転数が所定回転数以下のときであって、電気回路１３の温度が所定温度を超えたときに、圧縮機構１１の回転数、つまりモータ回転数を上昇させてモータ１２の温度Ｔｍ及び電気回路１３の温度Ｔｉを低下させる（Ｓ１７０）ので、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から有効に保護することができる。
【００５３】
また、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から保護するために、モータ１２を停止させることを低減することができるので、空調感を大きく損なわせることなく、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から有効に保護することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
第１実施形態では、Ｓ１００にて温度Ｔｉが温度領域Ｅに属する判定された場合であって、モータ１２の温度Ｔｍが温度領域Ａに属し、かつ、出力電流Ｉが電流領域Ａに属する場合には、モータ回転数を単純に上昇させることによりモータ１２の温度Ｔｍ及び電気回路１３の温度Ｔｉを低下させたが、本実施形態は、モータ回転数を上昇させた際に、モータ回転数が所定の上限回転数以上となることを抑制するリミッタ制御ステップを電子制御装置に記憶されたプログラムに設けたものである。
【００５５】
これにより、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から保護するために、モータ１２を停止させることを更に低減することができるので、空調感を大きく損なわせることなく、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から有効に保護することができる。
【００５６】
（第３実施形態）
本実施形態は、第２実施形態の変形例であり、具体的には、上限回転数を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する上限回転数決定ステップを電子制御装置に記憶されたプログラムに設けたものである。
【００５７】
これにより、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から保護するために、モータ１２を停止させる状況が発生することをより一層低減することができるので、空調感を大きく損なわせることなく、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から有効に保護することができる。
【００５８】
（第４実施形態）
上述の実施形態では、第１保護制御運転を行うか、第２保護制御運転を行うかのしきい値である所定回転数Ｎｏが一定値であったが、本実施形態は、所定回転数Ｎｏを雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する所定回転数決定ステップを電子制御装置に記憶されたプログラムに設けたものである。
【００５９】
これにより、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から保護するために、モータ１２を停止させる状況が発生することをより一層低減することができるので、空調感を大きく損なわせることなく、モータ１２及び電気回路１３を熱損傷から有効に保護することができる。
【００６０】
（第５実施形態）
上述の実施形態では、吸入冷媒にて電気回路１３を冷却し、吐出冷媒にてモータ１２を冷却したが、本実施形態は、図８に示すように吸入冷媒にてモータ１２を冷却し、冷却されたモータハウジングの冷熱により電気回路１３を冷却するものである。
【００６１】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、モータ１２の温度Ｔｍをモータ温度センサ１４ｃにより検出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ１２内を流れる冷媒の温度からモータ１２の温度Ｔｍを検出してもよい。
【００６２】
また、上述の実施形態では、本発明を車両用空調装置に適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、冷蔵庫等のその他の冷凍機等にも適用することができる。
【００６３】
また、上述の実施形態では、スクロール式の圧縮機構２０採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロータリ式やローリングピストン等のその他形式の圧縮機構であってもよい。
【００６４】
また、上述の実施形態では、一般的な電動圧縮機に適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、ベルト等の動力伝達装置を介してモータ１２以外の駆動源にて圧縮機構１１が駆動される場合とモータ１２により圧縮機構１１が駆動される場合とを切り換えることができる圧縮機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る空調装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態に係る空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図４】領域を判定するための特性図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図６】領域を判定するための特性図である。
【図７】圧縮機構の回転数と温度等のとの関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第５実施形態に係る空調装置の模式図である。
【符号の説明】
１０…電動圧縮機、１１…圧縮機構、１２…モータ、１３…電気回路、
２０…放熱器、３０…減圧器、４０…蒸発器、

Claims (7)

  1. 冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（１１）、前記圧縮機構（１１）を駆動する電動式のモータ（１２）、及び前記モータ（１２）を駆動する電気回路（１３）が一体となった電動圧縮機であって、
    前記電気回路（１３）の温度が所定温度を超えたときに、前記圧縮機構（１１）の回転数を上昇させる保護制御手段を備えることを特徴とする電動圧縮機。
  2. 冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（１１）、前記圧縮機構（１１）を駆動する電動式のモータ（１２）、及び前記モータ（１２）を駆動する電気回路（１３）が一体となった電動圧縮機であって、
    前記圧縮機構（１１）の実回転数が所定回転数以下のときであって、前記電気回路（１３）の温度が所定温度を超えたときに、前記圧縮機構（１１）の回転数を上昇させる保護制御手段を備えることを特徴とする電動圧縮機。
  3. 前記実回転数が所定回転数より大きいときであって、前記電気回路（１３）の温度が所定温度を超えたときに、前記圧縮機構（１１）の回転数を低下させる第２の保護制御手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の電動圧縮機。
  4. 前記電気回路（１３）は、冷媒にて冷却されることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動圧縮機。
  5. 前記所定回転数を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する所定回転数決定手段を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の電動圧縮機。
  6. 前記保護制御手段が前記圧縮機構（１１）の回転数を上昇させた際に、前記圧縮機構（１１）の回転数が所定の上限回転数以上となることを抑制するリミッタ手段を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電動圧縮機。
  7. 前記上限回転数を、雰囲気温度、吐出圧及び高圧のうち少なくとも一方に基づいて決定する上限回転数決定手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の電動圧縮機。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009066483A1 (ja) 2007-11-22 2009-05-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 電動圧縮機
JP2009299945A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Denso Corp 電動コンプレッサの駆動装置、電動コンプレッサ、冷凍サイクル装置、および空調装置
JP2012251706A (ja) * 2011-06-02 2012-12-20 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
KR101765925B1 (ko) 2011-02-21 2017-08-07 한온시스템 주식회사 차량용 전동압축기의 일체형 인버터 과열방지 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4290461B2 (ja) * 2003-04-03 2009-07-08 株式会社日立製作所 電動装置の冷却システムおよび冷却制御方法
JP2005190091A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷却装置およびこれを備えた電子機器
JP4479275B2 (ja) * 2004-02-25 2010-06-09 株式会社デンソー 空調装置
US7370483B2 (en) * 2005-02-22 2008-05-13 Carrier Corporation Refrigerant cycle with three-way service valve for environmentally friendly refrigerant
SI1888983T1 (sl) * 2005-05-30 2010-04-30 Arcelik As Hladilna naprava in postopek krmiljenja
DE102005052042B4 (de) * 2005-10-31 2016-10-20 Kriwan Industrie-Elektronik Gmbh Verfahren und Anlage zur Steuerung eines Verdichters
US8845301B2 (en) * 2011-06-29 2014-09-30 Ford Global Technologies, Llc Compressor control method
EP2904336A2 (de) 2012-08-06 2015-08-12 Kriwan Industrie-Elektronik GmbH Verfahren zur regelung eines verdichters einer kälteanlage sowie eine kälteanlage
FR2996498B1 (fr) * 2012-10-08 2016-02-19 Renault Sas Systeme et procede de commande d'un compresseur d'air climatise de vehicule automobile
US10690570B1 (en) * 2013-03-15 2020-06-23 Mayeaux Holding, Llc Modular conditioning component improvements and methods associated therewith
JP6406039B2 (ja) 2015-01-30 2018-10-17 株式会社デンソー 空調装置
CN115053067A (zh) * 2020-02-05 2022-09-13 沃尔沃卡车集团 用于操作电动空气压缩机总成的方法
EP4197834B1 (de) * 2021-12-20 2024-05-08 Schmitz Cargobull AG Transportkältemaschine, kofferaufbau und verfahren zum betreiben einer transportkältemaschine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3616152B2 (ja) * 1995-02-09 2005-02-02 松下電器産業株式会社 自動車用電動コンプレッサー駆動装置
DK172128B1 (da) 1995-07-06 1997-11-17 Danfoss As Kompressor med styreelektronik
US6116040A (en) * 1999-03-15 2000-09-12 Carrier Corporation Apparatus for cooling the power electronics of a refrigeration compressor drive
DE19925744A1 (de) * 1999-06-05 2000-12-07 Mannesmann Vdo Ag Elektrisch angetriebenes Kompressionskältesystem mit überkritischem Prozeßverlauf
JP2002243246A (ja) * 2001-02-15 2002-08-28 Sanden Corp 空調装置
US6434960B1 (en) * 2001-07-02 2002-08-20 Carrier Corporation Variable speed drive chiller system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009066483A1 (ja) 2007-11-22 2009-05-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 電動圧縮機
US8777585B2 (en) 2007-11-22 2014-07-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Electric compressor
JP2009299945A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Denso Corp 電動コンプレッサの駆動装置、電動コンプレッサ、冷凍サイクル装置、および空調装置
KR101765925B1 (ko) 2011-02-21 2017-08-07 한온시스템 주식회사 차량용 전동압축기의 일체형 인버터 과열방지 방법
JP2012251706A (ja) * 2011-06-02 2012-12-20 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置

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